可以考虑将其相对大小(g/g干重)作为结构模型中的关键变量 细胞合成所需要的结构单元数在75~100之间,这些物质都是从12种前体代谢物合成 得到的(表2-1-3)。可以发现,这些前体代谢物就是分解代谢反应的中间产物,因此分解代谢 在细胞生长过程中起着双重的作用(为生物合成提供能量和前体代谢物) 表2-1-3合成E.cOi细胞对前体代谢物的需求 前体代谢物 分子式摩尔质量(g/mo)需要量(μmol/g细胞) 6-磷酸-葡萄糖 C6H13O9P260 205 6-磷酸果糖 C6H13O9P260 5-磷酸核糖 CsHuOsP 898 4-磷酸赤藓糖 C4H9O7P200 3-磷酸甘油醛 C3H7O6P 170 129 3-磷酸甘油酸 C3H7O7P 186 磷酸烯醇式丙酮酸C3H5OPl68 丙酮酸 C3H4O 2833 乙酰辅酶A α-酮戊二酸 CsH,Os 1079 琥珀酰辅酶A / 草酰乙酸 C4H4O 132 1787 TCA循环的中间体用于生物合成会使TCA循环活性降低,所以有必要补加这些化合物 丙酮酸羧化途径和乙醛酸循环是最重要的两条回补途径。在丙酮酸羧化反应中,草酰乙酸可 由磷酸烯醇式丙酮酸或丙酮酸合成;在乙醛酸循环中,异柠檬酸可转化为琥珀酸和乙醛酸, 而乙醛酸可和乙酰CoA反应生成苹果酸。草酰乙酸和苹果酸的生成可保证TCA循环的持续 运转。 氮的同化也是细胞代谢很重要的一部分。在大多数合成培养基中,采用氨作为氮源氨也 常作为复合培养基中的补充物)。氨通过结合进入谷氨酸或谷氨酰胺等氨基酸的方式被同化, 如方程(2-1-10)和(2-1-11)所示。 CsH6O5(α-酮戊二酸)+NH4++NADH=CH9O4N(谷氨酸)+NAD+H2O (2-1-10 CsHO4N(谷氨酸)+NH4+AP=CH10ON2+ADP+~P+H 3、次级细胞代谢 细胞代谢和生长过程偶联在一起的过程,称之为初级代谢。但许多工业上重要的产品 其合成反应并不与生长过程偶联,我们称之为次级代谢,这些反应合成的产物叫次级代谢产 物,就象初级代谢形成的产物叫初级代谢产物一样。次级代谢产物最典型的代表是抗生素 一般来说,所有细胞的初级代谢都是相似的,而次级代谢则随细胞不同而异。定义一个代谢 产物是初级代谢物还是次级代谢物并不麻烦,但因为所有胞内反应都紧密相联,所以有时要 对特定的代谢产物进行分类是有困难的 最早人们认为,只有与细胞生长过程中形成的才称之为初级代谢产物。乳酸是初级代谢 产物,但它是乳酸菌在非生长条件下形成的,许多其它的初级代谢产物也同样是在非生长条 件下产生的,因此初级代谢产物定义为“在细胞生长所需要的反应中形成的产物”可能比较9 可以考虑将其相对大小(g/g 干重)作为结构模型中的关键变量。 细胞合成所需要的结构单元数在 75～100 之间，这些物质都是从 12 种前体代谢物合成 得到的(表 2-1-3)。可以发现，这些前体代谢物就是分解代谢反应的中间产物，因此分解代谢 在细胞生长过程中起着双重的作用(为生物合成提供能量和前体代谢物)。 表 2-1-3 合成 E. coli 细胞对前体代谢物的需求 前体代谢物 分子式 摩尔质量(g/mol) 需要量(mol/g 细胞) 6-磷酸-葡萄糖 C6H13O9P 260 205 6-磷酸果糖 C6H13O9P 260 71 5-磷酸核糖 C5H11O8P 230 898 4-磷酸赤藓糖 C4H9O7P 200 361 3-磷酸甘油醛 C3H7O6P 170 129 3-磷酸甘油酸 C3H7O7P 186 1496 磷酸烯醇式丙酮酸 C3H5O6P 168 519 丙酮酸 C3H4O3 88 2833 乙酰辅酶 A / / 3747 -酮戊二酸 C5H6O5 146 1079 琥珀酰辅酶 A / / / 草酰乙酸 C4H4O5 132 1787 TCA 循环的中间体用于生物合成会使 TCA 循环活性降低，所以有必要补加这些化合物。 丙酮酸羧化途径和乙醛酸循环是最重要的两条回补途径。在丙酮酸羧化反应中，草酰乙酸可 由磷酸烯醇式丙酮酸或丙酮酸合成；在乙醛酸循环中，异柠檬酸可转化为琥珀酸和乙醛酸， 而乙醛酸可和乙酰 CoA 反应生成苹果酸。草酰乙酸和苹果酸的生成可保证 TCA 循环的持续 运转。 氮的同化也是细胞代谢很重要的一部分。在大多数合成培养基中，采用氨作为氮源(氨也 常作为复合培养基中的补充物)。氨通过结合进入谷氨酸或谷氨酰胺等氨基酸的方式被同化， 如方程(2-1-10)和(2-1-11)所示。 C5H6O5(-酮戊二酸)＋NH4 +＋NADH＝C5H9O4N(谷氨酸)＋NAD+＋H2O (2-1-10) C5H9O4N(谷氨酸)＋NH4 +＋ATP＝C5H10O3N2＋ADP＋～P＋H+ 3、次级细胞代谢 细胞代谢和生长过程偶联在一起的过程，称之为初级代谢。但许多工业上重要的产品， 其合成反应并不与生长过程偶联，我们称之为次级代谢，这些反应合成的产物叫次级代谢产 物，就象初级代谢形成的产物叫初级代谢产物一样。次级代谢产物最典型的代表是抗生素。 一般来说，所有细胞的初级代谢都是相似的，而次级代谢则随细胞不同而异。定义一个代谢 产物是初级代谢物还是次级代谢物并不麻烦，但因为所有胞内反应都紧密相联，所以有时要 对特定的代谢产物进行分类是有困难的。 最早人们认为，只有与细胞生长过程中形成的才称之为初级代谢产物。乳酸是初级代谢 产物，但它是乳酸菌在非生长条件下形成的，许多其它的初级代谢产物也同样是在非生长条 件下产生的，因此初级代谢产物定义为“在细胞生长所需要的反应中形成的产物”可能比较