《微生物的合成代謝》PPT課件

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1、上一章講了M的分解代謝主要是糖的分解代謝多糖單糖丙酮酸CO2和H2O脂肪、蛋白、核酸其他有機物分解(烴類的降解)合成代謝分解代謝M的合成代謝微生物的合成主要指與細胞結構、生長和生命活動有關的生物大分子物質的合成，這些物質包括蛋白質、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程與其他生物是基本相同的，如蛋白質、脂類和核酸等物質的合成，在前面微生物學和生物化學中已作了專門介紹。本節(jié)僅介紹微生物合成過程的原料、基本路線及微生物合成特殊的反應。微生物合成代謝的類型與原料微生物合成反應的類型微生物合成反

2、應類型分類依據(jù)合成反應類型舉例產物分子量1.單體合成2.大分子聚合物合成氨基酸,單糖,單核苷酸蛋白質,多糖,核酸產物性質1.初級代謝產物2.次級代謝產物蛋白質,多糖,核酸,脂類抗生素,激素,毒素,色素合成反應在生物體中的分布1.生物共有合成反應2.微生物特有合成反應初級代謝產物的合成肽聚糖合成，固氮，微生物次級代謝反應微生物合成代謝的原料微生物合成作用需要小分子物質、能量和還原力NAD(P)H2細胞中的分解代謝是合成代謝的基礎，二者密切相關。小分子物質、能量和還原力NAD(P)H2來源：直接

3、自外界環(huán)境中吸取從分解代謝中獲得。（1）還原力--主要指還原型煙酰胺腺嘌呤核苷酸類物質，即NADPH2或NADH2，這兩種物質在轉氫酶作用下可以互換?；墚愷B(yǎng)微生物：化能自養(yǎng)型細菌：通過發(fā)酵或呼吸過程形成氫酶催化H2形成NAD(P)H2（氫細菌等）電子逆轉，在消耗ATP的前提下，電子通過在電子傳遞鏈上的逆轉過程(由高電位向低電位流動)產生NAD(P)H2（2）小分子前體碳架物質--這類物質指直接被機體用來合成細胞物質基本組成成分的前體物(氨基酸、核苷酸及單糖等)。形成這些前體物的小分子碳架主要有12種：乙

4、酰CoA、磷酸二羥丙酮、3-磷酸甘油醛、PEP、丙酮酸、4-磷酸赤蘚糖、α-酮戍二酸、琥珀酸、草酰乙酸、5-磷酸核糖、6-磷酸果糖及6-磷酸葡萄糖，它們可通過單糖酵解途徑及呼吸途徑由單糖等物質產生中間代謝產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

5、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合成代謝內容1、ATP的利用（能量）2、CO2的固定（前體）3、糖類的合成4、脂類的合成5、生物固氮6、氨基酸、核苷酸、核酸、蛋白質的合成7、其他生物活性物質的合成1、ATP的利用用于生物合成（一個概念YATP，兩層含義）維持能量物質轉運產熱運動ATP庫轉換為其它三磷酸核苷2、CO2的固定卡爾文循環(huán)（該循

6、環(huán)關鍵（特證）酶1，5—二磷酸核酮糖羧化酶，1，7-二磷酸景天庚酮糖磷酸酯酶和5磷酸核酮糖激酶；關鍵中間物1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)；步驟，固定、還原、再生）CO2的固定自養(yǎng)型異樣型二磷酸核酮糖環(huán)（卡爾文環(huán)）還原的三羧酸環(huán)（乙酰CoA環(huán)）還原的單羧酸環(huán)主要是合成TCA環(huán)的中間產物各自特點（有機物受體）卡爾文循環(huán)中的能量轉移3CO2+5H2O+9ATP+6NADPH→GAP+9ADP+6NADPSolomon，et.al.，2002還原的三羧酸環(huán)（光合細菌；關鍵酶，丙酮酸合成酶，a–酮戊二酸合成酶；循

7、環(huán)一次固定4個CO2，合成一分子草酰乙酸，消耗3ATP，2個NADPH和一個FADH）短還原羧酸環(huán)（無丙酮酸合成酶，只有a–酮戊二酸合成酶，每循環(huán)固定2分子CO2，生成1分子乙酰CoA）還原的單羧酸環(huán)（在克氏梭菌中；關鍵酶，丙酮酸合成酶，丙酮酸-甲酸裂解酶；不需要ATP，只供給還原型鐵氧環(huán)蛋白）異樣型CO2固定主要是合成TCA環(huán)的中間產物，教材上講了有6中酶包括磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧基轉磷酸化酶，丙酮酸羧化酶，蘋果酸梅，異檸檬酸脫氫酶。另外，在脂肪酸合成，核苷

8、酸合成中也有固定CO2的作用3、糖類的生物合成微生物生長中既有分解糖類的能量代謝，又有從簡單化合物合成糖類，構成細胞生長所哦需的單糖、多糖等。單糖很少以游離形式存在一般多糖或多聚糖及少量糖磷酸酯和糖核苷酸形式存在合成單糖的途徑是通過EMP途徑逆行合成葡萄糖-6-磷酸，再轉化為其他糖。葡萄糖的合成是單糖合成的中心環(huán)節(jié)多糖的合成不僅是分解的逆轉，而是以一種核苷糖為起始物，接著糖單位逐個添加在多糖鏈的末端。促進合成的能量是由核苷糖中