مواضيع المحاضرة: All Types of Microbial Metabolism
background image

1

 

 

Course:  Microbial Physiology  

Lecturer: Dr. Weam Saad 

Lecture: Microbial Metabolism 

 

 

The Diversity of Metabolism in Prokaryotes

 

 

 

The diversity of prokaryotes is due to their great difference in energy production 
and metabolism. The eukaryotes and prokaryotes produce energy (ATP) through 
the following ways: 

1.  Alcohol fermentation (e.g. yeast). 
2.   Lactic acid fermentation (e.g. muscle cells, neutrophils). 
3.   Aerobic respiration (e.g. molds, protozoa, animals). 
4.  Oxygenic photosynthesis (e.g. algae, plants).  
5.  Fermentations  through  the  Embden-Meyerhof  pathway  (prokaryotes 

only) 

6.  Other fermentation pathways such as the phosphoketolase (heterolactic) 

and Entner-Doudoroff pathways (prokaryotes only).  

7.  Anaerobic respiration: respiration that uses substances other than O

2

 as 

a final electron acceptor (prokaryotes only). 

8.  Lithotrophy:  use  of  inorganic  substances  as  sources  of  energy 

(prokaryotes only). 

9.  Photoheterotrophy: use of organic compounds as a carbon source during 

bacterial photosynthesis (prokaryotes only). 

10. Anoxygenic photosynthesis: photophosphorylation in the absence of O

(prokaryotes only). 

11.  Methanogenesis:  an  ancient  type  of  metabolism  used  by  archabcateria 

that use H

2

 as an energy source and produces methane (prokaryotes only). 

12.  Light-driven  non-photosynthetic  photophosphorylation:  especial 

metabolism used by archabacteria that converts light energy into chemical 
energy (prokaryotes only). 

Even within a prokaryotic species, there may be great versatility in metabolism. 
Consider  Escherichia  coli.  The  bacterium  can  produce  energy  for  growth  by 


background image

2

 

 

fermentation or respiration. It can respire aerobically using O

2

 as a final electron 

acceptor, or it can respire under anaerobic conditions, using NO

3

 or fumarate as 

a final electron acceptor. E. coli can use glucose or lactose as a sole carbon source 
for growth, with the metabolic ability to transform the sugar into all the necessary 
amino  acids,  vitamins  and  nucleotides  that  make  up  cells.  Rhodospirillum 
rubrum,
 has all the heterotrophic abilities like E. coli, plus the ability to grow by 
photoautotrophic, photoheterotrophic or lithotrophic ways and need one growth 
factor biotin that must be added to the growth media. 

 

Energy-Generating Metabolism 

The term metabolism refers to all the biochemical reactions required for energy 
generation and the use of energy to synthesize cell material from small molecules 
in the environment, metabolism includes catabolism, and anabolism. Catabolic 
reactions  produce  energy  as  ATP,  which  can  be  used  in  anabolic  reactions  to 
build cell material from nutrients in the environment.  

  ATP 

ATP - adenosine triphosphate, contain high energy bonds release an energy 
about 8 kcal/mole during the hydrolysis of ATP to ADP releases 8 kcal. It is a 
coenzyme in most energy producing reactions in cells. 

  NAD 

Another  coenzyme  commonly  involved  in  energy-producing  metabolism 
(oxidation/reduction  reactions),  usually  functions  as  the  electron  carrier,  it  is 
derived from the vitamin niacin, is the pyridine nucleotide, NAD (Nicotinamide 
Adenine Dinucleotide)
. The oxidized form of NAD is NAD; the reduced forms 
(NADH, NADH

2

 or NADH + H

+)

 

NAD

+

 + 2H----->NADH + H

+

 

 

  Coenzyme A 

Coenzyme A is another coenzyme involved in energy-generating metabolism of 
prokaryotes. Coenzyme A is involved in some fermentative bacteria and in all 


background image

3

 

 

respiratory organisms. The oxidations of pyruvate and alpha ketoglutamate, TCA 
cycle involve Coenzyme A. 

ATP Synthesis in Prokaryotes 

The  goal  of  a  catabolic  pathway  is  to  make  ATP:  to  transform  the  chemical 
energy or electromagnetic (light) energy into the chemical energy by forming the 
high-energy bonds of ATP. Cells can produce ATP in two ways: 

1.  Substrate  level  phosphorylation  (SLP)  is  the  very  simple  way,  oldest 

way  to  make  ATP.  In  a  substrate  level  phosphorylation,  ATP  is  made 
during the conversion of an organic molecule from a form to another and 
release  energy  in  the  form  of  ATP  and  occurs  during  fermentations  and 
respiration (the TCA cycle). 

2.  Electron  Transport  Phosphorylation  (ETP)  occurs  during  respiration, 

photosynthesis,  lithotrophy  and  possibly  other  types  of  bacterial 
metabolism and need electron transport system (ETS) within a membrane. 
The  electrons  are  transferred  through  the  ETS  to  some  final  electron 
acceptor in the membrane (like O

2

 in aerobic respiration). 

 

Heterotrophic Types of Metabolism 

Heterotrophy (e.g. chemoheterotrophy) is the use of an organic compound as a 
source of carbon and energy. It is the complete metabolism, cells oxidize organic 
molecules  in  order  to  produce  energy  (catabolism)  and  then  use  the  energy  to 
synthesize  cellular  material  from  these  organic  molecules  (anabolism). 
Many  Bacteria  and  few  Archaea  are  heterotrophs  (Archaea  that  live  in 
associations with animals). Heterotrophic bacteria are the decomposers and help 
in  biodegradation  in  the  environment.  Heterotrophic  metabolism  have  two 
metabolic processes: fermentations and respirations. 

A. Fermentation 

Fermentation is an ancient mode of metabolism, energy is formed from the partial 
oxidation of an organic compound using organic intermediates as electron donors 
and electron acceptors. No outside electron acceptors are involved; no membrane 
or electron transport system is required; all ATP is produced by substrate level 
phosphorylation.  E.g.  fermentation  by  Lactobacillus,  the  substrate  (glucose)  is 
oxidized to pyruvate, and pyruvate becomes reduced to lactic acid. 


background image

4

 

 

 

  

In prokaryotes there are three pathways of glycolysis (the dissimilation of 
sugars) used by bacteria: 

1)  The classic Embden-Meyerhof pathway, which is also used by most 

eukaryotes, including yeast (Saccharomyces). 

2)   The phosphoketolase or heterolactic pathway, the hexose-pentose 

shunt. 

3)   The Entner-Doudoroff pathway 

 

 

1)  The Embden-Meyerhof Pathway 

This pathway of glycolysis is most used by Saccharomyces to produce ethanol 
and  CO

2

  as  eukaryote  microorganism,  and  is  used  by  the  (homo)lactic  acid 

bacteria to produce lactic acid, and it is used by many other bacteria to produce 
different  fatty  acids,  alcohols  and  gases.  Some  end  products  of  Embden-
Meyerhof  fermentations  are  important  in  foods  and  some  are  useful  fuels  and 
industrial solvents. Diagnostic microbiologists use bacterial fermentation profiles 
(e.g. testing an organism's ability to ferment sugars and the end products) for the 
diagnosis. 

Lactic acid bacteria reduce the pyruvate to lactic acid; yeast reduce the pyruvate 
to alcohol (ethanol) and CO2. The oxidation of glucose to lactate yields a total 
of 56 kcal per mole of glucose. Since the cells get 2 ATP (16 kcal) as energy for 

 


background image

5

 

 

use, the efficiency of the lactate fermentation is about 29% (16/56). Ethanol 
fermentations have a similar efficiency

 

Embden-Meyerhof  fermentations  in  bacteria  lead  to  many  end  products  as  the 
following groups: 

1.  Homolactic  Fermentation.  Lactic  acid  is  the  end  product.  E.g. 
Lactobacillus and most Streptococci). The bacteria are used to ferment milk and 
milk products in the manufacture of yogurt and cheese. 


background image

6

 

 

2. 

Mixed 

Acid 

Fermentations. 

Mainly 

the 

pathway 

of 

the  Enterobacteriaceae.  End  products  are  a  mixture  of  lactic  acid,  acetic 
acid,  formic  acid,  succinate  and  ethanol,  with  the  possibility  of  gas  formation 
(CO

2

  and  H

2

).  The  microbiologists  have  specific  tests  to  detect  low  acid  and 

acetoin  in  order  to  distinguish  non  fecal  enteric  bacteria  such 
as  Klebsiella  and  Enterobacter  from  fecal  enterics  that  form  mixed  acid  after 
fermentation such as E. coli, Salmonella and Shigella. 

3. Butyric acid fermentations. E.g. Clostridium sp. which form acetic acid, 
CO

2

 and H

2

 from the fermentation of sugars. 

4. Propionic acid fermentation. This is an unusual fermentation and used only 
by the propionic acid bacteria which include 
Corynebacteria, Propionibacterium and Bifidobacterium.. 

2) The Heterolactic (Phosphoketolase) Pathway 

The overall reaction is Glucose ---------->1 lactic acid + 1 ethanol +1 CO

2

 with 

a net production of 1 ATP. The efficiency is about half that of the E-M 
pathway. 
 

Glucose -------> Lactic acid + ethanol + CO

2

 + 1 ATP (net) 


background image

7

 

 

).  

 

3) The Entner-Doudoroff Pathway 

Only used by Zymomonas bacteria and called yeast-like bacteriumthis E-D 
pathway yields 2 pyruvic acid from glucose (same as the E-M pathway). 

Glucose -------> 2 ethanol + 2 CO

2

 + 1 ATP (net). 

 
 


background image

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

9

 

 

Oxidative pathways of glycolysis employed by various bacteria. 

Bacterium 

Embden-
Meyerhof 
pathway
 

Phosphoketolase 
(heterolactic) pathway
 

Entner-
Doudoroff 
pathway
 

Acetobacter aceti 

Azotobacter 
vinelandii
 

Bacillus subtilis 

major 

Minor 

Escherichia coli 

Lactobacillus 
acidophilus
 

Leuconostoc 
mesenteroides
 

Pseudomonas 
aeruginosa
 

Vibrio cholera 

minor 

Major 

Zymomonas 
mobilis
 

 

End product yields in microbial fermentations. 

Pathway 

Key enzyme 

Ethanol  Lactic Acid  CO

2

  ATP 

Embden-Meyerhof 

Saccharomyces 

fructose 1,6-diP aldolase  2 

Embden-Meyerhof 

Lactobacillus 

fructose 1,6-diP aldolase  0 

Heterolactic 

Streptococcus 

phosphoketolase 

Entner-Doudoroff 

Zymomonas 

KDPG aldolase 

 


background image

11

 

 

B. Respiration 

Respirations is the complete oxidation of the substrate by an outside electron 
acceptor
. In addition to the pathway of glycolysis (respiration occurs after 
glycolysis) four metabolic parts are needed for respiration: 

1. The tricarboxylic acid (TCA) cycle (also known as the citric acid cycle or 
the Kreb's cycle): when an organic compound is utilized as a substrate, the TCA 
cycle is used for the complete oxidation of the substrate. The end product that 
always results from the complete oxidation of an organic compound is CO

2

2. A membrane and an associated electron transport system (ETS). The 
ETS is a sequence of electron carriers in the plasma membrane that 
transports electrons taken from the substrate through the chain of carriers to a 
final electron acceptor and release energy in the process of ATP synthesis by 
the mechanisms of electron transport phosphorylation. The operation of the 
ETS establishes a proton motive force (pmf). 

3. An outside electron acceptor. For aerobic respiration the electron acceptor 
is O

2

. But in the anaerobic respiration of bacteria, the final electron acceptors 

may be SO

4

 or S or NO

3

 or NO

2

 or organic compound, such as fumarate. 

4. A transmembranous ATPase enzyme (ATP synthetase). This enzyme 
utilizes the proton motive force on the membrane to synthesize ATP in the 
process of electron transport phosphorylation. The produced energy usually 
used in flagella movment.  

ADP + Pi + 2 H

+

 <----------> ATP. 

 


background image

11

 

 

 

Model of Aerobic respiration.

 

 

 

The overall reaction for the aerobic respiration of glucose is 

Glucose + 6 O

2

 ----------> 6 CO

2

 + 6 H

2

0 + (38 ATP) 688 kcal (total) 

Which can be written as: 

Glucose  ---------->  6  CO

2

  +  10  NADH

2

  +  2  FADH

2

  +  4  ATP  

(2NADH

2

 from glycolysis, 8NADH

2

 from two turns of TCA, 2 FADH

2

 from two 

turns of TCA; 2ATP (net) from glycolysis, 2 ATP (GTP) from two turns of TCA) 

Anaerobic respiration: 

 The use of some compound (not O

2

) as a final electron acceptor in the electron 

transport  chain,  it  is  used  by  prokaryote.  Electron  acceptors  are  used  by 
prokaryotes for two processes respiration and methanogenesis. 

 

 
 


background image

12

 

 

 

Electron acceptors for respiration and methanogenesis in procaryotes

 

electron 
acceptor
 

reduced end 
product
 

name of process 

Organism 

O

2

 

H

2

aerobic respiration 

EscherichiaStreptomyces 

NO

3

 

NO

2

, N

2

O or 

N

2

 

anaerobic respiration: 
denitrification 

BacillusPseudomonas 

SO

4

 

S or H

2

anaerobic respiration: 
sulfate reduction 

Desulfovibrio 

fumarate 

Succinate 

anaerobic respiration: 

using an organic e- 
acceptor 

Escherichia 

CO

2

 

CH

4

 

Methanogenesis 

Methanococcus 

 

Methanogenesis  is  the  source  of  methane  (CH

4

  natural  gas)  on  the  planet. 

Methane is produced in anaerobic conditions, and oxygen is needed to oxidize 
the CH

molecule. Methanogenesis is not anaerobic respiration, but it is a type of 

energy production metabolism needs an outside electron acceptor CO

2

.  

 

Denitrification  is  an  important  process  in  agriculture  because  it  removes 
NO

3

 from the soil. NO

3

 is a source of nitrogen fertilizer in agriculture. The nitrate 

is  the  respiratory  electron  acceptor  (not  oxygen  O

2

).  E.  coli  can  use  NO

3

  (and 


background image

13

 

 

fumarate) as a respiratory electron acceptor and so this bacteria is able to respire 
in the anaerobic intestinal habitat.  

Note: CO

2

 is the only source of carbon for the methanogens and the nitrification 

bacteria.

 

 

 

 

Sulfate reduction: It is an obligatory process that occurs only under anaerobic 
conditions.  Anaerobic  respiration  bacteria  and  methanogens  play  an  important 
role  in  the  cycles  of  carbon,  nitrogen  and  sulfur.  The  lithotrophic  prokaryotes 
metabolize the reduced forms of nitrogen and sulfur to a more oxidized state in 
order to produce energy.  

 

Lithotrophic Types of Metabolism 

Lithotrophy is the use of an inorganic compound as a source of energy. Most 
lithotrophic  bacteria  do  aerobic  respiration  and  produce  energy,  they  remove 
electrons from a substrate and put them through an electron transport system that 
will produce ATP by electron transport phosphorylation. Lithotrophs occur to get 
electrons from an inorganic compound (not organic compound like heterotrophs), 
e.g. most of the Archaea are lithotrophs. 

 

 


background image

14

 

 

 
 
 

Physiological groups of lithotrophs 

physiological 
group
 

energy 
source
 

oxidized end 
product
 

organism 

hydrogen bacteria  H

2

 

H

2

AlcaligenesPseudomonas 

methanogens 

H

2

 

H

2

Methanobacterium 

carboxydobacteria  CO 

CO

2

 

Azotobacter 

nitrifying bacteria  NH

3

 

NO

2

 

Nitrosomonas 

nitrifying bacteria  NO

2

 

NO

3

 

Nitrobacter 

sulfur oxidizers 

H

2

S or S 

SO

4

 

ThiobacillusSulfolobus 

iron bacteria 

Fe 

++

 

Fe

+++

 

 Thiobacillus

, Gallionella

 

 

Physiological groups of lithotrophs 

 

 

1.  The  hydrogen  bacteria  oxidize  H

2

  (hydrogen  gas)  as  an  energy  source. 

The hydrogen bacteria are facultative lithotrophs e.g. Pseudomonas sp
Which have hydrogenase enzyme that will oxidize H

2

 using the respiratory 

ETS.  

2.  The methanogens are Archaea. They are able to oxidize H

2

 as the only 

source  of  energy  and  transferring  the  electrons  from  H

2

  to  CO

2

.  

Metabolism of the methanogens is special. Methanogens use H

2

 and CO

2

 to 

produce  cell  material  and  methane.  They  have  special  coenzymes  and 
electron  transport  processes  never  seen  in  the  Bacteria,  and  their 
mechanism of autotrophic CO

2

 fixation is very rare. 

3.  The carboxydobacteria are able to oxidize CO (carbon monoxide) to CO

2

using  an  enzyme  CODH  (carbon  monoxide  dehydrogenase).  The 
carboxydobacteria are not obligate CO users, the enzyme CODH used by 
the carboxydobacteria to oxidize CO to CO

2

, is used by the methanogens 

for the reverse reaction - the reduction of CO

2

 to CO - during CO

2

 fixation 

by the CODH pathway. 

4.  The 

nitrifying 

bacteria 

are 

represented 

by 

two 

bacteria  Nitrosomonas  and  Nitrobacter,  these  bacteria  together  do 


background image

15

 

 

oxidation  of  NH

3

  to  NO

3

,  called  nitrification.  No  single  organism  can 

carry out the whole oxidative process. Nitrosomonas oxidizes ammonia to 
NO

2

 and Nitrobacter oxidizes NO

2

 to NO

3

. Most of the nitrifying bacteria 

are  obligate  lithoautotrophs.  Nitrifying  bacteria  grow  in  environments 
rich  in  ammonia  or  places  of  protein  decomposition  and  play  role  in 
Nitrogen cycle. 

5.  Lithotrophic  sulfur  oxidization  microorganisms,  they  can  produce 

energy  from  an  inorganic  compound  and  fix  CO

2

  as  autotrophs,  include 

both  Bacteria  (e.g.  Thiobacillus)  and  Archaea  (e.g.  Sulfolobus),  they 
oxidize  H

2

S  (sulfide)  or  S  (elemental  sulfur)  as  a  source  of  energy,  the 

purple and green sulfur bacteria oxidize H

2

S or S as an electron donor for 

photosynthesis, and use the electrons for CO

2

 fixation (the dark reaction of 

photosynthesis).  Lithoautotrophic  sulfur  oxidizers  are  found  in 
environments  rich  in  H

2

S,  such  as  volcanic  hot  springs  and  deep-sea 

thermal vents.  

6.  Iron bacteria oxidize Fe

++

 (ferrous iron) to Fe

+++

 (ferric iron), two bacteria 

oxidize  Fe

++

  as  a  source  of  energy  and  electrons  and  are  capable  of 

lithoautotrophic  growth:  the  bacterium  Gallionella,  which  forms  rust-
colored  colonies  attached  to  objects  in  nature,  and  Thiobacillus 
ferrooxidans
,

 

 

 

Phototrophic Metabolism 

Phototrophy is the use of light as a source of energy for growth, turn light energy 
into  chemical  energy  in  the  form  of  ATP.  Phototrophy  Prokaryotes  include 
cyanobacteria, the purple and green bacteria and the halobacteria of archaea. The 
cyanobacteria like plant can do photosynthesis, called oxygenic photosynthesis
the  purple  and  green  bacteria  can  do  bacterial  photosynthesis  or  anoxygenic 
photosynthesis
;  the  extreme  halophilic  archaea  use  a  type  of  non-
photosynthetic  photophosphorylation
  to  use  light  energy  in  production  of 
ATP. 

Photosynthesis is the turning of light energy into chemical energy that used in 
the  formation  of  cellular  material  from  CO

2

.  Photosynthesis  is  a  type  of 

metabolism. The catabolic reactions of photosynthesis is the light reaction, the 


background image

16

 

 

anabolic reactions involves the fixation of CO

2

 and its use as a carbon source for 

growth,  called  the  dark  reaction.  In  plant  photosynthesis,  the  photosynthetic 
electron  donor  is  H

2

O,  the  photosystem  II  and  the  production  of  O

2

.  In 

photosynthetic prokaryotes there are two types of photosynthesis and two types 
of CO

2

 fixation. 

The Light Reactions depend on the chlorophyll, the primary light-harvesting 
pigment
 in the membrane of photosynthetic organisms. Absorption of a light by 
a chlorophyll molecule causes the movement of an electron at the reaction center. 
The  electron  is  an  energy  source  and  moves  through  the  membrane 
photosynthetic electron transport system and reach the cytochrome and back to 
chlorophyll. When the electron move, a proton motive force is activated on the 
membrane,  and  ATP  is  synthesized  by  an  ATPase  enzyme.  This  process  of 
converting 

light 

energy 

into 

chemical 

energy 

is 

called 

cyclic 

photophosphorylation (transfers electrons from H

2

O and produces O

2

). 

The important parts of the photochemical system are light harvesting pigments
a  membrane  electron  transport  system,  and  an  ATPase  enzyme.  The 
photosynthetic electron transport system is similar to a respiratory ETS, but with 
low ferredoxin

Cyanobacteria  have  chlorophyll  a,  the  same  as  plants  and  algae.  The 
chlorophylls of the purple and green bacteria, called bacteriochlorophylls and 
chemically  different  than  chlorophyll  a  in  their  side  chains  and  that  cause 
different light absorption spectra. Chlorophyll a absorbs light in two regions of 
the spectrum, one around 450nm and the other between 650  -750nm; bacterial 
chlorophylls absorb from 800-1000nm. 

Carotenoids they are secondary light-harvesting pigments, absorbing light in 
the  blue-green  region  between  400-550  nm.  Carotenoids  transfer  energy  to 
chlorophyll  and  stop  oxidative  effects  of  oxygen  radical  produced  during 
reactions  between  chlorophyll  and  O

2

.  Some  nonphotosynthetic  bacterial 

pathogens, i.e., Staphylococcus aureus, produce carotenoids that protect the cells 
from lethal oxidations by oxygen radicals inside phagocytic cells. 


background image

17

 

 

Phycobiliproteins are the major light harvesting pigments of the cyanobacteria 
and some groups of algae. They may be red or blue, absorbing light in the middle 
of the spectrum between 550 and 650nm, transfer light energy to the chlorophyll 
at the reaction center.  

 

 

Differences between plant and bacterial photosynthesis  

 

plant photosynthesis  bacterial photosynthesis 

Organisms 

plants, algae, 
cyanobacteria 

purple and green bacteria 

type of chlorophyll 

chlorophyll a  

absorbs 650-750nm 

bacteriochlorophyll  

absorbs 800-1000nm 

Photosystem I 

(cyclic 
photophosphorylation)
 

Present 

Present 

Photosystem I 

Present 

Absent 


background image

18

 

 

(noncyclic 
photophosphorylation)
 

Produces O

2

 

Yes 

No 

Photosynthetic electron 
donor
 

H

2

H

2

S, other sulfur 

compounds or  

certain organic compounds 

The extreme halophiles or archaea that live in Dead Sea and the Great Salt Lake 
at very high salt concentration (25% of NaCl) they have purple membrane as 
light-harvesting  pigment  in  the  plasma  membrane.  The  pigment  is 
called  bacteriorhodopsin  which  reacts  with  light  and  forms  ATP.  The  high 
concentration  of  NaCl  in  their  environment  decrease  the  availability  of  O

2

  for 

respiration so they are able to produce ATP by converting light energy into ATP 
using bacteriorhodopsin. 

 

Autotrophic CO

2

 fixation 

The  use  of  RUBP  carboxylase  and  the  Calvin  cycle  is  the  most  common 
mechanism  for  CO

2

  fixation  among  autotrophs,  RUBP  carboxylase  is  the  first 

enzyme  and  the  nitrogenase  which  fixes  N

2

  is  the  second.  This  is  the  only 

mechanism of autotrophic CO

2

 fixation among eukaryotes, and it is used also by 

cyanobacteria and purple bacteria. The green bacteria and the methanogens  do 
not use RUBP carboxylase. 

RUBP  carboxylase  (ribulose  bisphosphate  carboxylase)  uses  ribulose 
bisphosphate  (RUBP)  and  CO

2

  as  substrates  and  start  the  Calvin  cycle.  An 

important function of the Calvin cycle is to provide the organic molecules for the 
biosynthesis  of  cell  material  (anabolic  pathway).  Intermediates  must  be 
constantly withdrawn from the Calvin cycle in order to make cell material. The 
Calvin cycle is fixation of CO

2

 to the level of glucose (C

6

H

12

O

6

) and requires 18 

ATP and 12 NADPH

2


background image

19

 

 

 

 

 

 


background image

21

 

 

 

Biosynthesis 

These pathways of metabolism include glycolysis, Embden-Meyerhof pathways 
and the TCA cycle, they produce the macromolecules for the biosynthesis of cell 
material and produce energy ATP and called amphibolic pathway

Biosynthesis in prokaryotic cells give the followings: 

1.  Polysaccharide capsules or inclusions are polymers of glucose.  
2.   Cell wall peptidoglycan from glucose phosphate
3.  Amino acids for the proteins have many sources, like pyruvic acidalpha 

ketoglutaric acid and oxalacetic acid

4.  Nucleotides  (DNA  and  RNA)  are  synthesized  from  ribose 

phosphateATP and NAD are part of purine (nucleotide) metabolism. 

5.  Triose-phosphates  for  glycerol  synthesis,  and  acetyl  CoA  is  for 

lipids synthesis for cell membranes. 

6.  Vitamins and coenzymes are synthesized in many pathways. 


background image

21

 

 

 

 

 


background image

22

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Dr Weam Al-Hmadany
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 203 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل