微生物的合成代謝(2)(已修改)
2025-01-25 23:49 本頁(yè)面
【正文】 第三節(jié)、微生物的合成代謝 微生物的合成代謝主要指與細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)和生命活動(dòng)有關(guān)的生物大分子物質(zhì)的合成，這些物質(zhì)包括蛋白質(zhì)、核酸、多糖及脂類等化合物。 ★ 在微生物的合成代謝中有許多過(guò)程與其他生物是基本相同的，如蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)的合成，在生物化學(xué)中已作了專門介紹。 ★ 加之高中已經(jīng)學(xué)習(xí)二氧化碳的固定以及生物固氮。 重點(diǎn)介紹微生物合成代謝的類型、原料、基本路線及微生物特有的部分合成反應(yīng)。 、微生物合成反應(yīng)的類型 分類依據(jù) 合成反應(yīng)類型 舉例 產(chǎn)物分子量 氨基酸 ,單糖 ,單核苷酸 蛋白質(zhì) ,多糖 ,核酸 產(chǎn)物性質(zhì) 蛋白質(zhì) ,多糖 ,核酸 ,脂類 抗生素 ,激素 ,毒素 ,色素 合成反應(yīng)在生物體中的分布 初級(jí)代謝產(chǎn)物的合成 肽聚糖合成，固氮，微生物次級(jí)代謝反應(yīng) 、微生物合成代謝的原料 微生物合成作用需要小分子物質(zhì)、能量和還原力 NAD(P)H2 來(lái)源： 直接自外界環(huán)境中吸取 從分解代謝中獲得 ★ 細(xì)胞中的分解代謝是合成代謝的基礎(chǔ)，二者密切相關(guān)。 中間代謝產(chǎn)物 分解代謝起源 在生物合成中的作用 葡萄糖 1磷酸 葡萄糖 6磷酸 核糖 5磷酸 赤蘚糖 4磷酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 3磷酸甘油酸 a酮戊二酸 草酰乙酸 乙酰輔酶 A 葡萄糖 半乳糖 多糖 EMP途徑 HMP途徑 HMP途徑 EMP途徑 EMP途徑 ED途徑 EMP途徑 三羧酸循環(huán) 三羧酸循環(huán) 丙酮酸脫羧 脂肪氧化 核苷糖類 戊糖 多糖貯藏物 核苷酸 脫氧核糖核苷酸 芳香氨基酸 芳香氨基酸 葡萄糖異生 CO2固定 胞壁酸合成 糖的運(yùn)輸 丙氨酸 纈氨酸 亮氨酸 CO2固定 絲氨酸 甘氨酸 半胱氨酸 谷氨酸 脯氨酸 精氨酸 賴氨酸 天冬氨酸 賴氨酸 蛋氨酸 蘇氨酸 異亮氨酸 脂肪酸 類異戊二烯 甾醇 （ 1） 小分子前體碳架物質(zhì) ——這類物質(zhì)指直接被機(jī)體用來(lái)合成細(xì)胞物質(zhì)基本組成成分的前體物 (氨基酸、核苷酸及單糖等 )。 （ 2）能量 ——微生物合成代謝所需能量來(lái)自發(fā)酵、呼吸和光合磷酸化過(guò)程形成的 ATP和其他高能化合物。 （ 3）還原力 主要指還原型煙酰胺腺嘌呤核苷酸類物質(zhì)，即NADPH2或 NADH2，這兩種物質(zhì)在轉(zhuǎn)氫酶作用下可以互換。 ★ 化能異養(yǎng)微生物 ： ★ 化能自養(yǎng)型細(xì)菌： 通過(guò)發(fā)酵或呼吸過(guò)程形成 氫酶催化 H2形成 NAD(P)H2（氫細(xì)菌等） 電子逆轉(zhuǎn)，在消耗 ATP的前提下，電子通過(guò)在電子傳遞鏈上的逆轉(zhuǎn)過(guò)程 (由高電位向低電位流動(dòng) )產(chǎn)生 NAD(P)H2 微生物獨(dú)特合成代謝舉例 ——肽聚糖生物合成 ★ 肽聚糖： 絕大多數(shù)原核微生物細(xì)胞壁所含有的獨(dú)特成分；在細(xì)菌的生命活動(dòng)中有重要功能，尤其是許多重要抗生素如青霉素、頭孢霉素、萬(wàn)古霉素、環(huán)絲氨酸（惡唑霉素）和桿菌肽等呈現(xiàn)其選擇毒力（ selective toxicity）的物質(zhì)基礎(chǔ)，是在抗生素治療上有特別意義的物質(zhì)。 ★ 合成特點(diǎn)： ①合成機(jī)制復(fù)雜，步驟多，且合成部位幾經(jīng)轉(zhuǎn)移； ②合成過(guò)程中須要有能夠轉(zhuǎn)運(yùn)與控制肽聚糖結(jié)構(gòu)元件的載體（ UDP和細(xì)菌萜醇）參與。 ★ 第一階
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