Stoffwechsel: Übersicht
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Stoffwechsel: Aminosäurestoffwechsel N 2 -Reduktion: Summenformel der Stickstoff-Fixierung: N 2 + 8H + + 8e - + 16ATP 2NH 3 + H 2 + 16ADP + 16P i Enzymsystem zur Stickstoff-Fixierung: Schlüsselenzym: Nitrogenase Nitrogenase besteht aus 2 Proteinen, in denen [Fe-S]- und [Fe-Mo-S]-Cluster als Elektronen- Carrier-System zur Reduktion von N 2 arbeiten; Elektronen entstammen entweder aus der Photosynthese oder sind oxidativer Herkunft und werden initial auf Ferredoxin übertragen:
Stoffwechsel: Aminosäurestoffwechsel N 2 -Reduktion erfolgt in 3 getrennten Schritten: Pro fixiertem N 2 -Molekül werden 6 Elektronen jeweils paarweise in 3 Schritten übertragen: da pro Elektronenpaar-Übertragung 2 ATP benötigt werden ergibt sich ein Bedarf von 12 ATP pro fixiertem N 2 -Molekül; tatsächlich werden aber 16 benötigt; ‘Fehlbetrag‘ resultiert aus einer Nebenaktivität der Nitrogenase, wobei neben N 2 auch H 2 O zu H 2 (typischerweise im Verhältnis 1:1) reduziert wird (ist vermutlich ähnlich der Photorespiration die Folge der Kompliziertheit solcher Fixierungsreaktionen); mit 16 ATP pro reduziertem N 2 -Molekül ist die Stickstoff-Fixierung ein energetisch sehr aufwendiger Prozeß, der z.B. bei einer Erbsenpflanze fast 20% des von der Pflanze produzierten ATP‘s verbraucht.
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<strong>Stoffwechsel</strong>: Aminosäurestoffwechsel<br />
N 2<br />
-Reduktion:<br />
Summenformel der Stickstoff-Fixierung:<br />
N 2<br />
+ 8H + + 8e - + 16ATP<br />
2NH 3<br />
+ H 2<br />
+ 16ADP + 16P i<br />
Enzymsystem zur Stickstoff-Fixierung:<br />
Schlüsselenzym: Nitrogenase<br />
Nitrogenase besteht aus 2 Proteinen, in denen [Fe-S]- und [Fe-Mo-S]-Cluster als Elektronen-<br />
Carrier-System zur Reduktion von N 2<br />
arbeiten;<br />
Elektronen entstammen entweder aus der Photosynthese oder sind oxidativer Herkunft und<br />
werden initial auf Ferredoxin übertragen: