微生物的新陳代謝(3)-文庫吧
2024-12-22 14:59 本頁面
【正文】 2OP OH HO COOH C=O HCOH HCOH D CH2OP CH2OH o OH OH CH2OP OH HO ATP ADP NAD(P)+ NADH+H+ NAD(P)+ NADH+H+ 葡萄糖 6磷酸 葡糖酸 6磷酸 葡萄糖 5磷酸 核酮糖 2）核酮糖 5磷酸同分異構(gòu)化或表異構(gòu)化為核糖 5磷酸和木糖 5磷酸； 3） 無氧參與條件下 ， 幾種戊糖發(fā)生碳架重排 ，產(chǎn)生己糖磷酸和丙糖磷酸 。 C=O HCOH HCOH HCOP H CH2OH HCOH H C=O HCOH HCOH CH2OP 5磷酸 核酮糖 C=O HOCH HCOH HCOP H CH2OH 5磷酸 木酮糖 5磷酸 核糖 6磷酸 葡萄糖 5磷酸 木酮糖 5磷酸 核糖 5磷酸 木酮糖 6磷酸 景天庚酮糖 6磷酸 果糖 6磷酸 葡萄糖 3磷酸 甘油醛 4磷酸 赤蘚糖 6磷酸 果糖 3磷酸 甘油醛 丙糖磷酸可通過 EMP途徑轉(zhuǎn)化為丙酮酸進入 TCA循環(huán)，也可通過果糖二磷酸醛縮酶和果糖二磷酸酶的 作用轉(zhuǎn)化為己糖磷酸。 （ 3） HMP途徑在微生物生命活動中的重要意義 ① 供應(yīng)合成原料：提供戊糖 P、 赤蘚糖 P； ② 產(chǎn)還原力：產(chǎn)生 12NADPH2； ③ 作為固定 CO2的中介：自養(yǎng)微生物 CO2的中介 （ 核酮糖 5P在羧化酶的催化下固定 CO2并形成核酮糖 15二磷酸 ） ； ④ 擴大碳源利用范圍：為微生物利用 C3～ C7多種碳源提供了必要的代謝途徑； ⑤ 連接 EMP途徑：為生物合成提供更多的戊糖 。 （ 4）生產(chǎn)實踐意義 可提供許多重要的發(fā)酵產(chǎn)物 （ 核苷酸 、 氨基酸 、輔酶 、 乳酸等 ） 。 在多數(shù)好氧菌和兼性厭氧菌中普遍存在 HMP途徑，且常與 EMP途徑同在。只有少數(shù)微生物如弱氧化醋桿菌、氧化葡糖桿菌、氧化醋單胞菌只有 HMP途徑，而無 EMP途徑。 ED途徑（ 2 酮 3 脫氧 6磷酸葡萄糖酸途徑） 存在于某些缺乏完整 EMP途徑的微生物中的一種替代途徑 ，為微生物所特有 ， 在革蘭氏陰性菌中分布較廣 。 葡萄糖只經(jīng)過四步反應(yīng)即可形成丙酮酸 。 ED途徑可不依賴于 EMP與 HMP而單獨存在 。 ED途徑結(jié)果：一分子葡萄糖經(jīng) ED途徑最后生成 2分子丙酮酸、 1分子 ATP， 1分子 NADPH 1分 NADH。 （ 1） ED 途 徑 的 主 要 反 應(yīng) ? （ 2） ED途徑特點 1） KDPG（ 2酮 3脫氧 6P葡萄糖酸 ） 裂解為丙酮酸和 3磷酸甘油醛； 2） 存在 KDPG醛縮酶； 3） 兩分子丙酮酸來歷不同； 4） 產(chǎn)能效率低 （ 1molATP/1mol葡萄糖 ） 。 5）可與 EMP、 HMP、 TCA循環(huán)等代謝途徑相連，可相互協(xié)調(diào)、滿足微生物對能量、還原力和不同中間代謝產(chǎn)物的需要。 （ 3）細菌的酒精發(fā)酵 （ 好氧菌 ——運動發(fā)酵單胞菌 ） 丙酮酸脫羧為乙醛，被 NADH還原為乙醇。 具有 ED途徑的細菌有嗜糖假單胞菌、銅綠假單胞菌、熒光假單胞菌、林氏假單胞菌、真養(yǎng)產(chǎn)堿菌等。 TCA循環(huán)（三羧酸循環(huán)、檸檬酸循環(huán)） 丙酮酸經(jīng)過一系列循環(huán)式反應(yīng)而徹底氧化脫羧，形成 COH2O和 NADH2的過程。在各種好氧微生物中普遍存在。在真核微生物中在線粒體（基質(zhì)）內(nèi)進行；在原核生物中，在細胞質(zhì)中進行。只有琥珀酸脫氫酶，在線粒體或原核細胞中都是結(jié)合在膜上。 （ 1） TCA循環(huán)的主要反應(yīng) C3 GTP在核苷二磷酸激酶的催化下，將其末端磷酸基團轉(zhuǎn)移給 ADP生成 ATP。 總反應(yīng)式為： 乙酰 CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH2+FADH2+CoA+GTP 丙酮酸在進入三羧酸循環(huán)之 先要脫羧生成 乙酰 CoA， 乙酰 CoA和 草酰乙酸縮合成檸檬 酸再進入 三羧酸循環(huán)。 循環(huán)的結(jié)果是 乙酰 CoA 被徹底氧化成 CO2和 H2O， 每氧化 1分子的乙酰 CoA 可產(chǎn)生 12分子的 ATP， 草 酰乙酸參與反應(yīng)而本身 并不消耗。 （ 2） TCA循環(huán)的特點 1） 氧雖不直接參與反應(yīng) ， 但必須在有氧的條件下進行 （ NAD+和 FAD再生時需氧 ） ； 2） 每分子丙酮酸可產(chǎn) 4 NADH 1 FADH 1 GTP， 共相當(dāng)于 15 ATP， 產(chǎn)能效率極高 。 3） 位于一切分解代謝和合成代謝的樞紐地位 ，可為微生物的生物合成提供各種碳架原料 。 （ 3） 生產(chǎn)實踐意義 與發(fā)酵生產(chǎn)緊密相關(guān) （ 檸檬酸 、 蘋果酸 、 谷氨 酸 、 延胡索酸 、 琥珀酸等 ） 。 葡萄糖經(jīng)不同脫氫途徑后
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