[课件]第八章 次生代谢产物的生物合成PPT

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、甲基化、酰基化、羟基化等。
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思考题
1. 名称解释：
1. 初生代谢产物、次生代谢产物、分叉中间体

2. 次生代谢产物有哪些特点？
3. 次生代谢产物的生物合成主要过程是什么？
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： 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。

四、甲羟戊酸及其衍生物

五、环多醇和氨基环多醇

肌醇

肌醇

以鲨烯为母体共价结合肌醇而成的直链三萜衍生物。

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。

• 初生代谢产物特点：  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。

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

一、氨基酸及其衍生物。
氨基酸合成的碳架来源：
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。

氨基酸的分族
柠檬酸循环

α -酮戊二酸
谷氨酸
谷氨酰胺 脯氨酸 精氨酸

草酰乙酸
天冬氨酸
天冬酰胺 甲硫氨酸 赖氨酸 苏氨酸

（谷氨酸族）

（天冬氨酸族）

糖酵解 甘油-3-磷酸
丝氨酸

丙酮酸

丙氨酸 甘氨酸

缬氨酸

亮氨酸

半胱氨酸

（丙酮酸族）

（丝氨酸族）

糖酵解

戊糖磷酸途径

戊糖磷酸途径

磷酸烯醇式丙酮酸 赤藓糖-4-磷酸


苯丙氨酸

核糖-5-磷酸
组氨酸

酪氨酸

色氨酸

（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。

三、初生代谢产物与次级代谢产物的关系
1. 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：α-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. 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。