TCA迴圈在微生物代謝和發酵生產中的重要性

2021-03-04 05:07:40 字數 1576 閱讀 3019

1樓:匿名使用者

三羧酸迴圈(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物體內普遍存在的代謝途徑,因為在這個迴圈中幾個主要的中間代謝物是含有三個羧基的檸檬酸,所以叫做三羧酸迴圈,又稱為檸檬酸迴圈。

三羧酸迴圈是三大營養素(醣類、脂類、氨基酸)的最終代謝通路,又是醣類、脂類、氨基酸代謝聯絡的樞紐。因而在微生物代謝和發酵生產中具有十分重要的地位。

三羧酸迴圈是以乙醯輔酶a開始的。乙醯輔酶a**於糖酵解途徑(emp或hmp),是兼可途徑的中間產物。不論是合成代謝,還是分解代謝,乙醯輔酶a都是最重要的物質。

糖、脂肪和蛋白質在分解代謝過程都先生成乙醯輔酶a,乙醯輔酶a與草醯乙酸結合進入三羧酸迴圈而徹底氧化。所以三羧酸迴圈是糖、脂肪和蛋白質分解的共同通路。

三羧酸迴圈另一重要功能是為其他合成代謝提供小分子前體。α-酮戊二酸和草醯乙酸分別是合成谷氨酸和天冬氨酸的前體;草醯乙酸先轉變成丙酮酸再合成丙氨酸;許多氨基酸通過草醯乙酸可異生成糖。所以三羧酸迴圈是糖、脂肪酸(不能異生成糖)和某些氨基酸相互轉變的代謝樞紐。

通過三羧酸迴圈,微生物將能量物質糖、蛋白質和脂肪徹底氧化,生成co2和水。

迴圈中有兩次脫羧基反應,通過脫羧作用生成co₂,是機體內產生co₂的普遍規律。這也是機體中撥出的co2的**。

在產生co2的同時,三羧酸迴圈中還有四次脫氫過程,其中三對氫原子以nad+為受氫體,一對以fad為受氫體,它們又經線粒體內遞氫體系傳遞,最終與氧結合生成水。在此過程中釋放出來的能量使adp和pi結合生成atp,為微生物的生長活動提供能量。1個分子葡萄糖經三羧酸迴圈生成24個atp,而且逐步釋能,並逐步儲存於atp分子中。

能量物質糖、蛋白質和脂肪徹底氧化,生成co2和水,放出的能量,與這些物質在體外燃燒所放出的能量完全相同。只是在機體內,這些能量完全被生物利用,能量的利用效率更高。

這是三羧酸迴圈在微生物分解代謝中的重要性。

在合成代謝中,三羧酸迴圈同樣重要。

三羧酸迴圈的中間產物(如草醯乙酸、α-酮戊二酸、丙酮酸、乙醯coa等)是合成糖、氨基酸、脂肪等的原料。檸檬酸、蘋果酸等本身就是用發酵法生產的重要的食品、醫藥和化工原料。丙酮酸、a-酮戊二酸、延胡索酸可通過轉氨反應生成丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸,從天冬氨酸出發,又可生成賴氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸。

其它氨基酸也大多是從三羧酸迴圈中的中間產物或周邊產物中生成的。由此,又可生成幾乎所有種類的蛋白質和酶。

由乙醯輔酶a出發,可生成脂肪酸,並與由丙酮酸(或emp)而來的甘油結合,生成脂肪。

通過微生物代謝調節和代謝控制,人們已經能夠用微生物發酵法,生產上百種產物,其中幾乎都與三羧酸迴圈有關。

簡述tca迴圈在微生物產能和發酵生產中的重要性

2樓:百度使用者

tca迴圈實際上是微生物細胞內各類物質的合成和分解代謝的中心樞紐;

tca在發酵工業中起到非常重要的作用,即用以種方法來阻止某一段的進行,就必然會積累某些中間產物,tca迴圈的關鍵是檸檬酸合成酶,根據這一特點,可以在工業發酵中生產檸檬酸,異檸檬酸,α-酮戊二酸,蘋果酸等

3樓:∞科學邊界

tca是產能最多的途徑,把有機物徹底分解,產生atp和nadh,供微生物使用。時還有諸多中間產物可以提取。

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