Różnica między pierwotnymi metabolitami a wtórnymi metabolitami

• 2020

Metabolity wymagane do wzrostu i utrzymania funkcji komórkowej nazywane są metabolitami pierwotnymi, podczas gdy takie metabolity, które nie są wymagane do wzrostu i utrzymania funkcji komórkowych i są produktami końcowymi pierwotnego metabolizmu, nazywane są metabolitami wtórnymi .

Mikrobiologiczne produkty metaboliczne są związkami o niskiej masie cząsteczkowej, niezbędnymi w procesach metabolizmu komórki lub organizmu. Produkty te są klasyfikowane jako metabolity pierwotne i wtórne.

Główne metabolity składają się z witamin, aminokwasów, nukleozydów i kwasów organicznych, które są niezbędne w fazie logarytmicznej wzrostu drobnoustrojów. Ale produkty takie jak alkaloidy, sterydy, antybiotyki, gibereliny, toksyny są drugorzędnym związkiem metabolicznym wytwarzanym podczas stacjonarnej fazy wzrostu komórek.

Mikroorganizmy mają ogromną zdolność do syntezy różnorodnych produktów, które są stosowane w handlu. Zasadnicza różnica między metabolitami pierwotnymi i metabolitami wtórnymi jest omawiana poniżej, wraz z ich znaczeniem w mikrobiologii.

Wykres porównania

Definicja podstawowych metabolitów

Pierwotne metabolity to związek wytwarzany podczas fazy wzrostu . Proces ten nazywa się pierwotnym metabolizmem lub trofofazą . Zaczyna się, gdy wszystkie niezbędne składniki odżywcze są obecne w pożywce, aby organizm mógł się rozwijać. Znaczenie pierwotnego metabolizmu ma wpływ na wzrost, reprodukcję i rozwój komórki. Na tym etapie komórka ma minimalne stężenie wszystkich cząsteczek (DNA, RNA itp.)

W okresie trofofazy rozpoczyna się wykładniczy wzrost mikroorganizmów. Istnieją różne produkty metaboliczne, które razem stanowią podstawowe metabolity. Produkty te to witaminy, nukleozydy, aminokwasy itp. Główne metabolity są dalej podzielone na dwie kategorie:
1. Pierwotne niezbędne metabolity.
2. Pierwotne metaboliczne produkty końcowe.

1. Pierwotne niezbędne metabolity - są to ważne związki, które są niezbędne do utrzymania procesu wzrostu komórek, a zatem są wytwarzane w odpowiedniej ilości. Witaminy, nukleozydy, aminokwasy są przykładem niezbędnych metabolitów.

2. Pierwotne metaboliczne produkty końcowe - Związki takie jak etanol, aceton, kwas mlekowy, butanol są normalnymi produktami końcowymi procesu fermentacji pierwotnego metabolizmu.

Chociaż te produkty nie są ważne, czasami mają również znaczenie przemysłowe. Na przykład dwutlenek węgla jest metabolicznym produktem końcowym Saccharomyces cerevisiae, ale (CO2) jest ważny w przemyśle piekarniczym do zakwaszania ciasta.

Znaczenie podstawowych metabolitów

Nadmierna produkcja pierwotnych metabolitów jest bardzo ważna i przydatna w przemyśle na dużą skalę. Nawet enzymy znalezione podczas tego procesu mają wiele zastosowań w produkcji żywności, wykańczaniu tkanin i innych branżach.

Definicja metabolitów wtórnych

Po trofofazie lub zaraz po zakończeniu fazy wykładniczej proces przechodzi do innej fazy zwanej idiofazą lub metabolizmem wtórnym . Produkty te nazywane są metabolitami wtórnymi (idiolity), które powstają na końcu procesu. Faza ta ma miejsce w okresie ograniczonej ilości składników odżywczych lub w przypadku gromadzenia się odpadów.

Chociaż związki takie jak antybiotyki, alkaloidy, steroidy, gibereliny, toksyny itp. Nie mają bezpośredniego związku z syntezą materiałów komórkowych i ich wzrostem, ale są wytwarzane w niewielkiej ilości. Dlatego metabolity wtórne są uważane za produkty końcowe metabolitów pierwotnych.

Znaczenie metabolitów wtórnych

Wtórne metabolity są wytwarzane tylko przez bardzo specyficzne mikroorganizmy, głównie antybiotyki i inne produkty. Ogólnie mikroorganizmy syntetyzują liczne grupy wtórnych metabolitów, zamiast jednego, na przykład szczep Streptomyces wytwarza 35 antracyklin jednocześnie, zamiast jednego. Nie są one wymagane do wzrostu, rozmnażania i rozwoju komórki.

Jak stwierdzono powyżej, te metabolity wtórne nie wpływają bezpośrednio na wzrost i rozwój komórek, ale pełnią nieznaną funkcję, która wspiera przeżycie komórek.

Kluczowe różnice między pierwotnymi i wtórnymi metabolitami

Poniżej znajdują się godne uwagi punkty, które odróżniają metabolity pierwotne od metabolitów wtórnych:

1. Pierwotne metabolity są uważane za produkty wytwarzane podczas fazy wzrostu organizmów i biorą udział przede wszystkim we wzroście i rozwoju organizmu. Z drugiej strony uważa się, że metabolity wtórne są produktami końcowymi metabolitów pierwotnych, biorących udział w fazie stacjonarnej podczas wzrostu mikroorganizmu i odgrywają rolę w funkcjach ekologicznych.
2. Pierwotny szlak metabolizmu zachodzi w fazie wzrostu i jest również znany jako trofofaza, podczas gdy wtórny szlak metabolizmu zachodzi w fazie stacjonarnej i jest również znany jako idiofaza .
3. Pierwotne metabolity są wytwarzane w dużych ilościach, a ich ekstrakcja jest łatwa, w rzeczywistości produkty są takie same u każdego gatunku, podczas gdy metabolity wtórne są wytwarzane w małych ilościach, a ich ekstrakcja jest trudna, nawet ich produkty są różne dla różnych gatunków.
4. Produkty wytwarzane podczas pierwotnego szlaku metabolicznego są przydatne w różnych gałęziach przemysłu, a także odgrywają bardzo ważną rolę we wzroście, reprodukcji i rozwoju komórek. Tam, gdzie wtórne metabolity, takie jak antybiotyki, gibereliny są również ważne i pośrednio wspierają komórkę, w ich przetrwanie przez długi czas.
5. Przykładami pierwotnych metabolitów są witaminy, węglowodany, białka i lipidy, podczas gdy przykładowymi metabolitami są fenole, steroidy, olejki eteryczne, alkaloidy, sterydy.

Wniosek

Mikroorganizmy mają ogromną zdolność do wytwarzania licznych produktów podczas ich cyklu życia. Niektóre z tych produktów mają ogromne znaczenie, a niektóre są uważane za odpady końcowe.

Chociaż z powyższego opisu wnioskujemy, że dwa rodzaje produktów wytwarzanych podczas wzrostu komórek są klasyfikowane jako metabolity pierwotne i metabolity wtórne. Produkty te są klasyfikowane według ich znaczenia podczas wzrostu komórek.