Acetyl-CoA metabolismevei

Reduktiv acetyl-CoA metabolismevei - Måten autotrofe obligat anaerobe metanogene bakterier, homoacetogene bakterier og sulfatreduserende bakterier fikserer CO2. Også kalt Wood-Ljungdahl metabolismevei eller omsetningsvei. Wood-Ljungdahl omsetningsveien den viktigste måten å binde CO2 inn i organiske forbindelser i anaerobe arkebakterier og bakterier.

Acetyl-CoA er en viktig metabolitt i overgangen mellom anabolisme og katabolisme og kan hos anaerobe bakterier bli laget på to måter.

1. Acetyl-CoA kan bli laget av karbonmonoksid dehydrogenase og acetyl-CoA syntase som kobler sammen en metylgruppe med CO bundet til enzym.

Først reduseres CO2 i en rekke trinn til en bundet metylgruppe (tetrahydrofolat). Enzymet karbonmonoksid dehydrogenase katalyserer reduksjon av ytterligere ett molekyl CO2 til en karbonylgruppe. Karbonylgruppen blir syregruppen i acetat og denne kobles sammen med metylgruppen i tetrahydrofolat nevnt foran. Produktet blir acetyl som seinere reagerer med koenzym A (CoASH) og gir acetyl-koenzym A (acetyl-CoA).

2. Samt pyruvat ferredoksin oksidoreduktase som både kan karboksylere og redusere acetyl-CoA:

pyruvat + CoASH + 2ferredoksinoksidert ↔ acetyl-CoA + CO2 + 2ferredoksinredusert + 2H+

Enzymet lager både acetyl-CoA og redusert ferredoksin fra pyruvat . Redusert ferredoksin kan bli brukt av energikonverterende hydrogenaser eller i et Rnf-compleks for å lage en kjemiosmotisk gradient natriumiongradient som kan bli brukt til å lage ATP katalysert av Na+-avhengig ATP syntase. På lignende måte som en protongradient blir brukt kjemiosmotisk i syntese av ATP.  Motsatt vei blir enzymet brukt til å binde CO2 til acetyl-CoA og danner kobling mellom Wood-Ljungdahl omsetningsveien og reduktiv trikarboksylsyresyrsyklus.

I den ene retningen blir elektroner som blir produsert ved dekarboksyleringen av pyruvat brukt til å redusere elektrontransportproteinet ferredoksin. Elektronene i redusert ferredoksin har meget lavt redokspotensial (-500 millivolt (mV) og kan bli brukt til reduksjon av karbondioksid i CO2-assimilasjon eller i reduksjon av dinitrogen (N2) i biologisk nitrogenfiksering.

Elektronkilden kan f.eks. være hydrogen (H2) hos de hydrogenotrofe bakteriene. Omsetningsveien antas å være evolusjonært opprinnelig brukt av de første bakteriene på Jorden i tilknytning til hydrotermiske undervannskilder.

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:04 - Sist endret 25. nov. 2021 17:00