Oltingugurt almashinuvi - Sulfur metabolism

Oltingugurt bu metabolizmga uchragan barcha organizmlar tomonidan, dan bakteriyalar va arxey ga o'simliklar va hayvonlar. Oltingugurt kamaytirilgan yoki oksidlangan organizmlar tomonidan turli xil shakllarda. The element mavjud oqsillar, sulfat efirlari ning polisakkaridlar, steroidlar, fenollar va oltingugurt o'z ichiga oladi koenzimlar.[1]

Oksidlanish

Kam miqdordagi oltingugurt birikmalari ko'pgina organizmlar, shu jumladan yuqori hayvonlar va yuqori o'simliklar bilan oksidlanadi.[1] Ba'zi organizmlar energiyani tejashlari mumkin (ya'ni ishlab chiqaradi) ATP ) oltingugurt oksidlanishidan kelib chiqadi. Oltingugurt ba'zilar uchun yagona energiya manbai hisoblanadi litotrofik bakteriyalar va arxealar. Kusaytirilgan oltingugurt birikmalari, masalan vodorod sulfidi, elementar oltingugurt, sulfit, tiosulfat va turli xil polythionates (masalan, tetrathionat ), turli litotrof bakteriyalar tomonidan ishlatiladi va barchasi oksidlanadi Acidithiobacillus.[2]

Oltingugurt oksidlovchilari kabi fermentlardan foydalanadi Sulfid: kinon reduktaza, oltingugurt dioksigenaza va sulfit oksidaza oltingugurt birikmalarini oksidlash uchun sulfat. Shakarlarni ishlab chiqaradigan litotroflar ximosintez ba'zilarining asosini tashkil qiladi oziq-ovqat zanjirlari. Atrofda quyosh nuri bo'lmaganida oziq-ovqat zanjirlari paydo bo'ldi gidrotermal teshiklar, vodorod sulfidini chiqaradigan va karbonat angidrid. Xemosintetik arxeylar vodorod sulfidini energiya manbai sifatida ishlatadi uglerod birikmasi, shakar ishlab chiqarish.

Kamaytirish

Oltingugurtning kamayishi o'simliklar, zamburug'lar va ko'plab bakteriyalarda uchraydi.[3] Sulfat sifatida xizmat qilishi mumkin elektron akseptor yilda anaerob nafas olish va shakllanishi uchun ham kamaytirilishi mumkin organik birikmalar. Sulfat kamaytiradigan bakteriyalar sulfat va sulfid, tiosulfat va elementar oltingugurt kabi boshqa oksidlangan oltingugurt birikmalarini kamaytiring sulfid.

Sulfatning kamayishi dissimilyatsiya yoki assimilyatsiya bo'lishi mumkin. Sulfatni kamaytiradigan bakteriyalar bilan sulfatni kamaytirish, masalan, dissimilyatsiya; sulfatni kamaytirishdan maqsad energiya ishlab chiqarishdir va sulfid ajralib chiqadi. Dissimilyatsiya qiluvchi sulfatning kamayishi fermentlarni ishlatadi ATP sulfurilaza, APS reduktaza va sulfit reduktaza.[4] Assimilyatsiya qiluvchi sulfatni kamaytirishda esa sulfat assimilyatsiya qilinadi yoki organik birikmalarga qo'shiladi. Ba'zi organizmlarda (masalan, ichak florasi, siyanobakteriyalar va xamirturush ),[5] assimilyatsiya qiluvchi sulfatning kamayishi ATP sulfurilaza fermentlaridan foydalanadigan murakkab jarayon, APS kinaz, PAPS reduktaza va sulfit reduktaza.[3]

O'simliklar va hayvonlar tomonidan foydalanish

O'simliklar o'zlarining ildizlarida sulfatni oladi va uni sulfidgacha kamaytiradi (qarang) oltingugurt assimilyatsiyasi ). O'simliklar kamaytirishga qodir APS to'g'ridan-to'g'ri sulfitga (APS reduktaza yordamida) fosforillash APS to PAPS. Sulfiddan ular aminokislotalarni hosil qiladi sistein va metionin, sulfolipidlar va boshqa oltingugurt aralashmalari. Hayvonlar oltingugurtni ular iste'mol qiladigan oqsil tarkibida sistein va metionindan oladi.

Oltingugurt tanadagi uchinchi mineral element hisoblanadi.[6] Sistein va metionin aminokislotalarini tanasi ishlab chiqarish uchun ishlatadi glutation. Haddan tashqari sistein va metionin sulfatga oksidlanib, sulfit oksidaza bilan siydikda yo'q qilinadi yoki glutation sifatida saqlanadi (bu oltingugurt ombori bo'lib xizmat qilishi mumkin).[6] Sulfit oksidaz etishmovchiligi deb nomlanuvchi sulfit oksidaz etishmovchiligi jismoniy deformatsiyalar, aqliy zaiflik va o'limga olib keladi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b Schiff JA (1979). "O'simliklar va mikroorganizmlarda sulfatning assimilyatsiya bilan kamayishi yo'llari". CIBA Foundation simpoziumida (tahr.). Biologiyadagi oltingugurt. John Wiley & Sons. 49-50 betlar. ISBN  9780470718230.
  2. ^ Pronk JT, Meulenberg R, Hazeu V, Bos P, Kuenen JG (1990). "Nordonik oltingugurt birikmalarini atsidofil tiobatsillalar bilan oksidlash" (PDF). FEMS mikrobiologiya xatlari. 75 (2–3): 293–306. doi:10.1111 / j.1574-6968.1990.tb04103.x.
  3. ^ a b "Yo'l: sulfatning kamayishi I (assimilyatsiya)." MetaCyc.
  4. ^ "Yo'l: sulfatning kamayishi IV (dissimilyatsiya)." MetaCyc.
  5. ^ "Yo'l: sulfatning kamayishi II (assimilyatsiya)." MetaCyc.
  6. ^ a b Nimni ME, Xan B, Kordoba F (2007). "Biz dietamizda oltingugurtni yetarlimi?". Nutr Metab (London). 4 (1): 24. doi:10.1186/1743-7075-4-24. PMC  2198910. PMID  17986345.

Tashqi havolalar