微生物的代谢-医学知识专家讲座.pptx

本章内容多糖不能直接透过微生物细胞膜进入细胞。普通需要微生物分泌胞外酶将其水解成双糖或单糖才能进入细胞被利用。(3)果胶分解1）蔗糖分解3）乳糖分解脂肪酸-氧化路径1、氨基酸直接利用;2、氨基酸脱氨分解;3、氨基酸脱羧分解；第四节分解代谢和合成代谢间联络分解代谢和合成代谢关系微生物的代谢医学知识专家讲座分解代谢和合成代谢关系特点：一、两用代谢路径①在两用代谢路径中，合成路径并非分解路径完全逆转。②在分解代谢与合成代谢路径对应代谢步骤中，往往还包含了完全不一样中间代谢物。③在真核生物中，合成代谢和分解代谢普通在细胞不一样区域中分隔进行；原核生物因其细胞结构上间隔程度低，故反应控制主要在简单酶分子水平上进行。二、代谢物回补次序不一样微生物种类或同种微生物在不一样碳源下，有不一样代谢物回补次序。与EMP路径和TCA循环相关回补次序约有10条。微生物的代谢医学知识专家讲座乙醛酸循环（glyoxylatecycle）：又称乙醛酸支路（glyoxylateshunt），是TCA循环一条回补路径，可使TCA循环不但含有高效产能功效，而且还兼有可为许多主要生物合成反应提供相关中间代谢物功效，比如草酰乙酸可合整天冬氨酸，α－酮戊二酸可合成谷氨酸，琥珀酸可合成叶卟啉等。在乙醛酸循环中有两个关键酶——它们可使丙酮酸和乙酸等化合物合成4C二羧酸，以确保微生物正常生物合成需要。乙醛酸循环总反应式：2丙酮酸→琥珀酸＋2CO2含有乙醛酸循环微生物，普遍是好氧菌，比如可用乙酸作唯一碳源生长一些细菌，包含Acetobacter（醋杆菌属）、Azotobacter（固氮菌属）、E.coli、Enterobacteraerogenes（产气肠杆菌）、Paracoccusdenitrificans（脱氮副球菌）、Pseudomonasfluorescens（荧光假单胞菌）、Rhodospirillum（红螺菌属）等；真菌中Saccharomyces（酵母属）、Aspergillusniger（黑曲霉）、Penicillium（青霉属）等。自养微生物CO2固定生物固氮细胞壁肽聚糖合成微生物次生代谢物合成一、自养微生物CO2固定（一）Calvin循环（Calvincycle）核酮糖二磷酸羧化酶（ribulosebiphosphatecarboxylase，简称RuBisCO）和磷酸核酮糖激酶（phosphoribulokinase）是本路径中两种特有酶。Calvin循环假如以产生1个葡萄糖分子来计算，则Calvin循环总式为：厌氧乙酰－CoA路径又称活性乙酸路径（anaerobicaceticacidpathway）。这种非循环式CO2固定机制主要存在于一些产乙酸菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌等化能自养细菌中，整个反应关键酶是CO脱氢酶。（三）逆向TCA循环一些绿色硫细菌固定CO2方式；特殊酶为柠檬酸裂合酶。（四）羟基丙酸路径少数绿色硫细菌以H2或H2S作电子供体进行自养生活时所特有一个CO2固定机制；其关键步骤是羟基丙酸产生；这类细菌无Calvin循环和逆向TCA循环路径。二、生物固氮自生固氮菌(free-livingnitrogen-fixer)独立进行固氮，种类繁多共生固氮菌(free-livingnitrogen-fixer)必须与它种生物共生在一起时才能进行固氮联合固氮菌(associativenitrogen-fixer)必须生活在植物根际、叶面、动物肠道等处才能固氮。第三节微生物独特合成代谢路径第三节微生物独特合成代谢路径第三节微生物独特合成代谢路径（二）固氮生化机制2.固氮生化路径固氮酶对氧极端敏感；组分II（铁蛋白）：在空气中暴露45s失活；组分I（钼铁蛋白）：半衰期10min；但大多数固氮菌都是好氧菌；（三）好氧菌固氮酶避氧害机制1.好氧性自生固氮菌抗氧保护机制2.蓝细菌固氮酶抗氧保护机制3.豆科植物根瘤菌固氮酶抗氧保护机制三、肽聚糖生物合成（一）在细胞质中合成（二）在细胞膜上合成（三）在细胞膜外合成1.由葡萄糖合成N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸UDP-N-乙酰胞壁酸-五肽即“Park”核苷酸（二）在细胞膜中合成—肽聚糖单体合成转糖基作用转肽作用青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端D-丙氨酰-D-丙氨酸结构类似物，即它们二者可相互竞争转肽酶活力中心。当转肽酶与青霉素结合后，因前后两个肽聚糖单体间肽桥无法交联，所以只能合成缺乏正常机械强度缺损“肽聚糖”，从而形成了细胞壁缺损细胞，比如原生质体或球状体等，它们在渗透压变动不利环境下，极易因破裂而死亡。四、微生物次级代谢物合成糖代谢延伸路径莽草酸延伸路径氨基酸延伸路径乙酸延伸路径抗生素青霉素、链霉素、金霉素等激素赤霉素、吲哚乙酸、奈乙酸等维生素硫胺素、核黄素、B12、吡哆醛等色素花青素类、红曲素等毒素白喉毒素、破伤