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微生生物固氮酶酶的催化而而還原成氨氨的過程，，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