微生物学 第六章 微生物的代谢.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 四、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 G —?—? 6-P-果糖—? 6-P-葡糖胺— ? —? N-乙酸葡糖胺-1-磷酸 —? N-乙酰葡糖胺-UDP —? N-乙酰胞壁酸-UDP b M合成“Park”核苷酸 （UDP-M-5肽） UDP作为糖载体 D-Val-D-Val为环丝氨酸（恶唑霉素）阻断； N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸 亲水性化合物 ——肽聚糖单体亚单位的合成 载体：细菌萜醇（类脂载体） ——C55类异戊二烯醇（含11个异戊二烯单位） 穿膜的同时与G结合，接上肽桥， 此外，类脂载体还参与胞外多糖、脂多糖的合 成（磷壁酸、纤维素、几丁质、甘露聚糖等） 万古霉素，杆菌肽所抑制这些反应 2 细胞膜中的合成 “Park”核苷酸合成肽聚糖单体 细胞膜上 细胞质 双糖肽位于细胞膜外细胞壁生长点处 3 膜外的合成 a、多糖链的伸长（横向连接）： 肽糖单体+引物（6~8肽糖单位） —? 多 糖链横向延伸1双糖单位。 b、相邻多糖链相联（纵向连接）： 2D-Val —? M-4肽 + D-Val —?甲肽尾五甘氨酸肽的游离—NH与乙肽尾 D-Val（第4个氨基酸）游离COOH 转肽作用： 青霉素所抑制。青霉素为D-Val-D-Val结构类 似物，竞争转肽酶 转糖基（形成?-1，4糖苷键） ? 转糖基作用和转肽作用 第三节 微生物次级代谢与次级代谢产物 一、次级代谢与次级代谢产物 一般将微生物通过代谢活动所产生的自身繁殖所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢,该过程所产生的产物即为初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，以及酶或辅酶等。 次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对于该微生物没有明显的生理功能且非其生长和繁殖所必需的物质的过程。这一过程的产物，即为次级代谢产物，如抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。 次级代谢与初级代谢关系密切，初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体，比如糖降解过程中的乙酰-CoA是合成四环素、红霉素的前体；一般菌体的次级代谢在对数生长后期或稳定期间进行，受环境条件的影响； 次级代谢产物的合成，因菌株不同而异，但与分类地位无关；与次级代谢的关系密切的质粒则控制着多种抗生素的合成。 次级代谢产物在微生物生命活动过程中的产生极其微量，对微生物本身的生命活动没有明显作用，当次级代谢途径被阻断时，菌体生长繁殖仍不会受到影响，因此，它们没有一般性的生理功能，也不是生物体生长繁殖的必需物质，但对其它生物体往往具有不同的生理活性作用，因此，人们利用这些具有各种生理活性的次级代谢产物生产具有应用价值的药物。 二、次级代谢的调节 1．初级代谢对次级代谢的调节 次级代谢与初级代谢类似，它在调节过程中也有酶活性的激活和抑制及酶合成的诱导和阻遏。 2．含氮化合物对次级代谢的调节作用 菌体内的谷氨酰胺合成酶(GS)的水平与抗生素的产量间呈正相关性，丙氨酸脱氢酶(ADH)水平与利福霉素SV合成则呈负的相关性，而ADH和GS同化氨途径受培养基中氨浓度的调节，因此，氨浓度的调节影响抗生素的产量。 3．诱导作用及产物的反馈抑制 一、微生物代谢产物的利用 利用微生物代谢过程中产生的众多代谢产物生产各种发酵产品。 按照积累产物类型： 初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，以及酶或辅酶； 次级代谢产物，抗生素、激素、生物碱、毒素及维生 素等。 按照发酵类型： 自然发酵：酒精、乳酸等， 代谢控制发酵：终端产物，赖氨酸、鸟苷酸、腺苷酸等； 中间产物，柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、