מֵידָע

17.1C: מטבוליטים ראשוניים ומשניים - ביולוגיה

17.1C: מטבוליטים ראשוניים ומשניים - ביולוגיה


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

מטבוליטים ראשוניים ומשניים משמשים לעתים קרובות במיקרוביולוגיה תעשייתית לייצור מזון, חומצות אמינו ואנטיביוטיקה.

מטרות למידה

  • תאר כיצד ניתן להשתמש במטבוליטים ראשוניים ומשניים במיקרוביולוגיה תעשייתית להשגת חומצות אמינו, פיתוח חיסונים ואנטיביוטיקה ובידוד כימיקלים לסינתזה אורגנית.

נקודות מפתח

  • מטבוליטים ראשוניים נחשבים חיוניים למיקרואורגניזמים לצמיחה תקינה.
  • מטבוליטים משניים אינם ממלאים תפקיד בצמיחה, התפתחות ורבייה, והם נוצרים במהלך הסיום או בסמוך לשלב הצמיחה הנייח.
  • מטבוליטים אלה יכולים לשמש במיקרוביולוגיה תעשייתית להשגת חומצות אמינו, פיתוח חיסונים ואנטיביוטיקה, ובידוד כימיקלים הדרושים לסינתזה אורגנית.

מושגי מפתח

  • ברדיקרדיה: האטת פעימות הלב עד לממוצע

ניתן לסווג את חילוף החומרים החיידקי לשלוש קטגוריות עיקריות: סוג האנרגיה המשמשת לצמיחה, מקור הפחמן ותורמי האלקטרונים המשמשים לצמיחה. חיידקים פתוגניים מסוגלים להציג סוגים שונים של מטבוליזם. מטבוליטים, חומרי הביניים ותוצרי חילוף החומרים, מתאפיינים בדרך כלל במולקולות קטנות בעלות פונקציות שונות. ניתן לסווג מטבוליטים למטבוליטים ראשוניים ומשניים כאחד. מטבוליטים אלה יכולים לשמש במיקרוביולוגיה תעשייתית להשגת חומצות אמינו, פיתוח חיסונים ואנטיביוטיקה, ולבודד כימיקלים הדרושים לסינתזה אורגנית.

מטבוליטים ראשוניים

מטבוליטים ראשוניים מעורבים בצמיחה, התפתחות ורבייה של האורגניזם. המטבוליט העיקרי הוא בדרך כלל מרכיב מרכזי בשמירה על תהליכים פיזיולוגיים תקינים; לכן, הוא מכונה לעתים קרובות מטבוליט מרכזי. מטבוליטים ראשוניים נוצרים בדרך כלל בשלב הצמיחה כתוצאה ממטבוליזם של אנרגיה, והם נחשבים חיוניים לצמיחה תקינה. דוגמאות למטבוליטים ראשוניים כוללים אלכוהול כגון אתנול, חומצה לקטית וחומצות אמינו מסוימות. בתחום המיקרוביולוגיה התעשייתית, אלכוהול הוא אחד המטבוליטים העיקריים הנפוצים ביותר המשמשים לייצור בקנה מידה גדול. באופן ספציפי, אלכוהול משמש לתהליכים הכוללים תסיסה המייצרים מוצרים כמו בירה ויין. בנוסף, מטבוליטים ראשוניים כגון חומצות אמינו-כולל L-glutamate ו- L-lysine, המשמשים בדרך כלל כתוספי מזון-מבודדים באמצעות ייצור המוני של זן חיידקי ספציפי, Corynebacteria glutamicum. דוגמה נוספת למטבוליט ראשוני הנפוץ במיקרוביולוגיה תעשייתית כוללת חומצת לימון. חומצת לימון, מיוצרת על ידי אספרגילוס ניגר, הוא אחד המרכיבים הנפוצים ביותר בייצור מזון. הוא נפוץ גם בתעשיות התרופות והקוסמטיקה.

מטבוליטים משניים

מטבוליטים משניים הם בדרך כלל תרכובות אורגניות המיוצרות באמצעות שינוי של סינתזות מטבוליטים ראשוניים. מטבוליטים משניים אינם ממלאים תפקיד בצמיחה, התפתחות ורבייה כמו מטבוליטים ראשוניים, והם נוצרים בדרך כלל בסוף או ליד השלב הנייח של הצמיחה. לרבים מהמטבוליטים המשניים המזוהים יש תפקיד בתפקוד אקולוגי, כולל מנגנוני הגנה, על ידי שימוש כאנטיביוטיקה ועל ידי ייצור פיגמנטים. דוגמאות למטבוליטים משניים בעלי חשיבות במיקרוביולוגיה תעשייתית כוללות אטרופין ואנטיביוטיקה כגון אריתרומיצין ובאציטרצין. אטרופין, שמקורו בצמחים שונים, הוא מטבוליט משני בעל שימוש חשוב במרפאה. אטרופין הוא אנטגוניסט תחרותי לקולטני אצטכולין, במיוחד אלה מהסוג המוסקריני, שניתן להשתמש בהם בטיפול בברדיקרדיה. אנטיביוטיקה כגון אריתרומצין ובציטראצין נחשבת גם היא למטבוליטים משניים. אריתרומיצין, נגזר מ Saccharopolyspora erythraea, היא אנטיביוטיקה נפוצה עם ספקטרום מיקרוביאלי רחב. זה מיוצר בהמוני וניתן בדרך כלל דרך הפה. לבסוף, דוגמה נוספת לאנטיביוטיקה המסווגת כמטבוליט משני היא bacitracin. Bacitracin, שמקורו באורגניזמים המסווגים תחת Bacillus subtilis, היא אנטיביוטיקה בשימוש נפוץ תרופה מקומית. Bacitracin מסונתז בטבע כסינתזה פפטידים לא ריבוזומי שיכול לסנתז פפטידים; עם זאת, הוא משמש במרפאה כאנטיביוטיקה.