《发酵制品学》第三章 工业微生物的基础物质代谢

第三章工业微生物的基础物质代谢 五大代谢 糖代谢 脂类代谢 烃类代谢 氮硫代谢 能量代谢 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 1 第三章 工业微生物的基础物质代谢 －－五大代谢 糖代谢 脂类代谢 烃类代谢 氮硫代谢 能量代谢

分解代谢-微生物通过氧化有机物质 (如葡萄糖和其它碳水化 ·基础物质代谢 合物)获得能量的反应 合成代谢-(获得能量后)合成自新物 质的反应 能量通过细胞内ATP进行传递和转移。 工业生产中,分解己糖或烷烃可获得大量的细胞和产物,是 最重要的产物转化途径 第三章工业微生物的基础物质代谢 2

第三章 工业微生物的基础物质代谢 2 分解代谢－微生物通过氧化有机物质 （如葡萄糖和其它碳水化 • 基础物质代谢 合物）获得能量的反应 合成代谢－（获得能量后）合成自新物 质的反应 • 能量通过细胞内ATP进行传递和转移。 • 工业生产中, 分解己糖或烷烃可获得大量的细胞和产物，是 最重要的产物转化途径

§I糖代谢 要点:(一)糖的分解代谢 糖酵解( glycolysis))途径 TCA循环(三羧酸循环) DCA循环(乙醛酸循环) CO2固定反应(丙酮酸羧化支路) (二)糖的中间代谢 磷酸戊糖循环(HMP途径) 脱氧酮糖酸途径(ED途径) 糖醛酸途径( Glucuronic acid cycle) 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 3 §1 糖代谢 要点： （一）糖的分解代谢 －糖酵解(glycolysis)途径 －TCA循环(三羧酸循环) －DCA循环(乙醛酸循环) －CO2固定反应(丙酮酸羧化支路) （二）糖的中间代谢 －磷酸戊糖循环(HMP途径) －脱氧酮糖酸途径(ED途径) －糖醛酸途径(Glucuronic acid cycle)

(三)糖的合成代谢 糖异生( Gluconeogenesis 多糖及糖原的分解与合成 (四)糖代谢调节 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 4 （三）糖的合成代谢 －糖异生(Gluconeogenesis) －多糖及糖原的分解与合成 （四）糖代谢调节

闩耱的分解代谢(包括糖酵解、TCA循环、DCA循环、CO固 定) 1.糖酵解( glycolysis)途径:是动物、植物、微生物细胞中葡 萄糖分解产生能量的共同代谢途 径,每一步反应都不需要氧 EMP 葡萄糖 丙酮酸+ATP 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 5 ㈠糖的分解代谢（包括糖酵解、TCA循环、DCA循环、CO2固 定） 1.糖酵解(glycolysis)途径：是动物、植物、微生物细胞中葡 萄糖分解产生能量的共同代谢途 径，每一步反应都不需要氧。 葡萄糖 丙酮酸＋ATP ⎯EMP ⎯→

半乳糖 半乳糖激酶 D葡萄糖 碘酸化酶碘酸半乳上磷酸半乳糖 糖原 ATP 已糖激酶ADP1碘酸葡萄糖 登元DP葡萄糖)半乳糖差向酶 UDP半乳糖 碘股葡萄糖变位降 D果糖 ATP 6-磷酸葡萄糖 D甘露糖 ATP ADP 已糖激酪 果糖激酶6磷酸果糖 -6-碘酸甘露糖 ADP 1-磷酸果糖 磷酸甘露糖异构藤 磷酸果糖醛缩酥 1,6-二磷酸果糖 磷酸二羟丙酮 甘油醛ATP 丙糖激酪ADP 3磷酸甘油醛 丙酮酸 继续向下分解 各种己糖进入糖酵解的途径 6

各种己糖进入糖酵解的途径 第三章 工业微生物的基础物质代谢 6 丙酮酸 继续向下分解

2TCA循环三羧酸循环):大多数动、植物和微生物在 有氧条件下,将丙酮酸经一系列氧化、脱羧, 最终生成CO2和H2O,并产生能量的过程 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 7 2.TCA循环(三羧酸循环)： 大多数动、植物和微生物在 有氧条件下，将丙酮酸经一系列氧化、脱羧， 最终生成CO2和H2O，并产生能量的过程

葡萄糖 TCA循环及DCA循环0 磷酸烯醇丙酮酸 脂质 O2 CO 丙酮酸 NAD+ NADH NAD CH3 CocooN丙二阴单酰Co NADH 草酸醋酸 CH3 COcoA ADP Pi 乙酸 L天冬氨酸|cOOH CoOH Mg2+COOH H2O HOCCOoH柠檬酸产生菌 NADH +h 应有的遗传标志 C→NH CH2 CH2 COOH. ADP+ PilATE柠槺酸 COOH COOH 草酰乙酸 HOCHCOOH ♀H2 COOH CH2 CH2 COoH CoASH COOH COO 苹果酸 H2o CHCOOH H2o 顺乌头眼xH2 O Cooh 衣康酸 HOOCCH 乙醛酸 草酸 HCCOOH COOH HCOOH 反丁烯二酸 COoH/Mg2+HOCHCOOH FADH2 COoH ADH2 异柠掠酸 NADP H2O FAD CHocOl CH2 COOF NADPH +H+ CHCOOH CH2 COOH CoA COOH COCOOH 就珀感y49 OH cOcOa<个0H-{H 草酰耽珀酸 COOH CH? ADP+ Pi CH2 MgcH NADP H COCoA NADHNAD NH2 耽珀酰CoA+H+a-酮戊二酸 COOH L谷氨酸

第三章 工业微生物的基础物质代谢 8 TCA循环及DCA循环

3DCA循环(乙醛酸循环) 4CO2固定反应丙酮酸羧化支路) 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 9 3.DCA循环(乙醛酸循环) 4.CO2固定反应(丙酮酸羧化支路)

NADH (NADPH2) NAD COOH I (NADP) ①苹果酸酶 COOH C=0 - CHOH ②丙酮酸羧化酶 Mn2+ CH2 ③磷酸烯醇丙酮 丙酮酸 aTP COOH 酸羧化酶 苹果酸 ATP NAD ADP ADP NADH2 CO2 COOH COoH EMP途径 葡萄糖 CH 磷酸烯醇GDP GTP COOH 丙酮酸(IDP) (ITP)草酰乙酸 CO2固定反应 第三章工业微生物的基础物质代谢

第三章 工业微生物的基础物质代谢 10 CO2固定反应 ①苹果酸酶 ②丙酮酸羧化酶 ③磷酸烯醇丙酮 酸羧化酶