代謝 生物氧化途徑 生物固氮 肽聚糖合成

《代謝 生物氧化途徑 生物固氮 肽聚糖合成》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、微生物的新陳代謝代謝--生命體進行的一切化學(xué)反應(yīng)。代謝分為分解代謝和合成代謝。分解代謝：復(fù)雜營養(yǎng)物分解為簡單化合物（異化作用）。合成代謝：簡單小分子合成為復(fù)雜大分子（同化作用）微生物對能量利用：有機物化能異養(yǎng)菌日光光能營養(yǎng)菌→通用能源ATP還原態(tài)無機物化能自養(yǎng)菌只有ATP和?；o酶A起偶聯(lián)作用，其他高能化合物只作為?P供體。生物氧化的形式包括：某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫、失去電子三種。生物氧化過程分為：脫氫、遞氫、受氫三個階段。生物氧化功能：產(chǎn)能（ATP）、產(chǎn)還原力[H]、產(chǎn)小分子中間代謝物。生物氧化類型：呼吸、無

2、氧呼吸和發(fā)酵。底物（基質(zhì)）脫氫的四條主要途徑以葡萄糖作為典型底物1、EMP途徑（糖酵解途徑）有氧時，與TCA連接，將丙酮酸徹底氧化成二氧化碳和水。無氧時，丙酮酸進一步代謝成有關(guān)產(chǎn)物。EMP途徑總反應(yīng)為：C6H12O6+2NAD++2Pi+2ADP→2CH3COCOOH（丙酮酸）+2NADH+2H+2ATP+2H2O。EMP終產(chǎn)物的去向：1）有氧條件：2NADH+H+經(jīng)呼吸鏈的氧化磷酸化反應(yīng)產(chǎn)生6ATP；2）無氧條件：①丙酮酸還原成乳酸；②酵母菌（釀酒酵母）的酒精發(fā)酵：丙酮酸脫羧為乙醛，乙醛還原為乙醇。（3）E

3、MP途徑生理功能①供應(yīng)ATP形式的能量和還原力（NADH2）；②是連接其他幾個重要代謝的橋梁（TCA、HMP、ED途徑）③為生物合成提供多種中間代謝物；④通過逆向反應(yīng)可進行多糖合成。（4）生產(chǎn)實踐意義與乙醇、乳酸、甘油、丙酮、丁醇等的發(fā)酵產(chǎn)生關(guān)系密切。2、HMP途徑（己糖-磷酸途徑）產(chǎn)生大量NADPH2和多種重要中間代謝物。HMP途徑的總反應(yīng)6葡萄糖-6-磷酸+12NADP++6H2O→5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H++6CO2+PiHMP途徑的三個階段1）葡萄糖分子經(jīng)過三步反應(yīng)產(chǎn)生核酮糖-5-磷

4、酸和CO2；2）核酮糖-5-磷酸同分異構(gòu)化或表異構(gòu)化為核糖-5-磷酸和木糖-5-磷酸；3）無氧參與條件下，幾種戊糖發(fā)生碳架重排，產(chǎn)生己糖磷酸和丙糖磷酸。HMP途徑在微生物生命活動中的重要意義①供應(yīng)合成原料提供戊糖-P、赤蘚糖-P；②產(chǎn)還原力：產(chǎn)生12NADPH2；③作為固定CO2的中介：是自養(yǎng)微生物CO2的中介（核酮糖-⑤-P在羧化酶的催化下固定CO2并形成核酮糖-15-二磷酸）；④擴大碳源利用范圍：為微生物利用C3～C7多種碳源提供了必要的代謝途徑；⑤連接EMP途徑：為生物合成提供更多的戊糖。（4）生產(chǎn)實踐

5、意義可提供許多重要的發(fā)酵產(chǎn)物（核苷酸、氨基酸、輔酶、乳酸等）。3、ED途徑2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途徑KDPG是少數(shù)缺乏完整EMP的微生物具有的一種替代途徑，細(xì)菌酒精發(fā)酵經(jīng)ED進行。ED途徑總反應(yīng)式C6H12O6+ADP+Pi+NADP++NAD+→2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+ED途徑特點1）KDPG（2-酮-3-脫氧-6-P-葡萄糖酸）裂解為丙酮酸和3-磷酸甘油醛；2）存在KDPG醛縮酶；3）兩分子丙酮酸來歷不同；4）產(chǎn)能效率低（1molATP/1mol葡萄糖

6、）。5）可與EMP、HMP、TCA循環(huán)等代謝途徑相連，可相互協(xié)調(diào)、滿足微生物對能量、還原力和不同中間代謝產(chǎn)物的需要。4、TCA循環(huán)（三羧酸循環(huán)）真核在線粒體中，原核在細(xì)胞質(zhì)中。TCA在代謝中占有重要樞紐地位TCA循環(huán)的意義：（1）生理意義：在一切分解代謝和合成代謝中占有樞紐地位，在動植物和微生物細(xì)胞中普遍存在，不僅是糖分解代謝的主要途徑，也是脂肪、蛋白質(zhì)分解代謝的最終途徑，具有重要生理意義（2）實踐意義：與微生物大量發(fā)酵產(chǎn)物如檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸和谷氨酸等的生產(chǎn)密切相關(guān)。檸檬酸是葡萄糖經(jīng)TCA循環(huán)形成的最有

7、代表性的發(fā)酵產(chǎn)物。葡萄糖經(jīng)不同脫氫途徑后的產(chǎn)能效率TCA循環(huán)總反應(yīng)式丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O→3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP若起始于乙酰-CoA乙酰-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O—→2CO2+3（NADH+H+）+FADH2+GTP+CoA自養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物按其最初能源的不同，可分為兩大類：一類是能對無機物進行氧化而獲得能量的微生物，化能無機自養(yǎng)型微生物；另一類是能利用日光輻射能的微生物，光能自養(yǎng)型微生物。分解代謝和合成代謝的聯(lián)系兩用代謝途

8、徑凡在分解代謝和合成代謝中均具有功能的代謝途徑，稱為兩用代謝途徑。EMP、HMP和TCA循環(huán)都是重要的兩用代謝途徑。代謝回補順序：又稱代謝物補償途徑或添補途徑，是指能補充兩用代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝物的那些反應(yīng)。生物固氮生物固氮：是指大氣中的分子氮通過微生物固氮酶的催化而還原成氨的過程，生物界中只要原核生物才具有固氮能力。固氮微生物（都是原核微生物）①自生固氮菌：好氧、厭氧、兼性厭氧及各