第五章微生物的新陈代谢3-5 第一节微生物对有机物的分解 第二节微生物的能量代谢 第三节分解代谢和合成代谢的联系 第四节微生物独特合成代谢途径举例 第五节微生物的代谢调节与发酵生产
第五章 微生物的新陈代谢3-5 第一节 微生物对有机物的分解 第二节 微生物的能量代谢 第三节 分解代谢和合成代谢的联系 第四节 微生物独特合成代谢途径举例 第五节 微生物的代谢调节与发酵生产
第三节分解代谢和合成代谢的联系 ●分解代谢的功能在于保证正常合成代谢的进行,而1 成代谢又反过来为分解代谢创造了更好的条件,两者 相互联系,促进了生物个体的生长繁殖和种族的繁荣 发展。 O 最初能源—+有机能源 分解代谢 1+1i CO2+分解代 谢产物 ATP[H中间代谢物 +合成代谢产物{胞组分 生长繁殖一 小分子 合成代谢 营养物 图5-26分解代谢与合成代谢的功能及其相互联系 虚线表示细胞与环境的界限
第三节 分解代谢和合成代谢的联系 ⚫ 分解代谢的功能在于保证正常合成代谢的进行，而合 成代谢又反过来为分解代谢创造了更好的条件，两者 相互联系，促进了生物个体的生长繁殖和种族的繁荣 发展
异养生物 有机物 cO 各种中间代谢物 ①葡萄糖-1-P ②葡萄糖-6-P EMP③二羟丙酮一P 多糖一单糖类 ④3-P-甘油酸 氨基酸一蛋白质 ⑥烯醇式丙酮酸 脂类←脂肪酸 ⑥丙酮酸 加氮源 核苷酸—核酸 HMP ①核糖_5-P 其他成分 ②赤藓糖-4-P 维生素等 ①乙酰一CoA rCA{②草酰乙酸 ③α-酮戊二酸 ④琥珀酰-Co CO 自养生物 图5-27联接分解代谢和合成代谢的重要中间代谢物
两用代谢途径 ●两用代谢途径( amphibolic pathway):凡是在分 解代谢和合成代谢中具有双重功能的途径,称为 两用代谢途径,又叫兼用代谢途径。 举例:EMP、HMP和TCA循环等 注意问题 (1)在两用代谢途径中,合成途径并非是分解途径的得完 全逆转。 (2)两代谢途径的中间代谢物不一定相同。 (3)两代谢一般在不同的分割区域内分别进行
一、两用代谢途径 ⚫ 两用代谢途径（amphibolic poathway）：凡是在分 解代谢和合成代谢中具有双重功能的途径，称为 两用代谢途径，又叫兼用代谢途径。 举例：EMP、HMP和TCA循环等 注意问题： （1）在两用代谢途径中，合成途径并非是分解途径的得完 全逆转。 （2）两代谢途径的中间代谢物不一定相同。 （3）两代谢一般在不同的分割区域内分别进行
代谢物回补顺序 ●代谢物回补顺序( anaplerotic sequence):是指 能补充两用代谢途径中因为合成代谢而消耗的 中间代谢物的那些反应。又称为代谢补偿途径 或添补途径。 举例:乙醛酸循环( glyoxylate cycle)
二、代谢物回补顺序 ⚫ 代谢物回补顺序（anaplerotic sequence）：是指 能补充两用代谢途径中因为合成代谢而消耗的 中间代谢物的那些反应。又称为代谢补偿途径 或添补途径。 举例：乙醛酸循环（glyoxylate cycle）
FMP逊径 3-酸一日氵 2-瞵酸一廿汀酸 芳香族气林A Ala, 'Ih:, Gly, Cys, Ser Ala. VaL. Leu D-什, 艻香欧其酸 分杈纵是酸,货巧酸丁 脂坊幔 内二酸半蛏 Tie, Met, lys 乍酰乙酸 柠堂 樘酸 羟匕酸 .k酸 Phe, Ty 延圳索酸「京 蒯‘酸 琥爬 GhI, CIn, Pro, Arg MeLle val 图5-28以FMFⅫ1CA谓坏为中心的若一亚屮间代谢物回补厕序
CH, COOII ICL CH,-COOH CHO CH. COOH CH COOH COOn FIO-CTI-COOH (异柠檬酸 (琥珀酸)(乙醛酸) CHO MS H(CH—C0OH CHC SCoA + H,O + CoA COOI CH,--COOH 乙醛酸) (乙酰-CoA (苹果酸)
CoA+乙酸 2丙翻酸 乙酸+CoA 乙既-CoA 乙酰-C0A CO 苹果酸 草酰乙較 (4C (4C MS 佇檬酸 (6C 乙配酸 (2C) 异柠檬酸 (6C) ICL 琥珀酸(4C) 用于生物合成 囹5-29乙醛酸循环简图 MS为苹果酸合酶:CL为异柠檬酸裂合酶:方栖内为终产物
第四节微生物独特合成代谢途径举例 自养微生物的CO2固定 ●有4条途径: Calvin循环、厌氧乙酰CoA途径、逆向TCA循环、羟基丙酸途 径 (一) Calvin循环( Calvin cycle) 这一循环是光能自养微生物和化能自养微生物固定CO的主要途径 核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖激醃是本途径特有的酶。 代表:绿色植物、蓝细菌和多数光合细菌,硫细菌、铁细菌和硝化细 菌等许多化能自养菌。因此此循环比较重要。 三个阶段 (1)羧化反应 (2)还原反应 (3)二氧化碳受体的再生
第四节 微生物独特合成代谢途径举例 一、自养微生物的CO2固定 ⚫ 有4条途径：Calvin循环、厌氧乙酰-CoA途径、逆向TCA循环、羟基丙酸途 径 （一）Calvin循环（Calvin cycle） ⚫ 这一循环是光能自养微生物和化能自养微生物固定CO2的主要途径。 核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖激酶是本途径特有的酶。 ⚫ 代表：绿色植物、蓝细菌和多数光合细菌，硫细菌、铁细菌和硝化细 菌等许多化能自养菌。因此此循环比较重要。 ⚫ 三个阶段： （1）羧化反应 （2）还原反应 （3）二氧化碳受体的再生
H2(-0…⑩ H~4) C==O OOCH OH H-O OOCH OI O () I-C OH olE 个 —C.(1 ≈CO… HC-0…① HC—0⑩ 阶 核酮糖-1.5-憐酸 不稳定屮间代谢物 2X3-磷酸甘油酸 段 l12C-()—① ATP ADP H2CO-②NAD:NADP+p112C-O-① 1OC-|1 -(:-) C …OC= =() 3-碳酸甘油酸 1,3-二磷酸油酸 廿油醛-3-磷酸 HC--OH AIP AI)P+P l2C-0 011 [I C-OI I 磷酸核酮糖激酶 H2C-()⑩ C:-()① 核削糖-5-磷酸 核削糖-1.5…酸
三个阶段