《次級(jí)代謝復(fù)習(xí)》ppt課件-文庫(kù)吧
2024-12-30 22:58 本頁(yè)面
【正文】 不尋常的化學(xué)鍵，如氨基糖、苯醌、香豆素、環(huán)氧化合物、麥角生物堿、吲哚衍生物、吩嗪、吡咯、喹啉、萜烯、四環(huán)類(lèi)抗生素等。 ? 一種菌可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)相近的一簇抗生素。例如，產(chǎn)黃青霉能產(chǎn)生至少 10個(gè)具有不同特性的青霉素。 微生物次級(jí)代謝的特征 ? 微生物由生長(zhǎng)期向生產(chǎn)期過(guò)渡時(shí)，菌體在形態(tài)學(xué)上會(huì)發(fā)生一些變化。例如，一些產(chǎn)芽胞的細(xì)菌在此時(shí)會(huì)形成芽胞，真菌和放線菌會(huì)形成孢子。因此，有人把次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成作用看作是 細(xì)胞分化的伴隨現(xiàn)象 。 ? 微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成過(guò)程是一類(lèi)由多基因控制的代謝過(guò)程。這些基因不僅位于微生物的染色體中，且位于質(zhì)粒中，并且染色體外的基因在次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成中往往起主導(dǎo)作用 。 次級(jí)代謝 次級(jí)代謝物的生物合成包含： ? 養(yǎng)分吸收入細(xì)胞內(nèi) ? 通過(guò)中樞代謝途徑養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為中間體 ? 小分子的生物合成（次級(jí)代謝物的前體） ? 如有必要，改變其中一些中間體 ? 這些前體進(jìn)入次級(jí)代謝物生物合成的特有的途徑 ? 在次級(jí)代謝物的主要骨架形成后，最后轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物 圖 41 生長(zhǎng)與次級(jí)代謝產(chǎn)物共用的代謝中間產(chǎn)物 次級(jí)代謝產(chǎn)物的類(lèi)型 可根據(jù)次級(jí)代謝產(chǎn)物分子中的主要組分與初級(jí)代謝的關(guān)系，把次級(jí)代謝產(chǎn)物分成五個(gè)基本類(lèi)型 ? 糖類(lèi) 許多次級(jí)代謝產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上明顯與糖類(lèi)物質(zhì)有關(guān) 。 它們的前體物質(zhì)都是葡萄糖 ，但是它們的結(jié)構(gòu)在次級(jí)代謝過(guò)程中被修飾了 。例如 ， 鏈霉素 ， 新霉素和卡那霉素 等均是分子結(jié)構(gòu)被修飾了的 寡糖類(lèi)抗生素 。 次級(jí)代謝產(chǎn)物的類(lèi)型 ? 多肽類(lèi) 同糖類(lèi)物質(zhì)一樣，氨基酸或其聚合物 (多肽 )在次級(jí)代謝過(guò)程中常常被修飾，形成多肽類(lèi)抗生素。例如鏈霉菌產(chǎn)生的放線菌素是由寡肽構(gòu)成的。還包括芳香族氨基酸或其他氨基酸合成途徑的中間體產(chǎn)物被修飾后形成的抗生素。例如，委內(nèi)瑞拉鏈霉菌產(chǎn)生的氯霉素和頭狀鏈霉菌產(chǎn)生的絲裂霉素 C等。 次級(jí)代謝產(chǎn)物的類(lèi)型 ? 聚脂酰類(lèi) 這類(lèi)化合物均以活性脂酰作為前體，通過(guò)聚合作用形成的。由乙酰輔酶 A可以形成兩類(lèi)自身縮合產(chǎn)物：一類(lèi)是通過(guò)頭尾聯(lián)接的聚乙酮 (酰 )化合物；另一類(lèi)是通過(guò)新形成的活性異戊二烯的寡聚作用形成的化合物。這類(lèi)化合物可形成萜類(lèi)、甾類(lèi)和類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)次級(jí)代謝產(chǎn)物。屬于這類(lèi)次級(jí)產(chǎn)物的有水稻惡苗病菌產(chǎn)生的赤霉素等。 次級(jí)代謝產(chǎn)物的類(lèi)型 ? 核酸堿基類(lèi)似物類(lèi) 此類(lèi)次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成明顯地與核酸堿基的合成相關(guān)。它們或者由細(xì)胞中現(xiàn)成的核苷酸經(jīng)化學(xué)修飾轉(zhuǎn)變而來(lái)，或者通過(guò)與核苷酸生物合成相似的過(guò)程合成而來(lái)。例如 6氨基嘌呤，焦土霉素，狹霉素，蛹螬菌素等。 次級(jí)代謝產(chǎn)物的類(lèi)型 ? 其它類(lèi)型 微生物還產(chǎn)生一些不屬于上述四種類(lèi)型的次級(jí)代謝產(chǎn)物。因?yàn)槿藗兒茈y根據(jù)這類(lèi)化合物分子中的組分的來(lái)源，把它們歸于上述任何一種類(lèi)型的次級(jí)代謝產(chǎn)物。 表 44 可作為次級(jí)代謝物的前體的一些中間體 由芳香中間體合成的抗生素和其它次級(jí)代謝物 次級(jí)代謝調(diào)節(jié) 抗生素的生源學(xué) (Biogenesis) 生源學(xué)又稱(chēng)為生物發(fā)生學(xué)，是指一些天然物質(zhì)，包括有生命的物質(zhì)為什么會(huì)發(fā)生，存在的學(xué)問(wèn)，它對(duì)宿主，環(huán)境有何作用？抗生素生源學(xué)研究一些微生物為什么會(huì)產(chǎn)生這類(lèi)對(duì)其它微生物，甚至對(duì)其自身有害的物質(zhì) , 其功能是什么？在這方面的了解將有助于解釋抗生素的形成機(jī)制和控制其生產(chǎn)。 抗生素的生源學(xué) (Biogenesis) 1)合成次級(jí)代謝物是作為儲(chǔ)藏物 。 2)作為正常代謝的無(wú)用的副產(chǎn)物 。 3)大分子消化后殘留的碎片 。 4)解除體內(nèi)有害代謝物的毒性 。 5)支路代謝物 。 6)競(jìng)爭(zhēng)需要 用于抑制其它微生物 ， 爭(zhēng)奪有限的養(yǎng)分 。 抗生素的生源學(xué) (Biogenesis) 7)進(jìn)化遺留所致。 8)在自然界具有生態(tài)上功能。 9)調(diào)節(jié)功能，至少與形態(tài)學(xué)，分化方面有關(guān)。 10) 代謝維持產(chǎn)物，其作用主是代謝過(guò)程而 不是產(chǎn)物本身。 短鏈脂肪酸 含聚酮化物 (polyketide)中間體的一些次級(jí)代謝物是由乙酸 、 丙酸 、 丁酸和其它短鏈脂肪酸形成的 。乙酸 、 丙酸以乙酰 CoA和丙酰 CoA的形式 ， 分別作為 C2和 C3起始單位 ， 而正常的延伸單位為丙二(酸單 )酰 CoA和甲基丙二酰 CoA, 它們分別為 C2和 C3的延伸單位
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