第八次生代謝產(chǎn)物的生物合成

1、第八章第八章 次生代謝產(chǎn)物的生物合成次生代謝產(chǎn)物的生物合成第八章第八章 次生代謝產(chǎn)物的生物合成次生代謝產(chǎn)物的生物合成本章內(nèi)容本章內(nèi)容: :一、微生物的代謝產(chǎn)物一、微生物的代謝產(chǎn)物二、次生代謝產(chǎn)物的構(gòu)建單位與合成途徑二、次生代謝產(chǎn)物的構(gòu)建單位與合成途徑三、次生代謝產(chǎn)物的生物合成過程三、次生代謝產(chǎn)物的生物合成過程第一節(jié)、微生物的代謝產(chǎn)物第一節(jié)、微生物的代謝產(chǎn)物一、初生代謝產(chǎn)物及其特點一、初生代謝產(chǎn)物及其特點 初生代謝產(chǎn)物特點：初生代謝產(chǎn)物特點：初生代謝產(chǎn)物：初生代謝產(chǎn)物： 是指與微生物生長繁殖密切關系的代謝產(chǎn)物。主要包括：氨基酸、蛋是指與微生物生長繁殖密切關系的代謝產(chǎn)物。主要包括：氨基酸、蛋白質(zhì)、

2、核酸、維生素、脂肪酸等。白質(zhì)、核酸、維生素、脂肪酸等。 它們是菌體生長繁殖所必需的物質(zhì)；它們是菌體生長繁殖所必需的物質(zhì)； 是各種微生物共有的產(chǎn)物；是各種微生物共有的產(chǎn)物； 初生代謝有著嚴格的調(diào)控系統(tǒng)，一般不能過多積累。初生代謝有著嚴格的調(diào)控系統(tǒng)，一般不能過多積累。二、次生代謝產(chǎn)物及其特點二、次生代謝產(chǎn)物及其特點 次生代謝：次生代謝： 是指與微生物生長繁殖無關的代謝產(chǎn)物，如：抗是指與微生物生長繁殖無關的代謝產(chǎn)物，如：抗生素、色素、生物堿、毒素、酶抑制劑。生素、色素、生物堿、毒素、酶抑制劑。 初生代謝產(chǎn)物特點：初生代謝產(chǎn)物特點：特定菌種產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物；特定菌種產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物；菌體特定生長階段的代謝

3、產(chǎn)物；菌體特定生長階段的代謝產(chǎn)物；多組分混合物。多組分混合物。三、初生代謝產(chǎn)物與次級代謝產(chǎn)物的關系三、初生代謝產(chǎn)物與次級代謝產(chǎn)物的關系1.初級代謝產(chǎn)物是次級代謝產(chǎn)物的前體。初級代謝產(chǎn)物是次級代謝產(chǎn)物的前體。青霉素合成的起始產(chǎn)物是：青霉素合成的起始產(chǎn)物是：-氨基已二酸、氨基已二酸、L-半半胱氨酸、胱氨酸、 L-纈氨酸纈氨酸阿維菌素合成的起始產(chǎn)物：異亮氨酸、纈氨酸阿維菌素合成的起始產(chǎn)物：異亮氨酸、纈氨酸多肽類抗生素：多種氨基酸首尾連接而成多肽類抗生素：多種氨基酸首尾連接而成2. 初級代謝產(chǎn)物的調(diào)控影響次級代謝產(chǎn)物的生物初級代謝產(chǎn)物的調(diào)控影響次級代謝產(chǎn)物的生物合成。合成。 分叉中間體分叉中間體：微生

4、物代謝過程中的一些中間產(chǎn)物既可：微生物代謝過程中的一些中間產(chǎn)物既可以用來合成初級代謝產(chǎn)物，也可以被用來合成次級代以用來合成初級代謝產(chǎn)物，也可以被用來合成次級代謝產(chǎn)物謝產(chǎn)物。第二節(jié)第二節(jié) 次級代謝產(chǎn)物的構(gòu)成單位與合成途徑次級代謝產(chǎn)物的構(gòu)成單位與合成途徑一、氨基酸及其衍生物一、氨基酸及其衍生物二、糖及氨基酸二、糖及氨基酸三、聚酮體及其衍生物三、聚酮體及其衍生物四、甲羥戊酸及其衍生物四、甲羥戊酸及其衍生物五、環(huán)多醇和氨基環(huán)多醇五、環(huán)多醇和氨基環(huán)多醇六、堿基及其衍生物六、堿基及其衍生物檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)糖酵解糖酵解戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑氨基酸分解途徑氨基酸分解途徑氨基酸合成的碳架來源：氨基酸合成的

5、碳架來源：氨基酸合成的氨基來源：氨基酸合成的氨基來源：起始于無機氮，即無機氮先轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹗加跓o機氮，即無機氮先轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔?，再轉(zhuǎn)變?yōu)楹袡C化合物。氨氣，再轉(zhuǎn)變?yōu)楹袡C化合物。一、氨基酸及其衍生物。一、氨基酸及其衍生物。氨基酸的分族氨基酸的分族檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)-酮戊二酸酮戊二酸草酰乙酸草酰乙酸谷氨酸谷氨酸天冬氨酸天冬氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺天冬酰胺天冬酰胺甲硫氨酸甲硫氨酸蘇氨酸蘇氨酸賴氨酸賴氨酸（天冬氨酸族）（天冬氨酸族）（谷氨酸族）（谷氨酸族）糖酵解糖酵解丙酮酸丙酮酸絲氨酸絲氨酸半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸纈氨酸纈氨酸亮氨酸亮氨酸甘油甘油-3-3-磷酸磷酸（

6、絲氨酸族）（絲氨酸族）（丙酮酸族）（丙酮酸族）糖酵解糖酵解苯丙氨酸苯丙氨酸色氨酸色氨酸酪氨酸酪氨酸組氨酸組氨酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸赤蘚糖赤蘚糖-4-4-磷酸磷酸戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑核糖核糖-5-5-磷酸磷酸（芳香族氨基酸）（芳香族氨基酸）二、糖及氨基糖二、糖及氨基糖三、聚酮體及其衍生物三、聚酮體及其衍生物 脂肪酸的生物合成在脂肪酸合成中，它為脂肪酸提供二脂肪酸的生物合成在脂肪酸合成中，它為脂肪酸提供二碳單位，將二碳單位加到延長中的脂肪酸碳鏈中。碳單位，將二碳單位加到延長中的脂肪酸碳鏈中。 丙二酰丙二酰A A是在是在乙酰輔酶乙酰輔酶A A羧化酶羧化酶的作用

7、下使乙酰輔酶的作用下使乙酰輔酶A A羧羧化而形成的。一分子乙酰輔酶化而形成的。一分子乙酰輔酶A A與一分子碳酸氫鹽相結(jié)合與一分子碳酸氫鹽相結(jié)合11，其中需要三磷酸腺苷以提供能量。其中需要三磷酸腺苷以提供能量。 丙二酰輔酶丙二酰輔酶A A被一種稱作丙二酰輔酶被一種稱作丙二酰輔酶A A：酰基載體蛋白轉(zhuǎn)：?；d體蛋白轉(zhuǎn)酰基酶（?；福∕CATMCAT）用于合成脂肪酸。）用于合成脂肪酸。MCATMCAT負責將丙二酰輔酶負責將丙二酰輔酶A A上的丙二酸基團轉(zhuǎn)移到完全?；d體蛋白（上的丙二酸基團轉(zhuǎn)移到完全酰基載體蛋白（ACPACP）末尾的硫）末尾的硫醇上。醇上。四、甲羥戊酸及其衍生物四、甲羥戊酸及其衍生物

8、五、環(huán)多醇和氨基環(huán)多醇五、環(huán)多醇和氨基環(huán)多醇肌醇肌醇以鯊烯為母體共價結(jié)合肌醇而成的直鏈三萜衍生物。以鯊烯為母體共價結(jié)合肌醇而成的直鏈三萜衍生物。 肌醇肌醇六、堿基及其衍生物六、堿基及其衍生物第三節(jié)第三節(jié) 次生代謝產(chǎn)物的生物合成過程次生代謝產(chǎn)物的生物合成過程一、構(gòu)成單位的合成一、構(gòu)成單位的合成二、構(gòu)成單位的連接二、構(gòu)成單位的連接三、產(chǎn)物合成后修飾三、產(chǎn)物合成后修飾一、構(gòu)成單位的合成一、構(gòu)成單位的合成次生代謝產(chǎn)物的合成是首先合成各個構(gòu)建單位。次生代謝產(chǎn)物的合成是首先合成各個構(gòu)建單位。二、構(gòu)成單位的連接二、構(gòu)成單位的連接 構(gòu)成單位合成后，在一些合成酶、連接酶、脫水酶、轉(zhuǎn)氨酶等構(gòu)成單位合成后，在一些合成酶、連接酶、脫水酶、轉(zhuǎn)氨酶等酶作用下，各個構(gòu)成單位相互連接，形成次級代謝產(chǎn)物的基本框架。酶作用下，各個構(gòu)成單位相互連接，形成次級代謝產(chǎn)物的基本框架。三、產(chǎn)物合成后修飾三、產(chǎn)物合成后修飾 次生代謝產(chǎn)物由幾個部分合成之后，往往不具有生物活性，次生代謝產(chǎn)物由幾個部分合成之后，往往不具有生物活性，還需經(jīng)過修飾過程才能產(chǎn)生具有生物活性的代謝產(chǎn)物，后修飾過還需經(jīng)過修飾過程才能產(chǎn)生具有生物活性的代謝產(chǎn)物，后修飾過程包括程包括氨基化、甲基化、?；?、羥基化氨基化、甲基