chemo lithotrophic의 metabolism

소개글

chemo lithotrophic의 metabolism (무기영양균의 에너지대사)

목차

1. chemolithotrophic (무기화합물 산화균, 무기영양균, 무기영양생물)

2. chemolithotrophic의 metabolism (무기영양대사) : 무기 전자공여체의 산화에 의한 에너지 공급
• 무기 영양 대사의 에너지론

3. 무기 영양 생물의 자가 영양대사와 ATP 합성 (autotrophy and ATP production among lithotrophs)
• 무기 영양 생물의 ATP 합성
• 에너지와 탄소 대사의 비교
4. 조사후기

본문내용

1. chemolithotrophic (무기화합물 산화균, 무기영양균, 무기영양생물)
성장을 위해 에너지원으로 산화․환원 반응을 이용하며, 무기화합물을 전자공여체로 하고 이산화탄소를 탄소원으로서 이용하는 균.
화학영양생물(chemoautotroph)은 어느 거나 무기영양생물이지만, 독립영양생물에는 세포의 광화학반응계에서 전자공여체를 산화하여 에너지를 획득하는 것도 있고, 독립영양생물과는 같은 뜻이 아니다. 산화되는 무기화합물로서는 HS, S, NH, NO, H, Fe 등이 있다. 이 무기화합물이 전자공여체로 되고, 분자상 산소로 산화되어 에너지를 획득하는 방식을 무기호흡(inorganic respiration)이라 부른다. 각각의 무기전자공여체를 산화하는 특유의 세균이 있고, 생성되는 에너지로 탄산고정을 행하고 있다.

2. chemolithotrophic의 metabolism (무기영양대사) : 무기 전자공여체의 산화에 의한 에너지 공급
무기 화합물을 산화하여 에너지를 얻는 생물을 무기 영양 생물(lithotrophs)이라 부른다. 거의 모든 무기 영양 세균은 생합성에 필요한 모든 탄소 화합물을 CO로부터 공급할 수 있기 때문에, 이들은 자가 영양생물이다. CO를 유일한 탄소원으로 이용하기 위해서는 ATP 형태의 에너지와 환원력을 필요로 한다. 무기 영양 생물에서 ATP의 생산은 원칙적으로 유기 영양 생물과 비슷하다. 다만 유기 영양 생물이 유기물을 이용하는 대신 무기 영양 생물은 무기물을 전자공여체로 이용한다. 따라서 ATP는 전자공여체의 산화와 함께 합성된다. 환원력은 전자공여체로 이용되는 물질의 환원 전위가 충분히 낮을 때는 직접 전자공여체로부터 얻을 수 있으며, 그렇지 못할 경우에는 광합성 세균에서와 같이 역전자전달 반응을 통해 에너지원으로 이용되는 무기화합물로부터 공급된다.

• 무기 영양 대사의 에너지론
환원 전위를 살펴보면 여러 종류의 무기물이 산소를 전자수용체로 이용할 때 ATP를 합성하는데 충분한 에너지를 생산할 것 이라는 것을 알 수 있다. 전자공여체와 전자수용체간의 환원 전위 차이가 크면 클수록 산화․환원 반응에서 더 많은 에너지가 발생한다. 여기서는 몇 가지의 예만을 들도록 하겠다. H/H 짝과 1/2 O/HO 짝의 환원 전위 차이는 -1.23 볼트로 이 두 산화․환원 짝이 반응하면 -239 KJ/M의 자유 에너지가 발생한다. 반면에 H/H 짝과 NO/NO 짝의 환원 전위차는 이 보다 적어서 -0.84 볼트이며, 자유에너지 발생은 -163 KJ/M이 된다. -163 KJ/M 또한 ATP를 합성하는데 충분한 에너지가 된다. 그러나 유사한 계산에서 CO를 전자수용체로 HS가 산화될 때와 같이 ATP 합성에 충분한 에너지를 방출하지 못하는 예도 있다.

참고 자료

없음