Далее происходит окисление каждой молекулы 3-ФГА до 1,3-дифосфоглицериновой кислоты (1,3- ФГК– высокоэнергетическое соединение, содержащее макроэргическую фосфатную связь);
Оно реагирует с АДФ (фермент фосфоглицераткиназа), отдавая высокоэнергетическую фосфатную группу, в результате чего синтезируется молекула АТФ. И образуется 3-фосфоглицериновая кислота (3-ФГК).
Далее 3-ФГК под действием фермента фосфоглицеромутазы превращается в 2-ФГК, из которой в результате отщепления воды образуется фосфоенолпировиноградная кислота (ФЕП).
Это также высокоэнергетический фосфат, с которого богатая энергией фосфатная группа переносится пируваткиназой на АДФ, образуется молекула АТФ и пировиноградная кислота (ПВК).
При распаде одной молекулы глюкозы образуется четыре молекулы АТФ
Пентозофосфатный путь
расщепления углеводов характерен для некоторых представителей семейства
Enterobacteriaceae, а также для молочнокислых бактерий и некоторых маслянокислых бактерий.
В этом цикле глюкозо-6-фосфат, превращается через ряд промежуточных реакций в 6- фосфоглюконовую кислоту, которая подвергается окислению и декарбоксилированию с образованием рибулозо-5-фосфата, СО2 и НАДФ · Н2 .
Рибулозо-5-фосфат включается в сложный цикл, приводящий к образованию из трех его молекул двух молекул глюкозо-6-фосфата и одной молекулы 3-фосфоглицеринового альдегида.
Глюкозо-6-фосфат может снова включаться в цикл, а 3-ФГА может быть превращен в пировиноградную кислоту.
С энергетической точки зрения этот путь катаболизма углеводов в 2 раза менее эффективен, чем гликолитический, так как при окислении одной молекулы глюкозы образуется только одна молекула АТФ.
Однако большое значение этого пути в том, что он обеспечивает клетки бактерий пентозами (рибулозо-5-фосфатом), которые являются предшественниками нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
Путь Энтнера – Дудорова присущ только микроорганизмам. От пентозофосфатного пути он отличается тем, что 6-фосфоглюконовая кислота превращается в пировиноградную кислоту и 3-ФГА. Последний может превращаться в пировиноградную кислоту. Из одной молекулы глюкозы при функционировании этого пути синтезируется одна молекула АТФ, по одной молекуле НАДФ · Н2 и НАД · Н2. Путь Энтнера – Дудорова является самым кратчайшим механизмом расщепления углеводов до пировиноградной кислоты.
Важнейшим продуктом катаболизма глюкозы, является пировиноградная кислота, которая подвергается дальнейшим превращениям. Она занимает центральное положение в метаболизме клеток и может служить предшественником многих продуктов. Конечными продуктами расщепления глюкозы являются углекислый газ и вода.
Цикл трикарбоновых кислот
ПВК преобразуется в «активированную уксусную кислоту» (ацетил-КоА),
который поступает в окислительные циклы или участвует в процессах брожения.
За один оборот цикла из ацетил-КоА образуется 2 молекулы углекислоты, 8 восстановленных эквивалентов и 1 АТФ.
ЦТК выполняет функцию не только конечного окисления питательных веществ, но и обеспечивает организм
многочисленными
предшественниками для процессов биосинтеза.
Синтез углеводов у микроорганизмов происходит фото- и хемосинтетически.
Хемосинтез осуществляют микроорганизмы, синтезирующие углеводы из глюкозы, которая предварительно образуется в результате сахаролитических реакций, т. е. расщепления сложных Сахаров.
Для хемосинтеза используется химическая энергия, освобождаемая при распаде аденозин трифосфорной кислоты (АТФ), т. е. энергия химических реакций.
Главным пигментом фотосинтеза у бактерий является бактериохлорофилл, у зеленых растений - хлорофилл, находящийся в хлоропластах, каждый из которых эквивалентен прокариотической клетке. У бактерий хлоропласты отсутствуют.
При фотосинтезе зеленые и пурпурные бактерии, содержащие пигменты типа хлорофилла, синтезируют глюкозу из диоксида углерода, содержащегося в воздухе. При этом для течения эндотермических реакций синтеза необходима энергия света.
Процесс фотосинтеза у бактерий (прокариот) отличается от фотосинтеза у зеленых растений (эукариоты). У растений при фотолизе донором водорода служит вода, в результате чего выделяется молекулярный кислород. У прокариот, за исключением синезеленых водорослей, донорами водорода являются H2S, Н2, другие минеральные и органические соединения, поэтому в результате реакции фотосинтеза кислород не образуется.
Липидный обмен
Липидный обмен включает процессы: гидролиза липидов,
всасывания жирных кислот и моноглицеридов, биосинтеза специфических липидов,
их расщепления и выделения конечных продуктов распада.