大多数产甲烷菌只能利用硫化物,少数能够利用半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸中的硫作为 硫源。 金属离子N、Co和Fe对产甲烷菌的生长和代谢具有重要意义。Ni离子是氢酶和辅酶 F420的重要成分,Co离子在咕啉合成中是必须的,Fe离子的需求量也很大。 许多产甲烷菌的生长还需要生物素。 3)甲烷菌中与产甲烷有关的特殊辅醇 甲烷的产生需要一些特殊的辅酶参与酶催化反应,这些辅酶是:辅酶F420、辅酶M、甲 烷蝶呤( Methanopterin,MPF)及二氧化碳还原因子(CDR)。 辅酶F420是一种低分子量的荧光物质,当它被氧化时,在紫外线的激发下会产生荧光, 在420nm处有最大吸收峰:被还原后就失去了产生荧光的能力。产甲烷菌在420mm紫外线 的激发下产生蓝绿色荧光就是因为细胞内含有辅酶F420和甲烷蝶呤及其衍生物的缘故。辅酶 F420的功能与铁氧还蛋白类似。 辅酶M是已知所有辅酶中分子量最小、高渗透性和高含硫量的一类辅酶,对酸和热较 为稳定。它的辅酶M的作用是参与甲基转移反应,辅酶M的分子结构有以下几种: HS—CH2-CH2-SO S-CH2-CH2-S-S-CH2-SO3 CH3-S—CH2-CH2-SO3 HO CH3-S-CH2CH2-SO31 HCO-MFR MFR HaMER HCO-HaMFR (3) H2O CH3-S-CoM 5,10(=CH-)-H4MPT e cH3-H4MP7、(5)2e CH2=HaMPT 图122.2 Jones等人提出的嗜热自养甲烷杆菌中CO2还原为CH4的途经 (1) HCO-MFR脱氢酶;(3)环化水解酶;(4)5,10-(=CH-)HMPT 脱氢酶;(5)CH2= HMPT还原藤;(7)CH3S—CoM还原酶 甲烷蝶呤的功能与叶酸类似,参与C1化合物的还原反应。这是一种会发出蓝色荧光的 化合物,有多种衍生物,如:H4MPT、 HCO-H4MPT、5,10-(=CH-)-HMPT、CH2=H4MPI、 和CH3H4MPT等。 二氧化碳还原因子CDR又称为甲烷呋喃( Methanofuran,MFR),它参与产甲烷和产乙 酸的反应,起着甲基载体的作用 4)产甲烷的代谢途径12 大多数产甲烷菌只能利用硫化物，少数能够利用半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸中的硫作为 硫源。 金属离子 Ni、Co 和 Fe 对产甲烷菌的生长和代谢具有重要意义。Ni 离子是氢酶和辅酶 F420 的重要成分，Co 离子在咕啉合成中是必须的，Fe 离子的需求量也很大。 许多产甲烷菌的生长还需要生物素。 3）甲烷菌中与产甲烷有关的特殊辅酶 甲烷的产生需要一些特殊的辅酶参与酶催化反应，这些辅酶是：辅酶 F420、辅酶 M、甲 烷蝶呤(Methanopterin, MPF)及二氧化碳还原因子（CDR）。 辅酶 F420 是一种低分子量的荧光物质，当它被氧化时，在紫外线的激发下会产生荧光， 在 420nm 处有最大吸收峰；被还原后就失去了产生荧光的能力。产甲烷菌在 420nm 紫外线 的激发下产生蓝绿色荧光就是因为细胞内含有辅酶 F420 和甲烷蝶呤及其衍生物的缘故。辅酶 F420 的功能与铁氧还蛋白类似。 辅酶 M 是已知所有辅酶中分子量最小、高渗透性和高含硫量的一类辅酶，对酸和热较 为稳定。它的辅酶 M 的作用是参与甲基转移反应，辅酶 M 的分子结构有以下几种： HS—CH2—CH2—SO3 − − O3S—CH2—CH2—S—S—CH2—SO3 − CH3—S—CH2—CH2—SO3 − HO CH2—S—CH2—CH2—SO3 − 图 12.2.2 Jones 等人提出的嗜热自养甲烷杆菌中 CO2 还原为 CH4 的途经 (1) HCO—MFR 脱氢酶；（3）环化水解酶；（4）5, 10—(=CH—) H4MPT 脱氢酶；（5）CH2= H4MPT 还原酶；（7）CH3—S—CoM 还原酶 甲烷蝶呤的功能与叶酸类似，参与 C1 化合物的还原反应。这是一种会发出蓝色荧光的 化合物，有多种衍生物，如：H4MPT、HCO-H4MPT、5,10-(=CH-)-H4MPT、CH2= H4MPT、 和 CH3—H4MPT 等。 二氧化碳还原因子 CDR 又称为甲烷呋喃（Methanofuran, MFR），它参与产甲烷和产乙 酸的反应，起着甲基载体的作用。 4）产甲烷的代谢途径