1化能异养微生物的生物氧化1.1底物脱氢的途径逆氢脱氢受氢C6H1206EMIPHIMIPED途径途径[H][H][H]0(或有机。无机氧化物)[H]途径2[H][H]1H20(或有机,无机还原物)ADPATP[H]TCA[H]循环CO2图6-1底物脱氢的途径及其与逆氢受氢阶段的联系
1 化能异养微生物的生物氧化 1.1 底物脱氢的途径
STEP1.Glucose1.1.1 米糖酵解活化己糖激酶ATPADP途径(又称Glucose6-phosphateEMP途径己糖异构酶即Embden-磷酸果糖激酶ATPMeyerhof-ADPFructose1.6Parnas途径Biphosphate果糖二磷酸醛缩酶PhosphoglycerSTEP 2氧化aldehyde(PGAL)NAD+NAD+甘油醛-3-磷酸脱氢酶1,3DiphosphoglcericacidADPADP磷酸甘油酸激酶3-phosphoglyceric acid移位甘油酸变位酶STEP3ATPATP2-Phosphoglyceric acid烯醇酶STEP.4磷酸化PhosphoenolpyruvicacidADPADPATPATP丙酮酸激酶PuruvateNADH2
1.1.1 糖酵解 途径 ( 又称 EMP途径: 即EmbdenMeyerhofParnas途径) 活化 移位 氧化 磷酸化 己糖激酶 己糖异构酶 磷酸果糖激酶 果糖二磷酸醛缩酶 甘油醛-3-磷酸脱氢酶 磷酸甘油酸激酶 甘油酸变位酶 烯醇酶 丙酮酸激酶
EMP途径反应步骤:10步反应简式:产能阶段耗能阶段2NADH+H2丙酮酸2C2ATP4ATP2ATP总反应式:C,H12O,+2NAD++2ADP+2Pi2CH,COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H,O特点:基本代谢途径,产能效率低,提供多种中间代谢物作为合成代谢原料,有氧时与TCA环连接,无氧时丙酮酸及其进一步代谢产物乙醛被还原成各种发酵产物,与发酵工业有密切关系
葡萄糖ATP1.1.2 HMP途径(戊糖磷酸途径ADP葡萄糖6-磷酸(HexoseMonophophate)NADPNADPH+H*Glu.经转化成6-磷酸葡萄糖D-葡萄糖酸--内脂-6-磷酸酸后,在6-磷酸葡萄糖酸脱6-磷酸葡萄糖酸氢酶的催化下,裂解成5-磷VNADP酸戊糖和CO2。磷酸戊糖进Nadph +h*D-核糖5-磷酸D-木酮糖5-磷酸核酮糖5-磷酸一步代谢有两种结局:+CO1①经转酮-转醛酶系催化磷酸二羟丙酮景天庚酮糖7-磷酸甘油醛3 -磷酸又生成磷酸己糖和3-磷酸甘油醛,后者走EMP途径进一D-果糖6-磷酸步转化为丙酮酸。称为不完果糖1,6二磷酸核酮糖5-磷酸赤藓糖4-磷酸全HMP途径。②由六个Glu.分子参加反应果糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖6-磷酸甘油醛 3-磷酸经一系列反应,最后回收五EMP个Glu.分子,消耗了1分子葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸丙酮酸Glu.(彻底氧化成cO,和水),称完全HMP途径。图5-3利用葡萄糖的己糖-磷酸(HMP)途径
Glu.经转化成6-磷酸葡萄糖 酸后,在6-磷酸葡萄糖酸脱 氢酶的催化下,裂解成5-磷 酸戊糖和CO2。磷酸戊糖进 一步代谢有两种结局: ①经转酮-转醛酶系催化, 又生成磷酸己糖和3-磷酸甘 油醛,后者走EMP途径进一 步转化为丙酮酸。称为不完 全HMP途径。 ②由六个Glu.分子参加反应, 经一系列反应,最后回收五 个Glu.分子,消耗了1分子 Glu. (彻底氧化成CO2 和 水),称完全HMP途径。 1.1.2 HMP途径 (戊糖磷酸途径) (Hexose Monophophate )
HMP途径的简图及总反应式经呼吸链ATP36ATP-35ATPI2NADPH+H经一系列复杂反应后5C.606C5重新合成已糖6CO6C6H120+12NADP++6H20→→5C,H20,+(12NADPH+12H+) +6C02+Pi
6C6H12O6+12NADP++6H2O→→ 5C6H12O6+(12NADPH+12H+) +6CO2+Pi HMP途径的简图及总反应式