各種細菌分解碳水化合物的途徑
各種細菌分解醣類的途徑也各有不同。以葡萄糖為例,主要有以下幾種:
( l ) Embden-Meyerhof 途徑(恩伯頓-邁耶霍夫途徑):簡稱E-M 途徑。即葡萄糖進行厭氧性分解,生成丙酮酸的過程。此途徑大致分為4 個階段:
① 1,6-二磷酸果糖的生成
② 1,6-二磷酸果糖分解為丙糖。
③ 3-磷酸甘油醛的氧化。
④ 丙酮酸的生成。
由葡萄糖變為丙酮酸時將釋放能量,以供細菌生長之用。這些能量是通過磷酸鍵的分解而產生的。各種磷酸鍵所含的能量也各有不同。由此可知,在醣代謝過程中需要無機磷酸,如果培養基中完全沒有磷酸鹽時,則發酵作用便不能進行,細苗也不能生長。多數細菌的醣代謝是通過E-M 途徑進行的。有些細菌則還有其他途徑,或者兼而有之。
( 2 ) Warburg-Dickens途徑(瓦勒-狄更斯途徑)——也稱磷酸已糖途徑。是在葡萄糖經E-M 途徑第一步變成6-磷酸葡萄糖後,不按E-M 途徑進行而是向另一分路進行分解,故又稱單磷酸己糖分路,即在6-磷酸葡萄糖第一個碳原子處被氧化,生成6-磷酸葡萄糖酸,再被氧化變為磷酸3-酮葡萄糖酸,這個酸經脫羧作用生成5-磷酸核酮糖。這個途徑即稱磷酸已糖途徑。5-磷酸核酮施在合成核酸、輔酶上具有重要性。它可同木糖和阿拉伯糖互變,使這些糖也可以被細菌所利用。
( 3 ) Entner-Doudoroff 途徑(恩特納-道德洛夫途徑)——有些假單胞菌種或其他菌種在利用葡萄糖時,先使葡萄糖磷酸化和氧化,成為6-磷酸葡萄糖酸,再由磷酸葡萄糖酸脫水酶催化,變為6-磷酸-2-酮-3-脫氧葡萄糖酸,然後分解為丙酮酸和3-磷酸甘油醛,最後生成CO2、乙醇和乳酸即為這個途徑。
(4)Campbell途徑( 坎貝爾途徑):綠膿杆菌等對葡萄糖的分解缺乏E-M 途徑,不經過磷酸化作用,而是先氧化為葡萄糖酸,再變為2-酮葡萄糖酸,此酸先磷酸化為6-磷酸-2-酮葡萄搪酸,然後分解為兩分子的丙酮酸。此即為本途徑。
細菌的糖代謝主要有上述四種途徑,此外,也有其他方式,但基本上和以上四種途徑相似,隻是在某些環節上稍有不同而已。同一種細菌可能同時具有兩種以上的代謝途徑,而且這些途徑是互相聯係又互相製約的。因此,在培養基製備和進行生化試驗時,必須嚴格按照要求進行操作。