微生物第六章ppt課件-文庫吧資料
2025-05-10 22:32本頁面
【正文】 進(jìn)行氧化分解； 碳分解代謝的簡并性 ? 微生物能夠利用何種碳源，取決于是否有相應(yīng)的運(yùn)輸系統(tǒng)和進(jìn)入中心碳代謝的分支代謝途徑； 10 ? 糖分解代謝途徑：指氧化分解葡萄糖的代謝途徑： ? 糖酵解途徑：產(chǎn)能 ? 磷酸戊糖途徑：不產(chǎn)能 ? 糖酵解（ glycolysis）途徑：將葡萄糖部分氧化分解為丙酮酸，同時(shí)底物水平磷酸化產(chǎn)能的代謝途徑； ? 廣泛存在的糖酵解途徑是 EMP，還有存在于少部分微生物中的 ED途徑、磷酸解酮酶途徑等；由于 EMP途徑首先發(fā)現(xiàn)，所以糖酵解途徑又特指 EMP； 糖分解代謝途徑 11 糖酵解途徑 （ EMP） 熟悉生化物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu) 熟悉生化反應(yīng)類型 掌握代謝途徑 理解生理功能 12 ? 分解葡萄糖： ? 葡萄糖 +ATP → 1磷酸葡萄糖 +ADP（葡萄糖激酶） ? 1磷酸葡萄糖 → 6磷酸葡萄糖 （變位酶） ? 6磷酸葡萄糖 → 6磷酸果糖 （異構(gòu)酶） ? 6磷酸果糖 +ATP → 1,6二磷酸果糖 +ADP（激酶） ? 1,6二磷酸果糖 → 3磷酸甘油醛＋磷酸二羥丙酮 （醛縮酶） ? 磷酸二羥丙酮 → 3磷酸甘油醛 （異構(gòu)酶） EMP的生化反應(yīng)及生理目的 （一） 13 ? 氧化、釋放能量、產(chǎn) ATP： ? 3磷酸甘油醛 +2Pi →1,3 二磷酸甘油酸 +2e+2H＋ NAD＋ ＋ 2e＋ 2H＋ → NADH＋ H＋ （磷酸甘油脫氫酶） ? 1,32p甘油酸 +ADP+Pi→ 3磷酸甘油酸 +ATP（激酶） ? 3磷酸甘油酸 → 2磷酸甘油酸 （變位酶） ? 2磷酸甘油酸 → 磷酸 烯醇式丙酮酸 （烯醇化酶） ? PEP+ADP+Pi → 丙酮酸 +ATP（丙酮酸激酶） EMP的生化反應(yīng)及生理目的 （二） 14 ? 氧化反應(yīng)是重要的生化反應(yīng)，化合物在氧化過程中，釋放高能電子和能量； ? 釋放的高能電子還原氧化型的電子載體，產(chǎn)生還原態(tài)的電子載體； ? 釋放的能量儲(chǔ)存在高能化學(xué)鍵（磷酸鍵）中，形成高能化合物中間體； ? 3磷酸甘油醛 +2Pi →1,3 二磷酸甘油酸 +4e+4H＋ ? 2NAD＋ ＋ 4e＋ 4H＋ → 2NADH＋ 2H＋ 氧化反應(yīng) 15 ? 化合物在氧化分解過程中，形成的高能化合物中間體的高能鍵水解，偶聯(lián) ADP磷酸化形成 ATP，這種產(chǎn)生ATP的方式叫做底物水平磷酸化； ? 1,3二磷酸甘油酸 → 3磷酸甘油酸＋～ Pi ? 磷酸稀醇式丙酮酸 → 丙酮酸＋～ Pi ADP＋～ Pi → ATP 底物水平磷酸化 16 ? 一分子葡萄糖經(jīng) EMP部分氧化分解，產(chǎn)生兩分子丙酮酸，兩分子 NADH ，凈產(chǎn)生兩分子 ATP； Glc+2ADP+2Pi+2NAD+→ 2Pyr+2ATP+2NADH+2H+ ? EMP氧化分解葡萄糖，底物水平磷酸化產(chǎn)生 ATP，為細(xì)胞提供能量； ? 產(chǎn)生多種“ C3”小分子碳架，提供合成代謝前體物； ? 產(chǎn)生 NADH，可進(jìn)一步通過呼吸產(chǎn)生 ATP；也可以轉(zhuǎn)化為還原力 NADPH； EMP的生理功能 17 ? 存在于某些發(fā)酵單胞菌、假單胞菌、固氮菌等 G菌，以及極少數(shù) G+菌中的糖酵解途徑； ? 在代謝途徑上， ED途徑與 EMP的區(qū)別在于：先葡萄糖進(jìn)行氧化脫水，然后再分解氧化產(chǎn)生丙酮酸； ? 在生理功能上， ED途徑與 EMP區(qū)別在于：一分子葡萄糖經(jīng) ED途徑氧化分解，產(chǎn)兩分子丙酮酸、一分子 H2O、一分子 NADPH和一分子 NADH，凈產(chǎn)一分子 ATP； ? ED途徑兼有產(chǎn) NADPH（還原力）的生理功能； ED 途徑 18 ED 途徑 glc+ADP+Pi+2NAD(P)+ →2 pyr+ATP+NADH+NADPH+H2O （ KDPG特征性中間代謝物 ） ? 6磷酸葡萄糖 +NADP+ → 6P葡萄糖酸 +NADPH＋ H＋ （ 6磷酸葡萄糖脫氫酶） ? 6P葡萄糖酸 → 2 酮 3脫氧 6磷酸葡萄糖酸＋ H2O （ 6磷酸葡萄糖酸脫水酶） ? 2酮 3脫氧 6P葡萄糖酸 → 3P甘油醛 +丙酮酸 （ 2酮 3脫氧 6磷酸葡萄糖酸醛縮酶） ? 3磷酸甘油醛 → → → → → 丙酮酸 +ATP+NADH ED途徑的生化反應(yīng)和生理功能特點(diǎn) 20 ? 存在于某些嚴(yán)格厭氧或耐氧的乳酸細(xì)菌中的一種糖酵解途徑；葡萄糖分解方式與 EMP不同； ? 磷酸解酮酶途徑可區(qū)分為兩種途徑： ? 己糖磷酸解酮酶途徑（ HK）：產(chǎn)生小分子碳架、ATP、 NADH ? 戊糖磷酸解酮酶途徑（ PK）：產(chǎn)生小分子碳架、ATP、 NADH、 NADPH ? HK途徑先分解、重排、再分解氧化； PK途徑先部分氧化、異構(gòu)、再分解氧化； 磷酸解酮酶途徑 21 HK途徑 6磷酸果糖 4磷酸赤蘚糖 乙酰磷酸 6磷酸果糖 2 5磷酸木酮糖 2 3磷酸甘油醛 2 乙酰磷酸 碳架重排和異構(gòu) 2 丙酮酸 +2NADH+4ATP 磷酸解酮酶 磷酸解酮酶 乙酸 +ATP 2 乙酸 +2ATP 轉(zhuǎn)酮酶、轉(zhuǎn)醛酶 2果糖 → 2丙酮酸＋ 3乙酸 +5ATP+2NADH 22 PK途徑 6磷酸葡萄糖 6磷酸葡萄糖酸 5磷酸核酮糖 5磷酸木酮糖 3磷酸甘油醛 乙酰磷酸 丙酮酸 +ATP+NADH 磷酸解酮酶 乙酸 +ATP 葡萄糖 → 丙酮酸＋乙酸 +2ATP+NADPH+NADH+CO2 CO2+2NADPH 葡萄糖脫氫酶 葡萄糖酸脫氫酶 23 ? 分解： （ 磷酸解酮酶） ? 6磷酸果糖 +Pi → 4 磷酸赤蘚糖＋乙酰磷酸 （ HK） 5磷酸木酮糖 +Pi → 3 P甘油醛＋乙酰 P ? 氧化： （葡萄糖脫氫酶；葡萄糖酸脫氫酶）（ PK） ? 6磷酸 葡萄糖 +NADP+→ 6P葡萄糖酸＋ NADPH＋ H＋ ? 6P葡萄糖酸 +NADP+→ 5P核酮糖 +NADPH+H＋ +CO2 ? 底物水平磷酸化： （乙酸激酶） ? 乙酰磷酸 +ADP + Pi → 乙酸＋ ATP HK和 PK途徑的反應(yīng)特點(diǎn) 24 ? 采用磷酸解酮酶催化分解酮糖的方式氧化分解葡萄糖，可以提高產(chǎn)能效率： ? HK途徑分解一分子葡萄糖凈產(chǎn)生 ATP，但只形成一分子 NADH； ? PK途徑先氧化，后酮解一分子葡萄糖凈產(chǎn)生 2個(gè)ATP，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè) NADPH和 NADH，產(chǎn)生一個(gè)CO2； ? HK和 P
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