最新微生物的合成代谢课件.ppt

最新微生物 合成代谢
、微生物合成反应 类型
分类依据
合成反应类型
举例
产物分子量

氨基酸,单糖,单核苷酸蛋白质,多糖,核酸
产物性质

蛋白质,多糖,核酸,脂类抗生素,激素,***,色素
合成反应在生物体中的分布

初级代谢产物的合成肽聚糖合成，固氮，微生物次级代谢反应
、微生物合成代谢 原料
微生物合成作用需要小分子物质、能量和还原力NAD(P)H2
起源:
直接自外界环境中吸收
从分解代谢中取得
★细胞中 分解代谢是合成代谢 基础, 二者亲密相关。
中间代谢产物
分解代谢起源
在生物合成中的作用
葡萄糖-1-磷酸
葡萄糖-6-磷酸
核糖-5-磷酸
赤藓糖-4-磷酸
磷酸烯醇式***酸
***酸
3-磷酸甘油酸
a-***戊二酸
草酰乙酸
乙酰辅酶A
葡萄糖 半乳糖 多糖
EMP途径
HMP途径
HMP途径
EMP途径
EMP途径 ED途径
EMP途径
三羧酸循环
三羧酸循环
***酸脱羧 脂肪氧化
核苷糖类
戊糖 多糖贮藏物
核苷酸 脱氧核糖核苷酸
芳香氨基酸
芳香氨基酸 葡萄糖异生 CO2固定
胞壁酸合成 糖的运输
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 CO2固定
丝氨酸 甘氨酸 半胱氨酸
谷氨酸 脯氨酸 精氨酸 赖氨酸
天冬氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 异亮氨酸
脂肪酸 类异戊二烯 甾醇
（1） 小分子前体碳架物质——这类物质指直接被机体用来合成细胞物质基础组成成份 前体物(氨基酸、核苷酸及单糖等)。
（2）能量——微生物合成代谢所需能量来自发酵、呼吸和光合磷酸化过程形成 ATP和其她高能化合物。
（3）还原力--关键指还原型烟酰***腺嘌呤核苷酸类物质, 即NADPH2或NADH2, 这两种物质在转氢酶作用下能够交换。
★化能异养微生物 :
★化能自养型细菌:
经过发酵或呼吸过程形成
氢酶催化H2形成NAD(P)H2（氢细菌等）
电子逆转, 在消耗ATP 前提下, 电子经过在电子传输链上 逆转过程(由高电位向低电位流动)产生NAD(P)H2
微生物独特合成代谢举例
——肽聚糖生物合成
★肽聚糖:
绝大多数原核微生物细胞壁所含有 独特成份; 在细菌 生命活动中相关键功效, 尤其是很多关键抗生素如青霉素、头孢霉素、万古霉素、环丝氨酸（恶唑霉素）和杆菌肽等展现其选择毒力（selective toxicity） 物质基础, 是在抗生素诊疗上有尤其意义 物质。
★合成特点:
①合成机制复杂, 步骤多, 且合成部位几经转移;
②合成过程中须要有能够转运与控制肽聚糖结构元件 载体（UDP和细菌萜醇）参与。
★第一阶段:
在细胞质中合成N-乙酰胞壁酸五肽（“Park”核苷酸）
☆起始于N-乙酰葡萄糖***-1-磷酸, 由葡萄糖经一系列反应生成;
☆自N-乙酰葡萄糖***-1-磷酸开始, 以后 N-乙酰葡萄糖***、N-乙酰胞壁酸以及胞壁酸五肽, 都是与糖载体UDP结合 ;
葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸
ATP ADP
Gln Glu
葡糖***-6-磷酸 N-乙酰葡糖***-6-磷酸
乙酰CoA CoA
N-乙酰胞壁酸-UDP
磷酸烯醇式***酸 Pi
NADPH NADP
N-乙酰葡糖***-1-磷酸 N-乙酰葡糖***-UDP
UTP PPi
★第二阶段:
在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡萄糖***合成肽聚糖单体———双糖肽亚单位。
☆需要细菌萜醇(bactoprenol,Bcp)脂质载体参与
★细菌萜醇（bactoprenol）
又称类脂载体, 运载“Park”核苷酸进入细胞膜, 连接N-乙酰葡糖***和甘氨酸五肽“桥”, 最终将肽聚糖单体送入细胞膜外 细胞壁生长点处。
★结构式:
★功效:
除肽聚糖合成外还参与微生物细胞外多糖和脂多糖 生物合成
如: 细菌 磷壁酸、脂多糖
细菌和真菌 纤维素
真菌 几丁质和甘露聚糖等