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パラドックス? 酵母菌の酵素分泌について教えてください。
菌類は，基本的に体外消化で栄養を得ているのは当然ですが，ブフナーのチマーゼ酵素群の例のように酵母が体外に分泌した酵素群は，グルコースを二酸化炭素が発生するまで分解してしまいます。 となると，グリセロアルデヒドリン酸からピルビン酸の過程はとうに過ぎており，体外で起きたこの過程で体内にATPを得ることはできません。糖を無駄に分解しているように見えます。 それどころか，細胞質基質における酵素群は，グルコースに活性化エネルギーを与えるためか，ATPを消費し，グルコースをフルクトース 二リン酸に変えています。酵母菌の体外で，この過程はいかにして 起こっているのでしょうか。 なにより，どのような点でチマーゼ酵素群の体外分泌は生存に有利なのでしょうか。 例えば，エタノールで他の細菌を抑えるからかもしれませんが， 体内で生産した代謝産物を体外に出してもいいはずです。 よろしくお願いします。
- Ligandable
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質問への回答ではなくレスへの回答で失礼します： なるほど…細菌類の小さな細胞でなんでもかんでも 細胞壁を通して吸収できるわけもなく， 酵素を分泌して体外消化を行っているのは間違いない， アルコール発酵のどこまでが体外でどこから体内なのかとなると 脱水素反応まで起こっているのでATPの発生まで 体外で起こってしまっているのではないか… ということですね。 これは難しい…ATP合成酵素が細胞膜情にあるとか？
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- d_d-
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ブフナーのチマーゼ抽出液は 酵母菌をすりつぶして得たものではありませんでしたか？ べつに酵母は酵素を体外に分泌したりしないと思うのですが…。
お礼
d_d-様ありがとうございます。 wikiでは，すり潰したとありました。 大昔の本では抜けていたようです。 ただ，kaitara1様へのお礼に書きましたように， 脱水素酵素の簡易実験では酵母をすり潰さず実験を行い ますが，ニワトリ胸筋や，ハマグリ・ザリガニ筋肉に 数倍する脱水素活性が得られます。 ＜べつに酵母は酵素を体外に分泌したりしないと思うのですが…。 従属栄養で生活する菌・最近は，消化酵素を体外に出し体外消化 するわけで，分泌は必須のようです。 ただ，そこになぜ脱水素酵素が含まれるか，また，ブフナーと 異なり，糖飢餓状態の培養菌に加糖（スクロース）しますと，即座に 二酸化炭素が発生します。が，まず体外のスクラーゼでグルコース などが生じ，これを体内に取り込み，代謝した・・・では説明でき ないほど瞬時に二酸化炭素が発生し，液中に既に二酸化炭素発生に 至るまでの酵素群が存在することが伺われます。 （あの速度では二酸化炭素の体外拡散が間に合わないような気もします。 菌体がふくれて浮き上がりそうな・・・ で，迷っております。 よろしくお願いします。
破傷風菌などは毒素を作って自分は死んでしまう菌と生き残って増殖する菌とがいると読んだことがあります。ひょっとして酵母にもそのような分業はないのでしょうか。まったくの空想です。
お礼
再度ありがとうございます。 様々に考える糸口になります。 感謝します。
素人ですので質問になってしまいますが、問題となっている酵素群は細胞の自己融解などで出てくるのではないのですか。分泌であるという証拠があるのでしょうか。
お礼
kaitara1様レスポンスありがとうございます。 ＜自己融解などで出てくるのではないのですか。 ＜分泌であるという証拠があるのでしょうか。 につきましては，その証拠もそうでない証拠もありません。 傍証として，そのほかの酵素活性，たとえばトレハラーゼ活性 などが，ほとんど観られないこと。これに対し，簡易な脱水素 酵素の提示に，コハク酸脱水素活性を用いますが，このコハク酸 脱水素酵素や，チマーゼ活性は，それほどまでに自己融解してい るのかな?自己融解後，この酵素は失活しないのかな？と思えるほど 大きな事があげられます。 またお気づきの点がありましたら，よろしくお教えください。
お礼
d_d-様ありがとうございます。 その通りです。 ＜ATP合成酵素が細胞膜上にあるとか？ はい。ミトコンドリアのご先祖様であれば，細胞膜 ＝現在のミトコンドリアにとって内膜のクリステ 外の高濃度の水素イオンを体内（マトリクス）に輸送する際の エネルギーでATPを合成しているのですが， まさか酵母菌が と これまたご指摘の通り，可能性がつながる分 面白いのです。