Respiration hos bakterier

Hos bakterier og svampe nedbrydes organisk stof vist nok ved en række mineraliseringsprocesser, hvor det organiske stof fungerer som energikilde for bakterierne. Mineraliseringen kan foregå ved aerob eller anaerob respiration, hvorved det organiske materiale oxideres under forbrug af en række oxidanter, der fungerer som elektronacceptorer. I det organiske stof findes de grundstoffer, som bakteriecellerne har brug for til vækst. Kulstof udgør den primære energikilde, mens de fem relativt lette grundstoffer H, N, O, P og S indgår i cellernes aminosyrer.

Fx er nogle bakterier er i stand udnytte kvælstofforbindelser gennem deres stofskifte. To nøgleprocesser i bakteriers kvælstofomsætning i naturen kaldes nitrifikation og denitrifi kation. Nitrifikationen er en iltning af ammonium(NH4+) til nitrit (NO2-) ogvidere til nitrat (NO3-). De to delprocesseri den samlede nitrifikation udføres af to forskellige typer af bakterier, som er i stand til at bruge henholdsvis ammonium og nitrit. Fælles for processerne er, at de kun kan udføres, hvor der er ilt til stede i miljøet. Under iltfrie forhold kan en række andre bakterier (denitrifi kanter) udnytte nitrat eller nitrit som alternativ til ilt i deres respiration, og nitrat eller nitrit reduceres herved til gasformigt kvælstof. Der fi ndes mange forskellige denitrifi cerende bakterier, og det er ikke alle, som er i stand til at omdanne nitrat helt til kvælstof
gas (N2). (kilde:http://infolink2003.elbo.dk/Naturvidenskab/dokumenter/doc/8219.pdf)

Jeg er ret sikker på, at ved respiration nedbrydes organisk stof så der dannes kemisk energi, i dette tilfælde ATP. Forløbet er knytte til mitokondriernes indre membran, som du også selv påpegede.
Først startes nedbrydningen det organiske stof acetyl-CoA via en såkaldt dehydrogenering, dvs. en afgivelse af hydrogenatomer under citronsyrecyklusen i matrix. Hydrogenatomerne bindes til hydrogentransportører, som senere vil spille en rolle i respirationesprocessen. Citronsyrecyklusen er et netværk af kemiske reaktioner, der resulterer i dannelse af energibærende molekyler ved afgivelse af elektroner. I eukaryote celler (celler med kerne) finder citronsyrecyklussen sted i mitokondriernes matrix. Mitokondier har en indre membran som er opdelt i yderligere to indre rum, hvoraf den ene af disse rum er matrix.
Under den nævnte citronsyrecyklus går acetyl-CoA i forbindelse med stoffet oxaloacetat og danner stoffet citrat, vha. enzymet citratsyntetase.
Via enzymet aconitase, omlejes den dannede citat ved fjernelse af et vandmolekyle så der igen dannes stoffet aconitat, og dette nye stof tilføjes nu et vandmolekyle således at der dannes stoffet isocitat.
Vha. en dehydrogenering (afgivelse af hydrogenatomer) omskabes isoitrat til stoffet ocalocuccinat, som igen omdannes til stoffet α-ketoglutarat via en såkaldt decarboxylering, dvs. en reaktion, hvor der dannes CO2.
α-ketoglutarat omdannes derpå til stoffet succinyl-CoA styret af enzymet α-ketoglutaratdehydrogenase, hvorved den sidste CO2 i respirationen af glukose frigøres.
Vha. enzymet succinyl-thiokinase opfanges energirige bindinger i stoffet GTP brydes bindingen i succinyl-CoA, så der skabes succinat, HsCoA og H+.
Succinat omdannes til stoffet oxaocetat via enzymerne succinatdehydrogenase, furamase og malatdehydrogenase.
Det bundne hydrogen fra citronsyresyklussen transporteres nu hen til den indre membran i mitokondriet hvor respirationskæden starter. I selve respirationskæden forekommer en aktiv udpumpning af H+ igennem den indre membran og ud i det intermembrane rum, som befinder sig mellem den indre membran og den ydre membran i mitokondiet, og en diffusion (dvs. en spredning af molekyler fra høj til lav koncentration) tilbage, således at den frigjorte energi nu kan benyttes til at skabe stoffet ATP (som nævnt under fotosyntesprocesen).
Pga. den aktive udpumpning af H+ stiger koncentrationen af H+ i det intermembrane rum medførende en lavere pH-værdi (større surhedsgrad) og derved den spændingsforskel over den indre membran. Derved søger hydrogenionerne tilbage i den indre membran, og en energi frigives som medfører dannelse af stoffet ATP. Samtidig benyttes O2 i processen, således at der dannes vand (H2O) som frit kan afgives.
Derfor kan selve respirationsprocessen opskrives som:

Glukose + 6 O2 → 6CO2 + 6 vand + lysenergi
 

Spørg endelig igen!

M.

foregår i mitokondrierne

#2: Bakterier har ikke mitochondrier

Hovedspørgsmål: Energifremstillingen foregår over bakteriens cellemembran/peptidoglykanlag i processer nogenlunde ens med mitochondriens. Hos gram-negative foregår den yderligere i området mellem lipopolisaccharidet og peptidoglykan-laget i bakteriens udviddede cellemembran.

- du har så fuldkommen ret! Er det ikke bare et spææændende emne!! (er virkelig en biologinørd ;)