微生物的代謝機(jī)制(1)-在線瀏覽
2025-03-02 23:41本頁面
【正文】 途徑脫氫后，經(jīng)部分呼吸鏈遞氫，最終由氧化態(tài)的無機(jī)物（個(gè)別是有機(jī)物延胡索酸）受氫。 ? 硝酸鹽在微生物生命活動(dòng)中具有兩種功能，其一是在有氧或無氧條件下所進(jìn)行的同化性硝酸鹽還原作用，亦即微生物利用硝酸鹽作為其氮源營養(yǎng)物的作用； ? 其二是在無氧條件下，微生物利用硝酸鹽作為呼吸鏈的最終氫受體，這是一種異化性的硝酸鹽還原作用。 ? 硫酸鹽呼吸 是一種由硫酸鹽還原細(xì)菌（或稱反硫化細(xì)菌）把經(jīng)呼吸鏈傳遞的氫交給硫酸鹽這類末端氫受體的一種厭氧呼吸。通過這一過程，微生物就可在無氧條件下借呼吸鏈的電子傳遞磷酸化而獲得能量。 ? 與硝酸鹽還原細(xì)菌不同的是，硫酸鹽還原細(xì)菌都是一些嚴(yán)格依賴于無氧環(huán)境的專性厭氧細(xì)菌。 ? 根據(jù)其還原產(chǎn)物的不同，可分為兩種類型，一類是產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生甲烷的碳酸鹽呼吸，另一類為產(chǎn)乙酸細(xì)菌產(chǎn)生乙酸的碳酸鹽呼吸。 異型乳酸發(fā)酵 第二節(jié) 分解代謝和合成代謝間的聯(lián)系 ? 分解代謝的功能在于保證正常合成代謝的進(jìn)行，而合成代謝又反過來為分解代謝創(chuàng)造了更好的條件，兩者相互聯(lián)系，促進(jìn)了生物個(gè)體的生長繁殖和種族的繁榮發(fā)展。 ? 相反，如果要進(jìn)行正常的合成代謝，又須抽走大量為分解代謝正常進(jìn)行所必需的中間代謝物，結(jié)果也勢必影響具有循環(huán)機(jī)制的分解代謝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 ? EMP、 HMP和 TCA循環(huán)是重要的兼用代謝途徑。 ? ②在分解與合成代謝途徑中，在相應(yīng)的代謝步驟中，往往還包含了完全不同的中間代謝物。 二、代謝物回補(bǔ)順序 ? 所謂回補(bǔ)順序，又稱補(bǔ)償途徑或添補(bǔ)途徑，就是指能補(bǔ)充兼用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝物的反應(yīng)。 第三節(jié) 微生物的代謝調(diào)控與發(fā)酵生產(chǎn) ? 微生物有著一整套可塑性極強(qiáng)和極精確的代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以保證上千種酶能正確無誤、有條不紊地進(jìn)行極其復(fù)雜的新陳代謝反應(yīng)。 ? 其中以調(diào)節(jié)代謝流的方式最為重要，它包括兩個(gè)方面，一是 “ 粗調(diào) ” ，即調(diào)節(jié)酶的合成量，二是 “ 細(xì)調(diào) ” ，即調(diào)節(jié)現(xiàn)成酶分子的催化活力，兩者往往密切配合和協(xié)調(diào)，以達(dá)到最佳調(diào)節(jié)效果。 一、酶活性的調(diào)節(jié) ? 酶活性的調(diào)節(jié)是指在酶分子水平上的一種代謝調(diào)節(jié)，它是通過改變現(xiàn)成的酶分子活性來調(diào)節(jié)新陳代謝的速率，包括酶活性的激活和抑制兩個(gè)方面。 一條代謝途徑的終產(chǎn)物，有時(shí)可與該代謝途徑的第一步反應(yīng)的酶相結(jié)合，結(jié)合的結(jié)果使這個(gè)酶活性下降，從而使整條代謝途徑的反應(yīng)速度慢起來。 值得注意的是，發(fā)生反饋抑制時(shí)，代謝終產(chǎn)物與酶結(jié)合時(shí)， 是非共價(jià)結(jié)合，是可逆的。 酶的活性可以調(diào)控 ? 在代謝途徑中調(diào)節(jié)酶活性 幾個(gè)酶或十幾個(gè)酶前后配合 ， 完 成一系列代謝反應(yīng) ， 形成一條 代謝途 徑 。 ? 共價(jià)調(diào)節(jié) 有時(shí)候 ， 酶蛋白分子可以和一個(gè)基團(tuán)形成共價(jià)結(jié)合 ， 結(jié)合的結(jié)果 ， 使酶蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 ， 使酶活性發(fā)生改變 。 這種調(diào)節(jié)酶活性的情況稱為 酶的共價(jià)調(diào)節(jié) 。這種情況稱為酶的 競爭性抑制 。 ? 在分支代謝途徑中，反饋抑制的情況較為復(fù)雜。 ? （ 1）同功酶調(diào)節(jié) ? 同功酶是指能催化相同的生化反應(yīng)，但酶蛋白分子結(jié)構(gòu)有差異的一類酶，它們雖同存于一個(gè)個(gè)體或同一組織中，但在生理、免疫和理化特性上卻存在著差別。在一個(gè)分支代謝途徑中，如果在分支點(diǎn)以前的一個(gè)較早的反應(yīng)是由幾個(gè)同功酶所催化時(shí)，則分支代謝的幾個(gè)最終產(chǎn)物往往分別對(duì)這幾個(gè)同功酶發(fā)生抑制作用。 ? （ 3）合作反饋抑制： 系指兩種末端產(chǎn)物同時(shí)存在時(shí)，可以起著比一種末端產(chǎn)物大得多的反饋抑制作用。 ? （ 5）順序反饋抑制：當(dāng) E過多時(shí)，可抑制 C→D ，這時(shí)由于 C的濃度過大而促使反應(yīng)向 F、 G方向進(jìn)行，結(jié)果又造成了另一末端產(chǎn)物 G濃度的增高。 C過多又對(duì) A→B 間的酶發(fā)生抑制，從而達(dá)到了反饋抑制的效果。 ? 凡能促進(jìn)酶生物合成的現(xiàn)象，稱為誘導(dǎo)。 ? 與上述調(diào)節(jié)酶活性的反饋抑制等相比，調(diào)節(jié)酶的合成（即產(chǎn)酶量）而實(shí)現(xiàn)代謝調(diào)節(jié)的方式是一類較間接而緩慢的調(diào)節(jié)方式。 ? 在正常代謝途徑中，酶活性調(diào)節(jié)和酶合成調(diào)節(jié)兩者是同時(shí)存在且密切配合、協(xié)調(diào)進(jìn)行的。 ? 誘導(dǎo)酶是細(xì)胞為適應(yīng)外來底物或其結(jié)構(gòu)類似物而臨時(shí)合成的一類酶。 酶的誘導(dǎo)合成類型 ? 同時(shí)誘導(dǎo)：即當(dāng)誘導(dǎo)物加入后，微生物能同時(shí)或幾乎同時(shí)誘導(dǎo)幾種酶的合成，它主要存在于短的代謝途徑中。 ? 2．阻遏 ? 在微生物的代謝過程中，當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過量時(shí)，除可用前述的反饋抑制的方式來抑制該途徑中關(guān)鍵酶的活性以減少末端
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