Blandet syrefermentering

Blandet eller mikset syrefermentering hos anaerobe bakterier i gruppen gamma(γ)- Proteobacteria som har en meget fleksibel metabolisme. Gram-negative bakterier i  Enterobacteriaceae, blant annet Eschierhica coli kan utføre blandet syrefermentering hvor glukose blir omdannet til laktat, format, acetat, etanol,  succinat, hydrogen (H2) og CO2. En anaerob fermentering uten ytre tilførte elektronakseptorer.. Blandet fermentering gir en sur løsning IMViC-test, hvor metylrødt blir rød hvis pH <4.4.

Laktat

Laktat (melkesyre) blir laget fra glukose via glykolyse og melkesyrefermentering

glukose → glukose-6-fosfat →2fosfoenolpyruvat → 2 pyruvat → 2laktat

Format

Pyruvat omdannet til format (anionet til maursyre) og videre til karbondioksid og molekylært hydrogen (H2), også kalt biohydrogen.

pyruvat → format → CO2 + H2

Pyruvat-format lyase katalyserer reaksjonen

pyruvat + CoA→ acetyl-CoA + format

Membranbundet format hydrogen lyase

format → H2 + CO2

Oksidasjon av format (COO-) i en format dehydrogenase med molybden og selen og redokspotensial Eo’:

HCOO- → CO2 + 2e- + 2H+    (Eo’= +0.432 V)

Hydrogenaseaktiviteten med jern-nikkel (Fe-Ni) til enzymet lager hydrogen ved en reduksjon av to protoner:

2H+ + 2e- → H2 (Eo’= -0.414 V)

Oppsummert

pyruvat → format → CO2 + H2

Acetat

Pyruvat omdannet til acetyl-koenzymA  (acetyl-CoA) katalysert av pyruvat dehydrogenase:

pyruvat + CoA-SH + NAD+ → acetyl-CoA + CO2 + NADH + H+

Fosfat acetyltransferase katalyserer overgangen fra acetyl-CoA til acetyl-fosfat

acetyl-CoA + fosfat (Pi) → acetyl-fosfat + CoA

Lager ATP ved substratnivåfosforylering katalysert av acetat kinase

acetyl-fosfat + ADP → acetat + ATP

Oppsummert:

pyruvat → acetyl-CoA → acetyl-fosfat → acetat

Etanol

Etanol bli laget i anaerob glykolyse og alkoholfermentering. Pyruvat dekarboksylase omdanner pyruvat til acetaldehyd med tiaminpyrofosfat og Mg2+ som kofaktor:

pyruvat → acetaldehyd + CO2

Etterfulgt av alkohol dehydrogenase:

acetaldehyde + NADH + H+→ etanol + NAD+

Acetaldehyd kan også bli laget av enzymet acetaldehyd dehydrogenase

acetyl-CoA + NADH + H+ → acetaldehyde + NAD+ + CoA

acetyl-CoA → acetaldehyd → etanol

Hos mennesker er det to isoenzmer av acetaldehyd dehydrogeanse.

Succinat

Fosfoenolpyruvat  fra glykolyse karboksyleres av fosfoenolpyruvat karboksylase og danner oksaloacetat .

fosfoenolpyruvat + HCO3-  → oksaloacetat  + fosfat

Dette er et enzym som man kjenner igjen fra fikseringen av CO2 hos C4-planter og CAM-planter.

Oksaloacetat omdannes til malat (anionet til eplesyre) katalysert av malat dehydrogenase.

oksaloacetat + NADH + H+ → malat + NAD+

Fumarat hydratase gir dehydratering av malat og lager fumarat (anionet til fumarsyre)

malat → fumarat + H2O

Fumarat reduktase katalyserer reaksjon:

Fumarat + NADH + H+ → succinat + NAD+

Oppsummert

Fosfoenolpyruvat → oksaloacetat→ malat → fumarat → succinat

Butandiolfermentering

Butandiolfermentering er anerob fermentering av glukose til 2,3-butandiol

2 pyruvat + NADH → 2,3-butandiol + 2CO2

Butandiolfermentering utføres av fakultativt anaerobe Klebsiella og Enterobacter aerogenes.

Pyruvat → hydroksyetyl-TPP + CO2

Pyruvat + hydroksyetyl-TPP → 2-acetyllaktat

2-acetyllaktat → acetoin + CO2

acetoin + NADH + H+ →2,3-butandiol + NAD+

Tilbake til hovedside

Publisert 3. jan. 2022 11:51 - Sist endret 3. jan. 2022 11:59