微生物课件(周德庆)第五章Part 2 微生物独特合成途径举例

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第二节分解代谢和合成代谢的联系PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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分解代谢与合成代谢的关系分解代谢与合成代谢在生物体内是偶联 进行的，它们之间的关系是对立统一的。 u分解代谢为合成代谢提供能量、原料 u合成代谢是分解代谢的基础PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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联接分解代谢与合成代谢的中间代谢物有12种。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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一、两用代谢途径 凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途 径称为两用代谢途径或兼用代谢途径。 EMP、HMP和TCA循环等都是重要的两用途径。 Eg.葡糖异生作用（gluconeogenesis）。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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① 在两用代谢途径中，合成途径并非分解途径的完 全逆转。 ② 在分解代谢与合成代谢途径的相应代谢步骤中， 包含了完全不同的中间代谢物。 ③ 在真核生物中，合成代谢和分解代谢一般在细胞 的不同区域中分隔进行；原核生物因其细胞结构上的 间隔程度低，故反应的控制主要在简单的酶分子水平 上进行。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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二、代谢物回补顺序 又称代谢物补偿途径或添补途径，是指能补充两用代谢 途径中因合成代谢而消耗的中间代谢物的那些反应。 作用：当重要产能途径中的关键中间代谢物必须被大量 用作生物合成的原料而抽走时，仍可保证能量代谢的正常 进行。 不同的微生物种类或同种微生物在不同碳源下，有不同 的代谢物回补顺序。与EMP途径和TCA循环有关的回补顺 序约有10条。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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乙醛酸循环（glyoxylate cycle） 又称乙醛酸支路（glyoxylate shunt），是TCA循环 的一条回补途径，可使TCA循环不仅具有高效产 能功能，而且还兼有可为许多重要生物合成反应 提供有关中间代谢物的功能。Eg.草酰乙酸可合成 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。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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苹果酸合酶 （malate synthase，MS）异柠檬酸裂合酶 （isocitrate lyase，ICL）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，以保证微生物正常生物合成的需要。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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乙醛酸循环的总反应式：2丙酮酸→琥珀酸＋2CO2 乙醛酸循环中的两个关键反应：PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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第三节 微生物独特合成代谢途径举例PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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内容提纲：u自养微生物的CO2固定 u生物固氮 u细胞壁肽聚糖的合成 u微生物次生代谢物的合成PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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一、自养微生物的CO2固定各种自养微生物在其生物氧化磷酸化、发酵和光合磷 酸化中获取的能量主要用于CO2的固定。 在微生物中，至今已了解的CO2固定的途径有四条： u Calvin循环 u 厌氧乙酰-CoA途径 u 逆向TCA循环途径 u 羟基丙酸途径PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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Calvin循环u 是光能自养生物和化能自养生物固定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 径中两种特有的酶。u利用此途径进行CO2固定的生物：绿色植物、蓝细 菌、多数光合细菌、硫细菌、铁细菌、硝化细菌等 许多化能自养菌。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 http://www.77cn.com.cn

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