初级代谢物和次级代谢物有什么区别?
介绍
初级代谢物是活生物体在其生长过程中产生的第一批副产物。次级代谢物是支持各种生物过程但并不参与细胞生长和维持的代谢物。
初级代谢物与初级生长、发育和繁殖密切相关,而次级代谢物在进行体内必需的生态功能的同时,间接参与代谢。这是初级代谢物和次级代谢物的主要区别。
初级代谢物的定义
初级代谢物是指在生长、发育和繁殖中起关键作用的代谢物。它通常满足生物体的生理需求(即内在功能)。许多生物体或细胞通常包含初级代谢物。它也被称为中心代谢物,但这个术语的定义更少(存在于任何自主生长的细胞或生物体中)。乳酸和某些氨基酸是两个典型的例子。
次级代谢物的定义
次级代谢物是由任何生命形式(如细菌、真菌、动物或植物)产生的有机化合物,但不直接参与生物体的正常生长、发育或繁殖。它们也被称为特化代谢物、毒素、次级产物或天然产物。相反,它们通常充当生态相互作用的介质,这可能通过增强生物体的生存或繁殖能力来赋予其选择优势。
初级代谢物和次级代谢物之间的区别
以下是表格中提到的初级代谢物和次级代谢物之间的一些基本区别。
初级代谢物 | 次级代谢物 |
---|---|
初级代谢物是微观的化学化合物,在生物体的形成、生长和维持中起关键作用。 | 初级代谢物的修饰导致次级代谢物的形成。 |
它们对身体的正常生理过程至关重要。因此,初级代谢物也被称为中心代谢物。 | 次级代谢物不参与生长、发育和繁殖过程,因为它们是在生长的静止期产生的。 |
乙醇、乳酸、核苷酸、维生素和某些氨基酸是初级代谢物的例子。在工业微生物学的大规模发酵中产生的最常见的初级代谢物是乙醇。 | 促进生态过程,如色素、抗生素和防御机制的产生。 |
大量的L-赖氨酸、L-谷氨酸和柠檬酸是其他在工业上大量生产的典型初级代谢物。它用作食品工业的成分。 | 阿托品以及红霉素和杆菌肽等抗生素是具有商业重要性的次级代谢物。 |
初级代谢物是生物体分子结构的组成部分。 | 次级代谢物是不构成生物体化学结构的分子。 |
初级代谢物大量产生。 | 次级代谢物少量产生。 |
例子:乙醇、乳酸、核苷酸、维生素和某些氨基酸。 | 例子:麦角生物碱、抗生素、萘、核苷、吩嗪、喹啉、萜类、肽和生长因子。 |
结论
微生物需要初级代谢物才能有效生长。次级代谢物在生长静止期结束时形成,并且在生长、发育或繁殖中不起实质性作用。
这些代谢物在工业微生物学中非常有价值,因为它们可用于分离有机合成所需的化合物、生产疫苗和药物以及提取氨基酸。
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