第五章微生物的新陈代谢

(三)逆向TCA循环(还原性TCA循环) CO2固定是通过逆向TCA循环进行的。 1、 利用逆向TCA循环进行CO2固定的生物: 存在于称作Chlorobium(绿菌属)的一些绿色硫细菌中。 2、 逆向TCA循环反应过程:

起始于柠檬酸(6C化合物)的裂解产物草酰乙酸(4C),以它作CO2受体,每循环一周掺入2个CO2,并还原成可供各种生物合成用的乙酰-CoA(2C),由它再固定1分子CO2后,就可进一步形成丙酮酸、丙糖、已糖等一系列构成细胞所需要的重要合成原料。

(四)羟基丙酸途径

在以H2或H2S作电子供体进行自养生活时所特有的一种CO2固定机制。羟基丙酸途径的独特途径,把2个CO2分子转变为草酰乙酸。

1、 利用进行逆向TCA循环CO2固定的生物: 少数绿色硫细菌Chloroflexus(绿弯菌属),这类细菌既无Calvin循环,也无逆向TCA循环途径。

2、羟基丙酸途径的总反应是:

2CO2+4[H]+3ATP 草酰乙酸

关键步骤是羟基丙酸的产生。

二、生物固氮

生物固氮作用:将大气中分子态氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。大气中90%以上的分子态氮,都是由微生物固定成氮化物的,生物固氮是地球上仅次于光合作用的生物化学反应。

(一)固氮微生物

80余属,全部为原核生物(包括古生菌),主要包括细菌、放线菌和蓝细菌。根据固氮微生物与高等植物及其他生物的关系,可将它们分为以下3类:

(1) 自生固氮微生物:

独立生活状况下能够固氮的微生物。

生活在土壤或水域中,能独立地进行固氮,但并不将氨释放到环境中,而是合成氨基酸,组成自身蛋白质。自生固氮微生物的固氮效率较低,每消耗1克葡萄糖大约只能固定10~20毫克氮。

(2) 共生固氮微生物:

与其它生物形成共生体,在共生体内进行固氮的微生物。

只有在与其他生物紧密地生活在一起的情况下,才能固氮或才能有效地固氮;并将固氮产物氨,通过根瘤细胞酶系

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