Metabolismus chemotrofních bakterií - základní informace
Kapitola uvádí základní informace o metabolismu a enzymech chemotrofních mikroorganismů.
Anabolismus
Jednotlivé etapy anabolismu můžeme definovat následujícím způsobem. Výchozím bodem jsou základní živiny (CO2, H2O, NH3, HPO42-), ze kterých vznikají jednotlivé metabolické intermediáty (acetyl-CoA, pyruvát, oxalacetát). Ty jsou podkladem pro vznik základních stavebních kamenů živé hmoty – aminokyselin, nukleotidů, monosacharidů a mastných kyselin. Z nich jsou následně syntetizovány makromolekuly (DNA, RNA, bílkoviny, polysacharidy, peptidoglykan, lipidy), které mohou být dále uspořádány do supramolekulárních útvarů – ribosomů a cytoplasmatické membrány. Výsledkem anabolismu je vznik všech potřebných struktur bakteriální buňky.
Anabolické a katabolické dráhy na sebe v řadě případů těsně navazují, velmi zjednodušeně můžeme říci, že anabolismus je obráceným průběhem katabolismu. To ovšem platí pouze v hrubých rysech, protože ne všechny enzymové reakce jsou reverzibilní a probíhají v obou směrech.
Příkladem může být glykolýza (katabolická dráha) a glukoneogeneze (anabolická dráha). Glykolýza zahrnuje 10 enzymových reakcí, z nichž 7 je reverzibilních (jsou katalyzovány stejným enzymem v obou směrech). Zbývající tři jsou irreverzibilní, a proto při glukoneogenezi musí být místo nich použita jiná enzymová reakce.
Hlavní katabolické a anabolické dráhy se sbíhají v metabolickém uzlu – Krebsově cyklu, který je součástí obou z nich. Je tzv. amfibolický (z řeckého amphi = obojí).