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文档简介

乙醛酸循环第三节微生物独特合成代谢途径举例生物固氮自养微生物CO2的固定肽聚糖的合成微生物次生代谢产物的合成生物固氮什么是生物固氮？

指分子氮（N2）通过固氮微生物固氮酶系的催化而形成氨NH3的过程至今固氮微生物约80多属，均为原核微生物自生固氮菌

独立进行固氮，种类繁多共生固氮菌

与它种生物生活在一起才固氮。如根瘤菌属、弗兰克氏菌属、肠杆菌属。存在于豆科植物、杨梅树、苏铁的根部、白蚁肠道及满江红、地衣联合固氮菌

必须生活在植物根际、叶面、动物肠道等处才能固氮固氮微生物的种类固氮的生化机制固氮作用的化学反应固氮反应必要条件（6要素）ATP供应，呼吸、无氧呼吸、发酵和光合作用提供还原力[H]和载体NAD（P）H+H+、H2、丙酮酸等作为氢供体固氮酶，组分Ⅰ钼铁蛋白、组分Ⅱ铁蛋白；底物专一性不强镁离子严格的厌氧环境还原底物N2（NH3存在会抑制固氮作用）有N2时固氮酶将75%还原力形成NH3，其余用于形成H2；缺N2时，固氮酶将H+全部还原成H2N2→NH3→NH4++α-酮酸→相应氨基酸→蛋白质等产物固氮的生化途径固氮酶对氧极端敏感；组分II（铁蛋白）：在空气中暴露45s失活；组分I（钼铁蛋白）：半衰期10min；但大多数固氮菌都是好氧菌；如何解决微生物既需要氧又须防止氧对固氮酶损伤的矛盾？思考?好氧菌固氮酶避氧害机制1.好氧性自生固氮菌的抗氧保护机制呼吸保护、构象保护2.蓝细菌固氮酶的抗氧保护机制分化出特殊的还原性异形胞;非异形胞的蓝细菌采用固氮作用和光合作用进行时间上的分隔3.豆科植物根瘤菌固氮酶的抗氧保护机制存在豆血红蛋白生物固氮的研究方向仿生学

用化学合成法合成固氮酶在常温、常压下进行工业固氮遗传学

用人工或生物方法将固氮基因转移到非豆科植物上进行固氮自养微生物CO2的固定Calvin循环厌氧乙酰－CoA途径逆向TCA循环羟基丙酸途径肽聚

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