文档介绍:该【新编微生物的合成代谢 】是由【海洋里徜徉知识】上传分享,文档一共【38】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【新编微生物的合成代谢 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。、微生物合成反应类型
分类依据
合成反应类型
举例
产物分子量
氨基酸,单糖,单核苷酸蛋白质,多糖,核酸
产物性质
蛋白质,多糖,核酸,脂类抗生素,激素,毒素,色素
合成反应在生物体中分布
初级代谢产物合成肽聚糖合成,固氮,微生物次级代谢反应
新编微生物的合成代谢
第1页
、微生物合成代谢原料
微生物合成作用需要小分子物质、能量和还原力NAD(P)H2
起源:
直接自外界环境中吸收
从分解代谢中取得
★细胞中分解代谢是合成代谢基础,二者亲密相关。
新编微生物的合成代谢
第2页
中间代谢产物
分解代谢起源
在生物合成中作用
葡萄糖-1-磷酸
葡萄糖-6-磷酸
核糖-5-磷酸
赤藓糖-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
乙酰辅酶A
葡萄糖 半乳糖 多糖
EMP路径
HMP路径
HMP路径
EMP路径
EMP路径 ED路径
EMP路径
三羧酸循环
三羧酸循环
丙酮酸脱羧 脂肪氧化
核苷糖类
戊糖 多糖贮藏物
核苷酸 脱氧核糖核苷酸
芳香氨基酸
芳香氨基酸 葡萄糖异生 CO2固定
胞壁酸合成 糖运输
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 CO2固定
丝氨酸 甘氨酸 半胱氨酸
谷氨酸 脯氨酸 精氨酸 赖氨酸
天冬氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 异亮氨酸
脂肪酸 类异戊二烯 甾醇
(1) 小分子前体碳架物质——这类物质指直接被机体用来合成细胞物质基本组成成份前体物(氨基酸、核苷酸及单糖等)。
(2)能量——微生物合成代谢所需能量来自发酵、呼吸和光合磷酸化过程形成ATP和其它高能化合物。
新编微生物的合成代谢
第3页
(3)还原力--主要指还原型烟酰胺腺嘌呤核苷酸类物质,即NADPH2或NADH2,这两种物质在转氢酶作用下能够交换。
★化能异养微生物 :
★化能自养型细菌:
经过发酵或呼吸过程形成
氢酶催化H2形成NAD(P)H2(氢细菌等)
电子逆转,在消耗ATP前提下,电子经过在电子传递链上逆转过程(由高电位向低电位流动)产生NAD(P)H2
新编微生物的合成代谢
第4页
微生物独特合成代谢举例
——肽聚糖生物合成
★肽聚糖:
绝大多数原核微生物细胞壁所含有独特成份;在细菌生命活动中有主要功效,尤其是许多主要抗生素如青霉素、头孢霉素、万古霉素、环丝氨酸(恶唑霉素)和杆菌肽等展现其选择毒力(selective toxicity)物质基础,是在抗生素治疗上有尤其意义物质。
★合成特点:
①合成机制复杂,步骤多,且合成部位几经转移;
②合成过程中须要有能够转运与控制肽聚糖结构元件载体(UDP和细菌萜醇)参加。
新编微生物的合成代谢
第5页
★第一阶段:
在细胞质中合成N-乙酰胞壁酸五肽(“Park”核苷酸)
☆起始于N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸,由葡萄糖经一系列反应生成;
☆自N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸开始,以后N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰胞壁酸以及胞壁酸五肽,都是与糖载体UDP结合;
葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸
ATP ADP
Gln Glu
葡糖胺-6-磷酸 N-乙酰葡糖胺-6-磷酸
乙酰CoA CoA
N-乙酰胞壁酸-UDP
磷酸烯醇式丙酮酸 Pi
NADPH NADP
N-乙酰葡糖胺-1-磷酸 N-乙酰葡糖胺-UDP
UTP PPi
新编微生物的合成代谢
第6页
新编微生物的合成代谢
第7页
★第二阶段:
在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡萄糖胺合成肽聚糖单体———双糖肽亚单位。
☆需要细菌萜醇(bactoprenol,Bcp)脂质载体参加
新编微生物的合成代谢
第8页
★细菌萜醇(bactoprenol)
又称类脂载体,运载“Park”核苷酸进入细胞膜,连接N-乙酰葡糖胺和甘氨酸五肽“桥”,最终将肽聚糖单体送入细胞膜外细胞壁生长点处。
★结构式:
★功效:
除肽聚糖合成外还参加微生物细胞外多糖和脂多糖生物合成
如:细菌磷壁酸、脂多糖
细菌和真菌纤维素
真菌几丁质和甘露聚糖等
新编微生物的合成代谢
第9页
★第三阶段:
已合成双糖肽插在细胞膜外细胞壁生长点中并交联形成肽聚糖。
这一阶段分两步:
第一步:是多糖链伸长———双糖肽先是插入细胞壁生长点上作为引物肽聚糖骨架(最少含6~8个肽聚糖单体分子)中,经过转糖基作用(transglycosylation)使多糖链延伸一个双糖单位;
第二步:经过转肽酶转肽作用(transpeptitidation)使相邻多糖链交联————转肽时先是D-丙氨酰-D-丙氨酸间肽链断裂,释放出一个D-丙氨酰残基,然后倒数第二个D-丙氨酸游离羧基与相邻甘氨酸五肽游离氨基间形成肽键而实现交联。
新编微生物的合成代谢
第10页