Шлях Ентнера-Дудорова (КДФГ-шлях окиснення вуглеводів) — метаболічний шлях перетворення глюкози до пірувату альтернативний до гліколізу, характерний для деяких прокаріот, переважно грам-негативних бактерій. Названий в честь вчених та , що відкрили цей шлях у 1952 році у бактерії . Шлях Ентнера-Дудорова примітивніший і менш ефективний ніж гліколіз.
Реакції шляху Ентнера-Дудорова
Шлях Ентнера-Дудорова починається із фосфорилювання глюкози в шостому положенні. Утворений як і в пентозофосфатному шляху окиснюється до у дві стадії. Фермент глюкозо-6-фосфатдегідрогеназою каталізує утворення 6-фосфоглюконо-δ-лактону. Акцептором електронів у цій реакції в деяких мікроорганізмів може виступати тільки НАДФ+, тоді як в інших і НАДФ+, і НАД+. Утворений лактон гідролізується лактоназою до 6-фосфоглюконату.
6-фосфоглюконат підлягає дегідратації, яку каталізує фермент унікальний для цього метаболічного шляху — (інша назва дегідратаза Ентнера-Дурдорова, EDD). Продуктом реакції є (КДФГ) — ключовий метаболіт шляху Ентнера-Дудорова. КДФГ під дією КДФГ-альдолази розщеплюється до однієї молекули пірувату та однієї молекули , який далі перетворюється в реакціях аналогічних до гліколітичних, під час яких відбувається фосфорилювання двох молекул АДФ. Таким чином на один моль глюкози у шляху Ентнера-Дудорова відновлюється один моль НАД+, один моль НАДФ+ (або два молі НАД+) та синтезується один моль АТФ (на відміну від гліколізу, де вихід АТФ становить 2 молі на моль глюкози).
Поширення і модифікації
Шлях Ентнера-Дудорова значно менш поширений у природі ніж гліколіз, він зустрічається переважно у грам-негативних бактерій, зокрема родів Rhizobium, Pseudomonas, Azotobacter, . Рідкісним прикладом грам-позитивної бактерії, що використовує цей шлях є Enterococcus faecalis.
Шлях Ентнера-Дудорова утворює ядро центрального метаболізму і є єдиним способом окиснення вуглеводів в анаеробного організму Zymomonas mobilis, в якого відсутній гліколіз та пентозофосфатний шлях. Утворений в цьому шляху піруват вступає у реакції спиртового бродіння. Такий шлях метаболізму глюкози дуже неефективний (вихід тільки 1 моль АТФ на 1 моль глюкози), що компенсується високими темпами процесу. Шлях Ентнера-Дудорова також протікає лінійно і є центральним у катаболізмі вуглеводів у збудника гонореї Neisseria gonorrhoeae.
У багатьох аеробних організмів, в яких відсутній фермент гліколізу , зокрема представників роду Pseudomonas, шлях Ентнера-Дудорова протікає у циклічній формі: утворений в альдолазній реакції гліцеральдегід-3-фосфат у реакціях глюконеогенезу перетворюється назад до 6-фосфоглюконату.
В деяких бактерій із центральним гліколітичним шляхом катаболізму глюкози лінійний шлях Ентнера-Дудорова може бути індуцибельним і «вмикатись» тільки за певних умов, наприклад присутності глюконатів у середовищі. Прикладом таких мікроорганізмів є Escherichia coli. Також відомі модифікації шляху Ентнера-Дудорова, наприклад із нефосфорильованими проміжними метаболітами.
Джерела
- Prescott L.M. (2002). Microbiology (вид. 5th). McGraw−Hill. с. 179. ISBN .
- Гудзь С.П., Кузнєцова Р.О., Кучерас Р.В., Коструба М.Ф., Білінська І.С., Полулях О.В. (1991). Основи мікробіології. Київ: НМК ВО. с. 101. ISBN .
- Conway T. The Entner-Doudoroff pathway: history, physiology and molecular biology // FEMS Microbiol Rev. — 1992. — Т. 9, вип. 1. — С. 1-27. — PMID 1389313 .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shlyah Entnera Dudorova KDFG shlyah okisnennya vuglevodiv metabolichnij shlyah peretvorennya glyukozi do piruvatu alternativnij do glikolizu harakternij dlya deyakih prokariot perevazhno gram negativnih bakterij Nazvanij v chest vchenih ta sho vidkrili cej shlyah u 1952 roci u bakteriyi inshi movi Shlyah Entnera Dudorova primitivnishij i mensh efektivnij nizh glikoliz Shema reakcij shlyahu Entnera DudorovaReakciyi shlyahu Entnera DudorovaShlyah Entnera Dudorova pochinayetsya iz fosforilyuvannya glyukozi v shostomu polozhenni Utvorenij inshi movi yak i v pentozofosfatnomu shlyahu okisnyuyetsya do u dvi stadiyi Ferment glyukozo 6 fosfatdegidrogenazoyu katalizuye utvorennya 6 fosfoglyukono d laktonu Akceptorom elektroniv u cij reakciyi v deyakih mikroorganizmiv mozhe vistupati tilki NADF todi yak v inshih i NADF i NAD Utvorenij lakton gidrolizuyetsya laktonazoyu do 6 fosfoglyukonatu 6 fosfoglyukonat pidlyagaye degidrataciyi yaku katalizuye ferment unikalnij dlya cogo metabolichnogo shlyahu insha nazva degidrataza Entnera Durdorova EDD Produktom reakciyi ye KDFG klyuchovij metabolit shlyahu Entnera Dudorova KDFG pid diyeyu KDFG aldolazi rozsheplyuyetsya do odniyeyi molekuli piruvatu ta odniyeyi molekuli yakij dali peretvoryuyetsya v reakciyah analogichnih do glikolitichnih pid chas yakih vidbuvayetsya fosforilyuvannya dvoh molekul ADF Takim chinom na odin mol glyukozi u shlyahu Entnera Dudorova vidnovlyuyetsya odin mol NAD odin mol NADF abo dva moli NAD ta sintezuyetsya odin mol ATF na vidminu vid glikolizu de vihid ATF stanovit 2 moli na mol glyukozi Poshirennya i modifikaciyiShlyah Entnera Dudorova znachno mensh poshirenij u prirodi nizh glikoliz vin zustrichayetsya perevazhno u gram negativnih bakterij zokrema rodiv Rhizobium Pseudomonas Azotobacter Ridkisnim prikladom gram pozitivnoyi bakteriyi sho vikoristovuye cej shlyah ye Enterococcus faecalis Shlyah Entnera Dudorova utvoryuye yadro centralnogo metabolizmu i ye yedinim sposobom okisnennya vuglevodiv v anaerobnogo organizmu Zymomonas mobilis v yakogo vidsutnij glikoliz ta pentozofosfatnij shlyah Utvorenij v comu shlyahu piruvat vstupaye u reakciyi spirtovogo brodinnya Takij shlyah metabolizmu glyukozi duzhe neefektivnij vihid tilki 1 mol ATF na 1 mol glyukozi sho kompensuyetsya visokimi tempami procesu Shlyah Entnera Dudorova takozh protikaye linijno i ye centralnim u katabolizmi vuglevodiv u zbudnika gonoreyi Neisseria gonorrhoeae U bagatoh aerobnih organizmiv v yakih vidsutnij ferment glikolizu zokrema predstavnikiv rodu Pseudomonas shlyah Entnera Dudorova protikaye u ciklichnij formi utvorenij v aldolaznij reakciyi gliceraldegid 3 fosfat u reakciyah glyukoneogenezu peretvoryuyetsya nazad do 6 fosfoglyukonatu V deyakih bakterij iz centralnim glikolitichnim shlyahom katabolizmu glyukozi linijnij shlyah Entnera Dudorova mozhe buti inducibelnim i vmikatis tilki za pevnih umov napriklad prisutnosti glyukonativ u seredovishi Prikladom takih mikroorganizmiv ye Escherichia coli Takozh vidomi modifikaciyi shlyahu Entnera Dudorova napriklad iz nefosforilovanimi promizhnimi metabolitami DzherelaPrescott L M 2002 Microbiology vid 5th McGraw Hill s 179 ISBN 0 07 282905 2 Gudz S P Kuznyecova R O Kucheras R V Kostruba M F Bilinska I S Polulyah O V 1991 Osnovi mikrobiologiyi Kiyiv NMK VO s 101 ISBN 5 7763 0670 1 Conway T The Entner Doudoroff pathway history physiology and molecular biology FEMS Microbiol Rev 1992 T 9 vip 1 S 1 27 PMID 1389313