第八章 次生代谢产物的生物合成
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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
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
第八章 次生代谢产物的生物合成
Feed vessel
B alan ce P
C o n tro ller
Te m p . control system
Pump
Gas flow controller
conc.
Feed volume
AD converter
Agitation speed
P
A cid /b ase
பைடு நூலகம்
volume
O2 analyzer
C ell conc.
CO2 analyzer
CO2 pressure
pH
pH
meter
Thermometer
Te m p .
DO sensor
C ell sensor
DO conc.
C ell conc.
Control signal
Interface
Printer Work station Personal computer
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
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。
➢ 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。
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？
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、甲基化、酰基化、羟基化等。
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。
• 初生代谢产物特点：
色氨酸
（芳香族氨基酸）
戊糖磷酸途径 核糖-5-磷酸
组氨酸
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。
氨基酸的分族
柠檬酸循环
α-酮戊二酸 谷氨酸
草酰乙酸 天冬氨酸
谷氨酰胺 脯氨酸 精氨酸
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
丙酮酸
丝氨酸
半胱氨酸
甘氨酸
（丝氨酸族）
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
（丙酮酸族）
糖酵解
戊糖磷酸途径
磷酸烯醇式丙酮酸 赤藓糖-4-磷酸
苯丙氨酸 酪氨酸
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
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
第八章 次生代谢产物的生物合成
Feed vessel
B alan ce P
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Te m p . control system
Pump
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Feed volume
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pH
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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
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。
➢ 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。
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？
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、甲基化、酰基化、羟基化等。
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。
• 初生代谢产物特点：
色氨酸
（芳香族氨基酸）
戊糖磷酸途径 核糖-5-磷酸
组氨酸
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。
氨基酸的分族
柠檬酸循环
α-酮戊二酸 谷氨酸
草酰乙酸 天冬氨酸
谷氨酰胺 脯氨酸 精氨酸
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
丙酮酸
丝氨酸
半胱氨酸
甘氨酸
（丝氨酸族）
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
（丙酮酸族）
糖酵解
戊糖磷酸途径
磷酸烯醇式丙酮酸 赤藓糖-4-磷酸
苯丙氨酸 酪氨酸
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