微生物獨(dú)特合成代謝途徑

第三節(jié)微生物獨(dú)特合成代謝途徑舉例自養(yǎng)微生物的CO2固定生物固氮細(xì)胞壁肽聚糖的合成微生物次生代謝物的合成一、自養(yǎng)微生物的CO2固定各種自養(yǎng)微生物在其生物氧化磷酸化、發(fā)酵和光合磷酸化中獲取的能量主要用于CO2的固定。在微生物中CO2的固定的4條途徑：Calvin循環(huán)厭氧乙酰－CoA途徑逆向TCA循環(huán)途徑羥基丙酸途徑（一）Calvin循環(huán)（Calvincycle）

Calvin循環(huán)又稱Calvin-Benson循環(huán)、Calvin-Bassham循環(huán)、核酮糖二磷酸途徑或還原性戊糖磷酸循環(huán)。這一循環(huán)是光能自養(yǎng)生物和化能自養(yǎng)生物固定CO2的主要途徑。核酮糖二磷酸羧化酶（ribulosebiphosphatecarboxylase，簡(jiǎn)稱RuBisCO）和磷酸核酮糖激酶（phosphoribulokinase）是本途徑中兩種特有的酶。利用Calvin循環(huán)進(jìn)行CO2固定的生物包括綠色植物、藍(lán)細(xì)菌、多數(shù)光合細(xì)菌（光能自養(yǎng)型）和硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硝化細(xì)菌等（化能自養(yǎng)型）。如果以產(chǎn)生1個(gè)葡萄糖分子來(lái)計(jì)算，則Calvin循環(huán)的總式為：6CO2＋12NAD(P)H2＋18ATP→C6H12O6＋12NAD(P)＋18ADP＋18Pi厭氧乙酰－CoA途徑又稱活性乙酸途徑（activatedaceticacidpathway）。這種非循環(huán)式的CO2固定機(jī)制主要存在于一些產(chǎn)乙酸菌、硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷菌等化能自養(yǎng)細(xì)菌中。（二）厭氧乙酰－CoA途徑

（activatedacytyl-CoApathway）（三）逆向TCA循環(huán)（reverseTCAcycle）自學(xué)（四）羥基丙酸途徑

（hydroxypropionatepathway）自學(xué)二、生物固固氮生物固氮（nitrogen-fixingorganisms，diazotrophs）是指大氣中中的分子氮氮通過(guò)微生生物固氮酶酶的催化而而還原成氨氨的過(guò)程，，生物界中中只有原核核生物才具具有固氮能能力。自學(xué)三、微生物物結(jié)構(gòu)大分分子——肽肽聚糖的生生物合成肽聚糖是絕絕大多數(shù)原原核生物細(xì)細(xì)胞壁所含含有的獨(dú)特特成分；它它在真細(xì)菌菌的生命活活動(dòng)中有著著重要的功功能，尤其其是許多重重要抗生素素例如青霉霉素、頭孢孢霉素、萬(wàn)萬(wàn)古霉素、、環(huán)絲氨酸酸（惡唑霉霉素）和桿桿菌肽等呈呈現(xiàn)其選擇擇毒力（selectivetoxicity）的物質(zhì)基礎(chǔ)礎(chǔ)；加之它它的合成機(jī)機(jī)制復(fù)雜，，并在細(xì)胞胞膜外進(jìn)行行最終裝配配步驟。青霉素是肽肽聚糖單體體五肽尾末末端的D-丙氨酰-D-丙氨酸的結(jié)結(jié)構(gòu)類似物物，即它們們兩者可互互相競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)肽酶的活活力中心。。當(dāng)轉(zhuǎn)肽酶與與青霉素結(jié)結(jié)合后，因因前后兩個(gè)個(gè)肽聚糖單單體間的肽肽橋無(wú)法交交聯(lián)，因此此只能合成成缺乏正常常機(jī)械強(qiáng)度度的缺損““肽聚糖””，從而形形成了細(xì)胞胞壁缺損的的細(xì)胞，例例如原生質(zhì)質(zhì)體或球狀狀體等，它它們?cè)跐B透透壓變動(dòng)的的不利環(huán)境境下，極易易因破裂而而死亡。因?yàn)榍嗝顾厮氐淖饔脵C(jī)機(jī)制在于抑抑制肽聚糖糖的生物合合成，因此此對(duì)處于生生長(zhǎng)繁殖旺旺盛期的微微生物具有有明顯的抑抑制作用，，而對(duì)處于于生長(zhǎng)休止止期的細(xì)胞胞（restcell），則無(wú)抑制作作用。四、微生物物次生代謝謝物的合成成自學(xué)本章小結(jié)1.能量量代謝是微微生物新陳陳代謝的核核心。生物氧化的的過(guò)程遞氫（或電電子）受氫（或電電子）脫氫（或電電子）異養(yǎng)微生物物生物氧化的的類型無(wú)氧呼吸——產(chǎn)能效率率次高發(fā)酵—產(chǎn)能能效率最低低呼吸—產(chǎn)能能效率最高高自養(yǎng)微生物物獲取ATP非循環(huán)光合合磷酸化紫膜光合磷磷酸化循環(huán)光合磷磷酸化2.分解解代謝和合合成代謝的的聯(lián)系兩用代謝途途徑代謝物回補(bǔ)補(bǔ)順序乙醛酸循環(huán)環(huán)3.微生生物獨(dú)特合合成代謝途途徑CO2的自養(yǎng)固定定生物固氮細(xì)胞壁肽聚聚糖的生物物合成微生物次生生代謝產(chǎn)物物的生物合合成謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONE