Mặc dù một phần năng lượng có thể thu được từ sự phân giải glucose thành pyruvate qua các con đường nói trên nhưng phần lớn năng lượng lại được giải phóng khi pyruvate bị phân giải hiếu khí thành CO2 trong giai đoạn 3 của sự dị hoá.
Phức hợp đa enzyme pyruvate dehydrogenase trước hết oxy hoá pyruvate thành CO2 và acetyl - CoA cũng là một phân tử cao năng bao gồm coenzyme A và acid acetic nối với nhau qua liên kết cao năng tiol este (Hình 12).
Acetyl-CoA xuất hiện từ sự phân giải của nhiều hidrat carbon, lipit và các acid amin (hình 3) có thể bị phân giải tiếp trong chu trình Acid tricarboxylic (TCA) hoặc cũng gọi là chu trình Krebs. Cơ chất đối với chu trình TCA là Acetyl-CoA (Hình 12). Khi xem xét chu trình này ta cần chú ý đến các chất trung gian, các sản phẩm và hoá học của mỗi chặng. Trong phản ứng thứ nhất Acetyl-CoA kết hợp với Oxaloacetate (chất trung gian 4C) thành citrat và mở đầu chặng 6C. Citrat (chứa 3 gốc COOH) được sắp xếp lại tạo thành izocitrat. Sau đó izocitrat bị oxy hoá và loại carboxyl hai lần sản ra α-ketoglutarat rồi succinyl-CoA. Ở chặng này 2NADH được tạo thành và 2C bị tách khỏi chu trình như CO2 (Chú ý: Ở vi khuẩn phản ứng izocitrat → α-ketoglutarat sử dụng NADP+). Vì 2C được bổ sung ở dạng Acetyl-CoA lúc ban đầu nên cân bằng được duy trì và không có carbon nào bị mất. Bây giờ chu trình đi vào giai đoạn 4C trong đó qua hai bước oxy hoá xuất hiện một FADH2 và một NADH. Ngoài ra, GTP (một phân tử cao năng tương đương ATP) được tạo thành từ succinyl-CoA nhờ phosphoryl hoá ở mức độ cơ chất. Cuối cùng 0xaloacetat được tái tạo và sẵn sàng kết hợp với một phân tử acetyl-CoA khác. Từ hình 5.12 nhận thấy chu trình TCA sản ra 2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2 và 1GTP đối với mỗi phân tử Acetyl-CoA bị oxy hoá.
Đứng về mặt chức năng có thể xem chu trình TCA là con đường oxy hoá Acetyl-CoA thành CO2. Ở đây, bước đầu tiên là việc gắn nhóm acetyl vào chất mang acetyl tức là oxaloacetate để tào thành citrat. Bước thứ hai bắt đầu với citrat và kết thúc với việc tạo thành succinyl-CoA. Ở đây, phần mang acetyl của citrat mất đi 2C khi bị oxy hoá để cho 2CO2. Bước thứ ba và bước cuối cùng chuyển succinyl-CoA trở lại oxal-acetat (chất mang acetyl) rồi chất này lại kết hợp với một nhóm acetyl khác.
Các enzyme của chu trình TCA gặp phổ biến trong vi sinh vật. Chu trình hoàn toàn hoạt động ở nhiều vi khuẩn hiếu khí, động vật nguyên sinh sống tự do, hầu hết tảo và nấm. Điều này là dễ hiểu vì chu trình là nguồn năng lượng rất quan trọng. Tuy nhiên, E. coli kị khí không bắt buộc không sử dụng chu trình đầy đủ trong điều kiện kị khí hay khi nồng độ glucose cao nhưng sử dụng chu trình đầy đủ trong những trường hợp khác. Mặc dù thiếu chu trình hoàn chỉnh nhưng E. coli thường vẫn có hầu hết các enzyme của TCA vì một trong các chức năng chủ yếu của chu trình này là cung cấp bộ khung carbon dùng cho sinh tổng hợp.
- Vi sinh vật học
- Dinh dưỡng của vi sinh vật
- Sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật
- Ức chế vi sinh vật bằng các tác nhân vật lý và hóa học
- Khái niệm chung về trao đổi chất ở vi sinh vật
- Giải phóng và bảo toàn năng lượng ở vi sinh vật
- Đại cương về trao đổi chất
- Sự phân giải glucose thành pyruvate
- Lên men
- Chu trình acid tricarboxylic
- Sự vận chuyển electron và phosphoryl hóa oxy hóa
- Hô hấp kỵ khí
- Sự phân giải các hidrat carbon và các polime dự trữ nội bào
- Phân giải lipid
- Phân giải protein và acid amine
- Oxi hóa các phân tử hữu cơ
- Quang hợp
- Sử dụng năng lượng trong sinh tổng hợp ở vi sinh vật
- Mối quan hệ giữa virus và tế bào
- Di truyền học vi sinh vật
- Vi sinh vật và miễn dịch học
- Vacxin
- Sinh thái học vi sinh vật
- Vi sinh vật trong môi trường nước
- Vi sinh vật học thực phẩm
- Mở đầu
- Sinh trưởng của vi sinh vật trong thực phẩm
- Sinh trưởng của vi sinh vật và quá trình làm hỏng thực phẩm
- Phòng chống hư hỏng thực phẩm (Controlling Food Spoilage)
- Các bệnh dẫn đến từ thực phẩm (Food-borne Diseases)
- Phát hiện các tác nhân gây bệnh sinh ra từ thực phẩm
- Vi sinh vật học các thực phẩm lên men (Microbiology of Fermented Foods)
- Vi sinh vật là nguồn thực phẩm và thực phẩm bổ sung (Microorganism as Foods and Food Amendments)