裂，释放出一个D-丙氨酰残基，然后倒数第二个D-丙氨酸的
游离羧基与相邻甘氨酸五肽的游离氨基间形成肽键而实现交
联。
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肽聚糖的生物合成与某些抗生素的作用机制
一些抗生素能抑制细菌细胞壁的合成，但是它们的作用 位点和作用机制是不同的。
① -内酰分类上高度分散来推断，固氮 作用应是原始生物的基本代谢之一
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2
3 固氮生物的生化机制 (1)固氮的必要条件
ATP供应 还原力及其载体 固氮酶 还原底物N2 镁离子 严格的厌氧微环境
(2)固氮酶
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3
(3)固氮酶活力测定
定氮法
同位素法
固氮酶
H(4C)固氮CH的生H化2 机制 H2C CH2
第三节 微生物独特合成途径举例
1 定义： N2 +6[H] 固氮生物 2NH3 生物固氮
Mg2++ATP
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1
2 固氮生物的种类 (1)自生固氮菌：能独立进行固氮的微生物 (2)共生固氮菌：与它种生物共生时才能固氮的微生物 (3)联合固氮菌：必须生活在植物跟际、叶面或动物肠
道等处才能固氮的微生物
这一阶段分两步：
第一步：是多糖链的伸长——双糖肽先是插入细胞壁生长点 上作为引物的肽聚糖骨架（至少含6~8个肽聚糖单体分子） 中，通过转糖基作用（transglycosylation)使多糖链延伸一个 双糖单位；
第二步：通过转肽酶的转肽作用（transpeptitidation)使相邻
多糖链交联——转肽时先是D-丙氨酰-D-丙氨酸间的肽链断
能不很明确(尤其是抗生素)以及其合成一般受质粒控制等特点。
一般地说，形态构造和生活史越复杂的微生物(如放线菌和丝
状真菌)，其次生代谢物的种类也就越多。
杆菌肽
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P - P -类脂 插入至膜外肽 聚糖合成处
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肽聚糖单体的合成——细菌萜醇
细菌萜醇（bactoprenol）：又称类脂载体；运载“Park”核 苷 酸 进 入 细 胞 膜 ， 连 接 N- 乙 酰 葡 糖 胺 和 甘 氨 酸 五 肽 “桥”，最后将肽聚糖单体送入细胞膜外的细胞壁生长 点处。
乙炔法(1965年)
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3 固氮菌中对固氮酶的保护 (1)自生固氮菌的保护
呼吸保护作用 构象保护作用 (2)蓝细菌固氮酶的保护 还原性异形胞 时空分隔、束状群体、微氧环境等等 (3)根瘤菌的抗氧保护 豆血红蛋白
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三、肽聚糖的合成
微生物特有的结构大分子： –细菌：肽聚糖、磷壁酸、脂多糖、各种荚膜成分等 –真菌：葡聚糖、甘露聚糖、纤维素、几丁质等
☆这一阶段的详细步骤如图所示。其中的反应④与⑤分别 为万古霉素和杆菌肽所阻断。
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肽聚糖单体的合成
UDP
UDP- G
②
M - P - P -类脂
G - M - P - P -类脂
5 甘氨酰-tRNA
③ 5 tRNA
G - M - P - P -类脂
UDP UDP - M
① ④ 万古霉素
P -类脂 Pi ⑤
葡萄糖胺、 N-乙酰胞壁酸，以及胞壁酸五肽，都
是与糖载体UDP结合的教；学ppt
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由葡萄糖合成N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸
ATP ADP
葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸
Gln Glu 果糖-6-磷酸
乙酰CoA CoA
葡糖胺-6-磷酸
N-乙酰葡糖胺-6-磷酸
UTP PPi
N-乙酰葡糖胺-1-磷酸
N-乙酰葡糖胺-UDP
磷酸烯醇式丙酮酸 Pi NADPH NADP
N-乙酰胞壁酸-UDP
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“Park”核苷酸的合成
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第二阶段：
在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡萄糖胺合 成肽聚糖单体——双糖肽亚单位。
☆这一阶段中有一种称为细菌萜醇(bactoprenol,Bcp)类脂 载体参与，这是一种由11个类异戊烯单位组成的C55 类异戊 烯醇，——它 通过两个磷酸基与N-乙酰胞壁酸相连，载着 在细胞质中形成的胞壁酸到细胞膜上，在那里与N-乙酰葡 萄糖胺结合，并在L-Lys上接上五肽(Gly)5 ,形成双糖亚单位。
肽聚糖：绝大多数原核微生物细胞壁所含有的独特成分；在细 菌的生命活动中有重要功能，尤其是许多重要抗生素如青霉素、 头孢霉素、万古霉素、环丝氨酸（恶唑霉素）和杆菌肽等呈现 其选择毒力（selective toxicity）的物质基础。是在抗生素治疗 上有特别意义的物质。
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合成特点：①合成机制复杂，步骤多，且合成部位几经转移； ②合成过程中须要有能够转运与控制肽聚糖结构元件的载体 （UDP和细菌萜醇）参与。 合成过程：依发生部位分成三个阶段：
壁（肽聚糖）的合成受阻。
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四、微生物次生代谢物的合成
微生物次生代谢物是指某些微生物生长到稳定期前后，
以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，
通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化学物。
与初生代谢物不同的是，次生代谢物往往具有分子结
构复杂、代谢途径独特、在生长后期合成、产量较低、生理功
结构式：
CH3
CH3
CH3
CH3C=CHCH2(CH2C=CHCH2)9CH2C=CHCH2―OH
功能：除肽聚糖合成外还参与微生物多种细胞外多糖和脂 多糖的生物合成，
如：细菌的磷壁酸、脂多糖，
细菌和真菌的纤维素，
真菌的几丁质和甘露聚糖等。
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第三阶段：
已合成的双糖肽插在细胞膜外的细胞壁生长点中，并交联形 成肽聚糖。
–细胞质阶段：合成派克（Park）核苷酸 –细胞膜阶段：合成肽聚糖单体 –细胞膜外阶段：交联作用形成肽聚糖
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第一阶段： 在细胞质中合成N-乙酰胞壁酸五肽（“Park”核苷 酸）。
☆这一阶段起始于N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸，它是 由葡萄糖经一系列反应生成的；
☆自N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸开始，以后的N-乙酰
是D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，两者相互竞争转肽酶的 活性中心。当转肽酶与青霉素结合后，双糖肽间的肽桥无法 交联，这样的肽聚糖就缺乏应有的强度，结果形成细胞壁缺 损的细胞，在不利的渗透压环境中极易破裂而死亡。
②杆菌肽：
能与十一异戊烯焦磷酸络合，因此抑制焦磷酸酶的作用，这
样也就阻止了十一异戊烯磷酸糖基载体的再生，从而使细胞