Metabolismus chemotrofních bakterií - základní informace

Významnou skupinu katabolických enzymů chemoorganotrofních mikroorganismů představují oxidoredukční enzymy, jejichž kofaktor slouží jako přenašeč vodíku nebo elektronů. Při oxidaci substrátu tedy dochází k jeho redukci.

Podle síly vazby kofaktoru na bílkovinnou část enzymu (apoenzym), rozlišujeme koenzymy (snadno disociují) a prostetické skupiny (jsou pevně vázány). Příkladem koenzymu je NAD(P), k prostetickým skupinám patří flavinové kofaktory – flavinadenindinukleotid (FAD) a flavinmononukleotid (FMN).

Regenerace kofaktoru (dehydrogenace jeho redukované formy ve formu schopnou dehydrogenovat další molekulu substrátu) probíhá buď aerobně, nebo anaerobně. Při anaerobním způsobu předá kofaktor dva vodíky jiné části substrátu za vzniku redukované sloučeniny bohaté na energii – dále nevyužitelný produkt anaerobního procesu.

Za aerobních podmínek jsou redukované kofaktory postupně oxidovány respiračním řetězcem. Výsledkem je vznik vody z vodíků a vzdušného kyslíku a produkce velkého množství energie ve formě ATP (hovoříme o aerobní neboli oxidativní fosforylaci).