CO2的固定ppt课件

还原性三羧酸循环
天门冬氨酸
二.还原性乙酰辅酶A途径 （reductive acetyl CoA pathway）

又称厌氧的乙酰辅酶A途径 (anaerobic acetylCoA pathway)

此途径发生在一些耗氢乙酸生成菌，如热醋梭 菌（Clostridum thermoaceticum）和伍氏 醋酸杆菌（Acetobacterium woodii）等， 产甲烷细菌如热自养甲烷杆菌 (Methanobacterium thermoautotrophicum）以及大多数的自 养硫还原细菌等[1]。
CO2的固定
源自文库
一.还原性三羧酸循环
(reductive TCA cycle)


与TCA循环的逆反应相似
此途径是在绿硫细菌（如嗜硫代硫酸盐绿硫细菌）中 发现的[2]。存在于泥生绿菌（Chlorobium limicola）、嗜硫绿菌（Chlorobium thiosulphatophilum）、嗜热氢杆菌 （Hydrogenobacter thermophilus）、嗜水脱硫 菌（Desulfobacter hydrogenophilus）等厌氧性 自养微生物中[1]。



第一步：将乙酰CoA还原羧化为丙酮酸， 第二步：丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下生成 磷酸烯醇式丙酮酸，随即被羧化为草酰乙酸。 第三步：草酰乙酸经一系列反应转化为琥珀酰 CoA，再被还原羧化为α -酮戊二酸。α -酮戊 二酸转化为柠檬酸后，裂解成乙酸和草酰乙酸。 乙酸经乙酰CoA合成酶催化生成乙酰CoA，从 而完成循环反应。 每循环一次，固定四分子CO2，合成一分子草 酰乙酸，消耗三分子ATP、两分子NAD（P） H和一分子FADH2。这样的循环称为完整的还 原羧酸循环[2] 。
短还原三羧酸循环

与完整的还原三羧酸循环相似，但无α 酮戊二酸合成酶，无丙酮酸合成酶。
故每循环一次固定2分子CO2，生成1分 子乙酰CoA[2]。

乙酸
柠檬酸
短 的 还 原 羧 酸 循 环
顺乌头酸 异柠檬酸
乙酰-COA
a -酮戊二酸
丙酮酸 琥珀酰-COA 琥珀酸 磷酸烯醇式丙酮酸 草酰乙酸 苹果酸 延胡索酸

首先，CO2分别通过乙酰CoA和丙酰CoA固定。

再经过甲基丙二酰CoA、琥珀酰CoA等中间 产物形成苹果酰CoA。
该物质最终分解形成乙酰CoA和乙醛酸。

如下图
细胞C源
乙醛酸
苹果酰COA 乙酰COA 丙二酰COA
琥珀酰CoA 丙酰COA 甲基丙二酰CoA
3-羟基丙酸循环[3]
图中的CH3B12先与CO结 合形成乙酰基， 再与CoA结合 成乙酰CoA， 最后再脱去 CoA，得到产 物乙酸。
三.3-羟基丙酸循环 （3-hydroxypropionate cycle）


1986年，Holo 等人成功地在自养条件下培养 了橙色绿屈扰菌(Chloroflexus aurantiacus)。 这是最初被发现以3-羟基丙酸循环实现CO2固 定的菌。是一种丝状、滑移运动的嗜热细菌， 是绿色非硫细菌和主要代表[3]。 后又先后在布氏酸双面菌（Acidianus ambiv- alens），勤奋生金球菌 (Metallosphaera se- dula)，双能酸双面菌 (Sulfolobus sp.)和硫化叶菌等微生物中发现 [1]。