第6章 营养代谢.pptVIP

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第6章 营养代谢.ppt

* 黄素单核苷酸( flavin mononucleotide, FMN )和黄素腺嘌呤二核苷酸( flavin adenine dinucleotide , FAD )是核黄素 (riboflavin ,即 维生素 B 2 ) 在生物体内的存在形式,是细胞内一类称为黄素蛋白的氧化还原酶的辅基,因此也称为 黄素辅酶, 其分子结构见图 4-3 。 核黄素是 核醇与 7, 8- 二甲基异咯嗪缩合物。由于在异咯嗪的 1 位和 5 位 N 原子上具有两个活泼的双键,故易发生氧化还原反应。因此,它有氧化型和还原型两种形式。黄素辅酶是比 NAD + 和 NADP + 更强的氧化剂,能被 1 个电子和 2 个电子途径还原,并且很容易被分子氧重新氧化。黄素辅酶可以 3 种不同氧化还原状态的任一种形式存在。 * 1.底物水平磷酸化:底物的氧化分解产生高能键产物,这些产物可直接偶联ATP的合成,这种产生ATP高能分子的方式称为底物水平磷酸化。2.氧化磷酸化(电子传递磷酸化):在生物氧化过程中通过呼吸链形成ATP的过程。3.光合磷酸化:光引发叶绿素、菌绿素等放出电子,在电子传递过程形成ATP。 * 底物水平磷酸化也存在于呼吸作用过程的某些步骤中。如在 EMP 途径中, 1, 3- 二磷酸甘油酸转变为 3- 磷酸甘油酸以及磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸的过程中,均通过底物水平磷酸化分别产生 1 分子 ATP 。在三羧酸循环中,琥珀酰辅酶 A 转变为琥珀酸时通过底物水平磷酸化生成 1 分子高能磷酸化合物 GTP 。 * 葡萄糖在我们的生物课本里说在细胞有氧呼吸时放出的能量是2870KJ/mol但在化学书上却说是葡萄糖的燃烧热2807KJ/mol,这是为什么? 问题补充:为什么燃烧和生物反应放热不一样?都是放出CO2和H2O? * 电子传递次序:NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)NADP(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)、FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)或FAM(黄素单核苷酸)、铁硫蛋白、辅酶Q、细胞色素b、细胞色素c1和细胞色素c及细胞色素a和下胞色素a3等 * 发酵:无氧条件下,微生物将丙酮酸转化成各种发酵产物。比如酒精发酵;乳酸发酵;丙酸发酵等。其特点是以有机质分解过程中间产物为氢或电子受体,主要通过底物水平磷酸化产ATP,最终产物为中间体的还原物,氧化不彻底。此类无氧呼吸常单独分为一类,即所谓发酵。 * 应为广义的反硝化作用。狭义反硝化(工程上常说的反硝化)是指脱氮反硝化反应,产物为氮气。 * 能量、还原力与小分子前体碳架物质是细胞物质合成的三要素。微生物细胞物质合成中的还原力主要是指 NADH 2 和 NADPH 2 。 微生物在发酵与呼吸过程中都可产生这两种物质。小分子前体碳架物质通常指糖代谢过程中产生的中间体碳架物质,指不同个数碳原子的磷酸糖(如磷酸丙糖、磷酸四碳糖、磷酸五碳糖、磷酸六碳糖等)、有机酸(如 a - 酮戊二酸、草酰乙酸、琥珀酸等)和乙酰 CoA 等。这些小分子前体碳架物质主要是通过 EMP 、 HMP 和 TCA 循环等途径产生,然后又在酶的作用下通过一系列反应合成氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、多糖等细胞物质,使细胞得以生长与繁殖。 * 6分子1,5-二磷酸核酮糖吸收6分子CO2,裂解生成12分子3-磷酸甘油酸,其中两分子通过EMP途径逆反应最终形成葡萄糖,其他10分子3-磷酸甘油酸再用于生成6分子1,5-二磷酸核酮糖进行下一个循环反应。 * 大气中的 N 2 通过某些原核微生物的固氮作用合成为化合态氮;化合态氮可进一步被植物和微生物的同化作用转化为有机氮 。空气中含有约 80% 的氮气,但植物、动物、人类和大多数微生物都不能直接利用这种气态氮作为氮素营养。 自然界中只有极少一部分微生物可以将氮气逐步还原为氨而作为氮源。这种分子态氮的生物还原作用称为生物固氮作用。目前发现的固氮菌全部为原核微生物,包括古细菌、真细菌、放线菌和蓝细菌等近百属。就世界范围来说,由生物固氮作用固定的氮素量要远比由工业固定的氮素量高。 * 吸收至生物体内的硝酸盐经历着两种途径的变化:其一是植物和微生物将硝酸盐吸收至体内后,将它们还原成铵,然后参与合成细胞的含氮组分,这个过程称为同化型硝酸盐还原作用 (assimilatory nitrate reduction) 。其二是某些微生物在无氧或微氧条件下将 NO 3 - 或 NO 2 - 作为最终电子受体进行厌氧呼吸代谢,从中取得能量,硝酸盐还原生成 N 2 O ,最终生成 N 2 的过程称为反硝化作用或脱氮作用。这个过程叫做异化型硝酸盐还原作用 (dissimilatory nitrate reduction) 。 * 固氮微生物多种多样,但其固氮的基本反应是相同的,固氮的基本反应N2+8e+8H+

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