第五章微生物的新陳代謝(文件)
【正文】 現(xiàn)出固氮活性 。 自生固氮菌很快同化。 在有 N2的條件下： 依賴 ATP的放氫作用 —— 固氮反應(yīng)的一個(gè)重要特征 N2+8H++8e+16MgATP 2NH3+H2+16MgATP+16Pi (4)還原性底物 N2； (5)鎂離子：用來(lái)形成 Mg2+ATP復(fù)合物 。 這兩種機(jī)制存在于好氧性自生固氮菌中，呼吸保護(hù)與構(gòu)象保護(hù)兩者相互協(xié)調(diào)，組成一個(gè) “ 雙保險(xiǎn) ” 式的保護(hù)機(jī)制。 2）形成類菌體：類菌體是根瘤菌與植物的一種共生結(jié)構(gòu)。 (1) 在細(xì)胞質(zhì)中的合成 —— 合成 “ Park” 核苷酸 單糖組分在細(xì)胞質(zhì)中合成 (UDP是第一個(gè)載體 ) 1)由葡萄糖合成 N乙酰葡萄糖胺和 N乙酰胞壁酸： 2)由 N乙酰胞壁酸合成 “ Park” 核苷酸： 逐步加上 AA生成 UDPNAM五肽 （ Park 核苷酸 ） ， 順序?yàn)?L Ala, DGlu, L Lys（ DAP） , DAla ( 不需 tRNA參與 )。 亞單位轉(zhuǎn)移至細(xì)胞壁的生長(zhǎng)點(diǎn)上 ， 萬(wàn)古霉素 、 桿菌肽抑制 。 四 、 微生物次生代謝產(chǎn)物的合成 什么是初生代謝產(chǎn)物 、 次生代謝產(chǎn)物 ？ 初生代謝產(chǎn)物是在菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期產(chǎn)生 、 是菌體生長(zhǎng)繁殖所必需的產(chǎn)物 {如氨基酸 、 核酸 、 蛋白質(zhì) 、 糖類等 }。 微生物次生代謝途徑 （ 1）糖代謝延伸途徑； （ 2）莽草酸延伸途徑； （ 3）氨基酸延伸途徑； （ 4）乙酸延伸途徑。 次生代謝產(chǎn)物是菌體在穩(wěn)定期前后合成的一些具有特定功能的產(chǎn)物（如抗生素、生物堿、細(xì)菌毒素、植物生長(zhǎng)因子等）。 1)轉(zhuǎn)糖基化作用： 2)轉(zhuǎn)肽作用： (4) 青霉素的抑菌機(jī)制： 青霉素是肽聚糖亞單位五肽末端的 D丙氨酰胺 D丙氨酸的類似物，兩者競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)肽酶的活性中心，從而競(jìng)爭(zhēng)性抑制了肽聚糖的轉(zhuǎn)肽作用，使得肽聚糖分子不能發(fā)生縱向交聯(lián)反應(yīng) , 肽聚糖不能形成細(xì)胞壁層（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也連不起來(lái)，形成 “ 軟壁 ” ，極易破裂死亡）。 (2)在細(xì)胞膜中合成 —— 由 “ P” 核苷酸合成肽聚糖亞單位 UDPNAM五肽轉(zhuǎn)至膜上 ， 與一脂質(zhì)載體 （ 細(xì)菌萜醇 C55類異戊二烯醇 ） 結(jié)合 ， 釋放出 NAM五肽焦磷脂 ， 在膜內(nèi)側(cè)與 UDPNAG結(jié)合 ， 構(gòu)成肽聚糖亞單位 。 目前生物固氮的研究方向： (1)禾本科植物的共生固氮試驗(yàn)； (2)固氮酶的結(jié)構(gòu)與功能以及化學(xué)模擬生物固氮的研究； (3)開(kāi)展固氮基因的分析和轉(zhuǎn)移的研究，改造原有的固氮微生物種，培育固氮效率高的突變種和構(gòu)建高固氮效率的工程菌。 如：藍(lán)細(xì)菌固氮酶可分化出特殊的還原性異形胞： ， 細(xì)胞外有一層由糖脂組成的片層式的較厚外膜 ， 它具有阻止氧氣擴(kuò)散入細(xì)胞內(nèi)的物理屏障作用； II， 加上脫氫酶和氫化酶的活性高 ， 使異形胞能維持很強(qiáng)的還原態(tài)； ， 有解除氧
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