دراجة 3-هيدروكسي بروبيونات

تحتاج العديد من الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي (النباتات، والطحالب، والبكتيريا ذاتية التغذية الضوئية والكيميائية ، والعتائق) إلى طريقة لاستخدام الكربون في مساراتها الأيضية. ويحدث هذا عادةً في مسارات تثبيت الكربون من ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) . في دورة 3-هيدروكسي بروبيونات ، تقوم الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، مثل كلوروفليكسوس أورانتياكوس ، بتثبيت ثاني أكسيد الكربون والبيكربونات (HCO₃⁻ ) كجزء من عملياتها الأيضية. [ 1 ]

المسار

دورة 3-هيدروكسي بروبيونات ، والمعروفة أيضًا بمسار 3-هيدروكسي بروبيونات ، هي عملية تسمح لبعض البكتيريا بتوليد 3-هيدروكسي بروبيونات باستخدام ثاني أكسيد الكربون . [ 2 ] تنقسم هذه الدورة إلى جزأين أو تفاعلين. التفاعل الكلي لمسار 3-هيدروكسي بروبيونات هو: 3 HCO₃⁻ + 5 ATP + 6 NADPH + 1 كينون → 1 بيروفات + 6 NADP + 1 كينون H₂ + 3 ADP + 3 فوسفات + 2 AMP + 2 بيروفوسفات . [ 3 ]

الجزء الأول

الجزء الأول

في هذا المسار، يتم تثبيت ثاني أكسيد الكربون (أي دمجه) بفعل إنزيمين ، هما أسيتيل-CoA كاربوكسيلاز وبروبيونيل- CoA كاربوكسيلاز . ينتج هذان الإنزيمان مالونيل-CoA و ( S )-ميثيل مالونيل-CoA ، على التوالي.

الجزء الثاني

ينقسم مالونيل-CoA، عبر سلسلة من التفاعلات، إلى أسيتيل- CoA وجليوكسيلات . يُدمج الجليوكسيلات في بيتا-ميثيل ماليل-CoA الذي ينقسم بدوره، عبر سلسلة أخرى من التفاعلات، ليُطلق البيروفات بالإضافة إلى الأسيتات، التي تُستخدم لتجديد الدورة. [ 3 ]

الجزء الثاني

انتشار

تم إثبات هذا المسار في بكتيريا الكلوروفليكسوس ، وهي بكتيريا ضوئية غير كبريتية؛ ومع ذلك، تشير دراسات أخرى إلى أن دورة 3-هيدروكسي بروبيونات تُستخدم بواسطة العديد من العتائق الكيميائية التغذية . [ 1 ] [ 4 ] في بكتيريا الإشريكية القولونية، دُرست دورة 3-هيدروكسي بروبيونات ووُجد أنها غير حساسة للأكسجين. هذا يعني أنه لا يوجد شيء يمكن أن يؤثر عليه الأكسجين داخل المسارات، إما لأنه في جزء من المسار أو لأن الأكسجين يُستخدم لدفع التفاعل إلى الأمام. [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 تابيتا، ف. روبرت (15-12-2009). "مسار هيدروكسي بروبيونات لتثبيت ثاني أكسيد الكربون: أمر واقع" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 106 ( 50): 21015-21016 . Bibcode : 2009PNAS..10621015T . doi : 10.1073/pnas.0912486107 . ISSN 0027-8424 . PMC 2795556. PMID 19996176 .   
  2. ^ هيرتر ، سيلفيا. فوكس، جورج. باشر، ادلبرت. أيزنريتش ، فولفجانج (يونيو 2002). "مسار تثبيت ثاني أكسيد الكربون ذاتي التغذية ثنائي الحلقات في الكلوروفليكسوس أورانتياكوس" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (23): 20277–20283 . دوى : 10.1074/jbc.m201030200 . ISSN 0021-9258 . بميد 11929869 .  
  3. زارزيكي ، يان؛ بريشت، فولكر؛ مولر، مايكل؛ فوكس، جورج (15 ديسمبر 2009). " تحديد الخطوات المفقودة في دورة تثبيت ثاني أكسيد الكربون ذاتية التغذية بواسطة 3-هيدروكسي بروبيونات في بكتيريا كلوروفليكسوس أورانتياكوس" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 106 (50 ) : 21317-21322 . doi : 10.1073/pnas.0908356106 . ISSN 1091-6490 . PMC 2795484. PMID 19955419 .   
  4. هوغلر، مايكل؛ سيفرت، ستيفان م. (2011). "ما وراء دورة كالفن: تثبيت الكربون ذاتي التغذية في المحيط" . المراجعة السنوية لعلوم البحار . 3 (1): 261-289 . Bibcode : 2011ARMS....3..261H . doi : 10.1146/annurev-marine-120709-142712 . PMID 21329206 . 
  5. ماتوزي، ماثيو د.؛ زيساك، ماريكا؛ فوجيس، ماتياس ج.؛ سيلفر، باميلا أ.؛ واي، جيفري س. (مارس 2013). "تعبير المسارات الفرعية لدورة تثبيت الكربون 3-هيدروكسي بروبيونات في بكتيريا كلوروفليكسوس أورانتياكوس في بكتيريا الإشريكية القولونية: نحو النقل الأفقي للنمو ذاتي التغذية" . الهندسة الأيضية . 16 : 130-139 . doi : 10.1016/j.ymben.2013.01.005 . PMID 23376595 .