微生物的代谢及代谢调节.ppt

1）EMP途径（糖酵解途径、三磷酸己糖途径） 葡萄糖 丙酮酸 有氧：EMP途径与TCA途径连接； 无氧：还原一些代谢产物， (专性厌氧微生物)产能的唯一途径。 产能（底物磷酸化产能： （1） 1，3— P--甘油醛 ? 3 —P --甘油酸 + ATP； （2） PEP ? 丙酮酸 + ATP EMP途径的生理功能： １、供应ＡＴＰ和ＮＡＤＨ２； ２、连接其他几个重要代谢途径的桥梁； ３、为生物合成提供多种中间代谢物； ４、通过逆向反应可进行多糖合成。 PK途径（磷酸酮解酶途径） a、磷酸戊糖酮解酶途径（肠膜明串珠菌、番茄乳杆菌、甘露醇乳杆菌、短杆乳杆菌 ） G 5-磷酸-木酮糖 G 6-磷酸-果糖 b、细菌型乙醇发酵 (发酵单胞菌和嗜糖假单胞菌) 同型酒精发酵 1 G 2 丙酮酸 代谢速率高，产物转化率高，发酵周期短等。缺点是生长pH较高，较易染杂菌，并且对乙醇的耐受力较酵母菌低. 4）丙酮-丁醇发酵 ——严格厌氧菌进行的 唯一能大规模生产的发酵产品。（丙酮、丁醇、乙醇混合物，其比例3：6：1） ——丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyricum) 化能无机自养型微生物的发现 第二节 分解代谢和合成代谢的联系（自学为主） 第三节 微生物独特合成代谢途径举例 2、固氮机制 1）固氮反应的条件 a ATP的供应： 1 mol N2 —? 10 ~ 15 ATP b 还原力[H]及其载体 氢供体：H2、丙酮酸、甲酸、异柠檬酸等。 电子载体：铁氧还蛋白（Fd）或黄素氧 还蛋白（Fld） 。 c 固氮酶 组分 I ：真正“固氮酶”，又称钼铁蛋 白（MF）、钼铁氧还蛋白（MoFd） 组分II： 固氮酶还原酶，不含钼，又称铁蛋白、固氮 铁氧还蛋白（AzoFd） 特性： 对氧极为敏感；需有Mg2+的存在； 专一性：除N2外，可还原其他一些化合物 C2H2 —? C2H4； 2H+ —? H2 ； N2O —? N2 ；HCN —? CH4 + NH3 （乙炔反应：可用来测知酶活） d 还原低物N2： NH3存在时会抑制固氮作用。 3、好氧性固氮菌的防氧机制 固N酶遇氧不可逆失活 （组分I，半衰期10’；组分II，45”丧失一半活性） （1）自身固N菌 a 呼吸保护 固N菌科的固N菌以极强的呼吸作用消耗掉环境中的氧。 b 构象保护 高氧分压环境，固氮酶能形成一无固N活性但能防止氧损伤的特殊构象。 构象保护的蛋白质—— Fe-s蛋白II 氧压增高，固氮酶与Fe—s蛋白II结合，构象变化，丧失固N能力； 氧浓度降低，蛋白自酶上解离 (2) 蓝细菌保护固N酶机制 a 分化出特殊的还原性异形胞（——适宜固氮作用的细胞） I、厚壁，物理屏障； II、缺乏氧光合系统II，脱氧酶、氢酶活性高； III、SOD活性很高； IV、呼吸强度高 b 非异形胞蓝细菌固N酶的保护 ——缺乏独特的防止氧对固N酶的损伤机制。 I 、固N、光合作用在时间上分隔开 —— 织线蓝菌属（黑暗：固N ； 光照：光合作用） II、形成束状群体（束毛蓝菌属），利于固N酶在微氧环境下固N III、提高胞内过氧化酶、SOD的活力，解除氧毒（粘球蓝菌属） 肽聚糖的合成 1 在细胞质中的合成——UDP -胞壁酸5肽 a G —? G-UDP，M--UDP