、氮类物质合成
（一）生物固氮
分子N2通过固氮微生物作用形成NH3的过程。
1、固氮微生物 （都是原核微生物）
①自生固氮菌：好氧、厌氧、兼性厌氧及各种营养类型。 
②共生固氮菌：与豆科共生为根瘤菌，与非豆科共生是放线菌。
③联合固氮菌：根际、叶面微生物。
2、固氮机制
只有在不含有化合态氮的培养基上生长，且提供ATP、还原力等条件下才能固氮。
总反应式： Mg2+
N2+6e+6H++12ATP 2NH3+12ADP+12Pi
固氮酶
固氮酶 组分Ⅰ：钼铁蛋白（MoFd）
组分Ⅱ：铁蛋白（AzoFd)
都对氧极敏感，遇氧失活，需厌氧条件固氮。
固氮过程： 
电子载体：铁氧还蛋白（Fd），黄素氧还蛋白（Fld）也可以。
每步只传递2e，N2 2NH3需6e，连续三次。
固氮酶底物专一性不高，还能催化一些反应。
C2H2→C2H4， 
N2O→N2+H2O，
HCN→CH4+NH3+CH3NH2，
2H+→H2。
其中C2H2→C2H4 ，可用气相色谱检测，可作为固氮系统存在的有效指标。
N2 2NH3去路：自生固氮菌不能储存，也不分泌，很快同化；共生固氮菌分泌至根瘤细胞中为植物所利用。
（二）氨基酸合成
1、直接从培养基中吸收。
2、通过转氨作用合成其他的氨基酸：
Glu + 丙酮酸 α-酮戊二酸 + Ala
Glu + 草酰乙酸 α-酮戊二酸 + Asp
这类反应是由氨基移换酶催化而成。
3、微生物经氨化作用或经固氮作用生成的氨可以通过特定的反应来吸收生成新的氨基酸（氨同化作用）
α-酮戊二酸+NH3 谷氨酸脱氢酶 Glu +水
NH3+ATP Glu á-KD、PY、OA 
Gln合成酶 转移酶
ADP+Pi Gln Glu、Ala、Asp
4、从前体合成氨基酸。
按前体不同可将20种氨基酸为六组：
（一）3-磷酸甘油醛：丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸 
（二）4-磷酸赤藓糖和磷酸烯醇式丙酮酸：色氨酸、 酪氨酸、苯丙氨酸
（三）丙酮酸：丙氨酸,亮氨酸、缬氨酸
（四）α-酮戊二酸：谷氨酸、谷酰氨 脯氨酸、精氨酸、赖氨酸（真菌中）

总反应式：
6CO2+6H2O+18ATP+12NADPH2 G+18ADP+12NADP+18Pi
另外，产甲烷细菌有厌氧乙酰辅酶A途径，少数光合细菌中有还原性TCA途径等新的自养CO2固定途径。
2、EMP逆过程。
3、糖异生作用。
4、糖互变作用：大量是在核苷二磷酸糖水平上进行。 
（二）多糖合成
E.coli肽聚糖合成：需1个多糖引物。
1、单糖组分在细胞质中合成(UDP是第一个载体）
2、逐步加上AA生成UDP-NAM-五肽（Park 核苷酸），顺序为L-Lys, D-Glu, DAP, D-Ala, 
D-Ala ( 不需tRNA参与）。其中，2D-Ala D-丙酰-D-Ala(青霉素类似）
此阶段在细胞质中进行。
3、 UDP-NAM-五肽转至膜上，与一脂质载体（细菌萜醇 
-C55类异戊二烯醇）结合，释放出NAM-五肽焦磷脂，在膜内侧与UDP-NAG结合，构成肽聚糖亚单位。
细菌萜醇是第二个载体。
4、亚单位转移至细胞壁的生长点上（插入），万古霉素、杆菌肽抑制。
5、在细胞膜外侧，亚单位与引物相连（转糖基作用），再通过转肽酶作用，将亚单位末端的D-丙-D-丙拆开，第四个AA与另一亚单位的DAP之间交联，另一D-Ala释放。
在这一步，由于青霉素是D-丙-D-丙的结构类似物，则转肽酶被抑制，造成肽链间无法交联，网状结构也连不起来，形成 "软壁 
"，极易破裂死亡。青霉素只对正生长菌起作用，对静息细胞无作用。
、氮类物质合成
（一）生物固氮
分子N2通过固氮微生物作用形成NH3的过程。
1、固氮微生物 （都是原核微生物）
①自生固氮菌：好氧、厌氧、兼性厌氧及各种营养类型。 
②共生固氮菌：与豆科共生为根瘤菌，与非豆科共生是放线菌。
③联合固氮菌：根际、叶面微生物。
2、固氮机制
只有在不含有化合态氮的培养基上生长，且提供ATP、还原力等条件下才能固氮。
总反应式： Mg2+
N2+6e+6H++12ATP 2NH3+12ADP+12Pi
固氮酶
固氮酶 组分Ⅰ：钼铁蛋白（MoFd）
组分Ⅱ：铁蛋白（AzoFd)
都对氧极敏感，遇氧失活，需厌氧条件固氮。
固氮过程： 
电子载体：铁氧还蛋白（Fd），黄素氧还蛋白（Fld）也可以。
每步只传递2e，N2 2NH3需6e，连续三次。
固氮酶底物专一性不高，还能催化一些反应。
C2H2→C2H4， 
N2O→N2+H2O，
HCN→CH4+NH3+CH3NH2，
2H+→H2。
其中C2H2→C2H4 ，可用气相色谱检测，可作为固氮系统存在的有效指标。
N2 2NH3去路：自生固氮菌不能储存，也不分泌，很快同化；共生固氮菌分泌至根瘤细胞中为植物所利用。
（二）氨基酸合成
1、直接从培养基中吸收。
2、通过转氨作用合成其他的氨基酸：
Glu + 丙酮酸 α-酮戊二酸 + Ala
Glu + 草酰乙酸 α-酮戊二酸 + Asp
这类反应是由氨基移换酶催化而成。
3、微生物经氨化作用或经固氮作用生成的氨可以通过特定的反应来吸收生成新的氨基酸（氨同化作用）
α-酮戊二酸+NH3 谷氨酸脱氢酶 Glu +水
NH3+ATP Glu á-KD、PY、OA 
Gln合成酶 转移酶
ADP+Pi Gln Glu、Ala、Asp
4、从前体合成氨基酸。
按前体不同可将20种氨基酸为六组：
（一）3-磷酸甘油醛：丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸 
（二）4-磷酸赤藓糖和磷酸烯醇式丙酮酸：色氨酸、 酪氨酸、苯丙氨酸
（三）丙酮酸：丙氨酸,亮氨酸、缬氨酸
（四）α-酮戊二酸：谷氨酸、谷酰氨 脯氨酸、精氨酸、赖氨酸（真菌中）