第八章 次生代谢产物的生物合成.ppt

第八章次生代谢产物的生物合成,第八章次生代谢产物的生物合成,本章内容:一、微生物的代谢产物二、次生代谢产物的构建单位与合成途径三、次生代谢产物的生物合成过程,第一节、微生物的代谢产物,一、初生代谢产物及其特点,初生代谢产物特点：,初生代谢产物：是指与微生物生长繁殖密切关系的代谢产物。主要包括：氨基酸、蛋白质、核酸、维生素、脂肪酸等。,它们是菌体生长繁殖所必需的物质；是各种微生物共有的产物；初生代谢有着严格的调控系统，一般不能过多积累。,二、次生代谢产物及其特点,次生代谢：是指与微生物生长繁殖无关的代谢产物，如：抗生素、色素、生物碱、毒素、酶抑制剂。,初生代谢产物特点：,特定菌种产生的代谢产物；菌体特定生长阶段的代谢产物；多组分混合物。,三、初生代谢产物与次级代谢产物的关系,初级代谢产物是次级代谢产物的前体。青霉素合成的起始产物是：-氨基已二酸、L-半胱氨酸、L-缬氨酸阿维菌素合成的起始产物：异亮氨酸、缬氨酸多肽类抗生素：多种氨基酸首尾连接而成2.初级代谢产物的调控影响次级代谢产物的生物合成。分叉中间体：微生物代谢过程中的一些中间产物既可以用来合成初级代谢产物，也可以被用来合成次级代谢产物。,第二节次级代谢产物的构成单位与合成途径,一、氨基酸及其衍生物二、糖及氨基酸三、聚酮体及其衍生物四、甲羟戊酸及其衍生物五、环多醇和氨基环多醇六、碱基及其衍生物,柠檬酸循环糖酵解戊糖磷酸途径氨基酸分解途径,氨基酸合成的碳架来源：,氨基酸合成的氨基来源：,起始于无机氮，即无机氮先转变为氨气，再转变为含氮有机化合物。,一、氨基酸及其衍生物。,氨基酸的分族,柠檬酸循环,-酮戊二酸,草酰乙酸,谷氨酸,天冬氨酸,脯氨酸,精氨酸,谷氨酰胺,天冬酰胺,甲硫氨酸,苏氨酸,赖氨酸,（天冬氨酸族）,（谷氨酸族）,糖酵解,丙酮酸,丝氨酸,半胱氨酸,甘氨酸,丙氨酸,缬氨酸,亮氨酸,甘油-3-磷酸,（丝氨酸族）,（丙酮酸族）,糖酵解,苯丙氨酸,色氨酸,酪氨酸,组氨酸,磷酸烯醇式丙酮酸,赤藓糖-4-磷酸,戊糖磷酸途径,戊糖磷酸途径,核糖-5-磷酸,（芳香族氨基酸）,二、糖及氨基糖,三、聚酮体及其衍生物,脂肪酸的生物合成在脂肪酸合成中，它为脂肪酸提供二碳单位，将二碳单位加到延长中的脂肪酸碳链中。丙二酰A是在乙酰辅酶A羧化酶的作用下使乙酰辅酶A羧化而形成的。一分子乙酰辅酶A与一分子碳酸氢盐相结合1，其中需要三磷酸腺苷以提供能量。丙二酰辅酶A被一种称作丙二酰辅酶A：酰基载体蛋白转酰基酶（MCAT）用于合成脂肪酸。MCAT负责将丙二酰辅酶A上的丙二酸基团转移到完全酰基载体蛋白（ACP）末尾的硫醇上。,四、甲羟戊酸及其衍生物,五、环多醇和氨基环多醇,肌醇,以鲨烯为母体共价结合肌醇而成的直链三萜衍生物。,肌醇,六、碱基及其衍生物,第三节次生代谢产物的生物合成过程,一、构成单位的合成二、构成单位的连接三、产物合成后修饰,一、构成单位的合成,次生代谢产物的合成是首先合成各个构建单位。,二、构成单位的连接,构成单位合成后，在一些合成酶、连接酶、脱水酶、转氨酶等酶作用下，各个构成单位相互连接，形成次级代谢产物的基本框架。,三、产物合成后修饰,次生代谢产物由几个部分合成之后，往往不具有生物活性，还需经过修饰过程才能产生具有生物活性的代谢产物，后修饰过程包括氨基化、甲基