미생물의 혐기성 호흡

소개글

발효공학 시간에 과제로 제출했던 자료입니다.

목차

1. 혐기성 호흡의 정의

2. 혐기성 호흡의 종류
2.1. 탈질반응
2.2. 금속 이온 환원
2.3. 황화수소 생산
2.4. 메탄 생산
2.5. Homoacetogen에 의한 Acetate 생산
2.6. Dehalorespiration
2.7. 기타 혐기성 호흡에 이용되는 전자 수용체
2.8. Syntrophic Association
2.9. 혐기성 생태계의 물질 순환

본문내용

1. 혐기성 호흡의 정의
산소 이외의 전자수용체를 이용하여 proton potive force를 거치는 혐기적 electron tansport phosphorylation(ETP)으로 ATP를 합성하는 미생물 생장.

2. 혐기성 호흡의 종류
외부에서 공급되는 전자수용체를 이용하여 ETP경로를 통해 ATP를 생산하는 탈질반응, 금속 이온 환원, 황화수소 생산, 유기염소화합물 환원 그리고 메탄생산 등이 있다.

2.1. 탈질반응
탈질반응이란 통성 혐기성 세균이 혐기 상태에서 유기물을 산화할 때 발생하는 환원력을 산화적 인산화를 통해서 ATP 합성에 이용하기 위해 질산염()이나 아질산염()을 최정 전자 수용체로 이용하여 기체 상태인 나 (nitric oxide), (nitrous oxide)로 환원시키는 작용을 말한다. 탈질반응에 이용되는 전자는 전자 전달계의 quinone이나 cytochrome c 수준에서 공급된다. 이들은 산소를 이용하는 전자 전달계에서와 같이 기질이 산화되면서 환원된 및 에서 유래된다.
질산염()은 nitrate reductase(NaR)의 작용으로 quinol로부터 전자를 공급받아 아질산염()으로 환원된다. 이어서 nitrite reductase(NiR)는 cytochrome c로부터 전자를 공급받아 아질산염을 nitric oxide로 환원시킨다. 이어서 nitric oxide reductase가 두 분자의 를 로 환원한다. 마지막으로 nitrous oxide reductase가 를 로 환원한다.
탈질반응은 경제적 및 환경보전의 측면에서 중요한 의의를 갖는 미생물 반응이다. 통성 혐기성 세균의 일부는 산소의 공급이 여의치 않은 조건에서 질산염 또는 아질산염을 최종 전자 수용체로 이용하여 호흡한다. 대단히 많은 종류의 세균이 탈질반응을 통해 혐기 조건에서 호흡하는 것이 알려지고 있으며 이들 중 자연계에서 탈질반응에 가장 중요한 역할을 담당하는 세균은 Alcaligens, Cupriavidus, Paracoccus 그리고 Pseudomonas속에 속하는 세균들이다.

참고 자료

http://gallus.reactome.org/
University of Delaware and the NYU School of Medicine
http://lecturer.ukdw.ac.id
University of wisconsin-madison
http://feinmantheother.com