微生物的初代謝與次代謝的關(guān)系
初代謝和次代謝是個(gè)相對(duì)的概念，兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。
兩者之間的區(qū)別主要表現(xiàn)如下：
①次代謝存在于些特定生物中，而且不同生物的次代謝途徑和產(chǎn)物不同。而不同生物的初代謝產(chǎn)物基本沒(méi)有差異或差異不大。
②次代謝產(chǎn)物對(duì)生物本身來(lái)說(shuō)不是其生存所必需的物質(zhì)，即使某些次代謝途徑出現(xiàn)障礙也不會(huì)給機(jī)體的生存和生長(zhǎng)帶來(lái)太大危害。而初代謝產(chǎn)物，如單糖、核苷酸、氨基酸、脂肪酸等單體以及由其組成的各種生物大分子（如多糖、核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等）都是機(jī)體生存的物質(zhì)，只要這些物質(zhì)的分解或合成過(guò)程中任何個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，都可能給生命活動(dòng)帶來(lái)缺陷，輕則影響生物的生長(zhǎng)繁殖，重則導(dǎo)致死亡。
③次代謝在微生物生長(zhǎng)特定階段才出現(xiàn)，它和細(xì)胞生長(zhǎng)的過(guò)程往往不是同步的。例如，的合成在生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)速率開(kāi)始下降時(shí)才開(kāi)始。而初代謝存在于生命活動(dòng)的切過(guò)程中，在細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖時(shí)尤其旺盛，因而往往和細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程同步。
④次代謝產(chǎn)物種類繁多，往往含有不尋常的化學(xué)鍵。每種類型的次代謝產(chǎn)物常是群化學(xué)結(jié)構(gòu)非常相似而成分不同的混合物。而初代謝產(chǎn)物的性質(zhì)和類型在不同生物中基本相同。例如，組成蛋白質(zhì)的20種常見(jiàn)氨基酸、組成核酸的5種常見(jiàn)核苷酸在不同生物中都是樣的，在生物生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程中發(fā)揮的重要作用也基本類似。⑤機(jī)體內(nèi)兩種代謝類型在遺傳上的穩(wěn)定性不同?？刂拼未x產(chǎn)物合成的基因可能不在染色體dna上，而是存在于游離的環(huán)狀dna分子（質(zhì)粒）中，這些質(zhì)?？梢赞D(zhuǎn)移、整合、重組甚至消失。控制初代謝產(chǎn)物合成的基因般都存在于染色體dna上，穩(wěn)定性要高得多。
⑥機(jī)體內(nèi)兩種代謝類型對(duì)環(huán)境的敏感性不同。次代謝對(duì)環(huán)境條件的變化敏感，往往隨著環(huán)境的不同而產(chǎn)生不同的產(chǎn)物。而初代謝對(duì)環(huán)境變化的敏感性小得多，較穩(wěn)定。
⑦催化次代謝產(chǎn)物合成的酶專性較差，往往結(jié)構(gòu)上類似的底物都能夠被同種酶催化。例如，合成中的?；D(zhuǎn)移酶可以將不同的?；鶄?cè)鏈轉(zhuǎn)移到母核6apa的7位氨基上，因而天然發(fā)酵形成了五種不同的成分，分別為g、v、o、f、x。而催化初代謝產(chǎn)物合成的酶專性總是很高，因?yàn)椴铄e(cuò)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。
雖然初代謝和次代謝有諸多不同，但它們之間也有著非常密切的聯(lián)系，總體表現(xiàn)為初代謝是次代謝的基礎(chǔ)，初代謝為次代謝提供前體或起始物。以β內(nèi)酰胺類抗生素的生物合成為例，生物合成的起始物是a氨基己二酸、l半、l。這三種氨基酸都是微生物的初代謝產(chǎn)物，但是它們又被用來(lái)合成、l等次代謝產(chǎn)物。大環(huán)內(nèi)酯類抗生素-阿維菌素的生物合成以異和為起始物。多肽類抗生素是由氨基酸通過(guò)肽鍵連接而合成的。此外，初代謝的些關(guān)鍵中間產(chǎn)物也是次代謝合成中重要的中間體物質(zhì)，如乙酰coa、莽草酸和丙二酸等是許多次代謝的中間體物質(zhì)。
另外，初代謝的調(diào)控影響到次代謝產(chǎn)物的生物合成。初代謝往往受到嚴(yán)格的代謝調(diào)控。當(dāng)些初代謝產(chǎn)物和次代謝相關(guān)時(shí)，初代謝途徑的調(diào)控必然影響到相關(guān)的次代謝。例如，在發(fā)酵中，產(chǎn)黃青霉（penicillum chrysogenum thom）菌株胞內(nèi)的a氨基己二酸濃度與的產(chǎn)量有著直接的關(guān)系，向生長(zhǎng)菌體或靜息細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入外源的a氨基己二酸可有效提高的產(chǎn)量。再者，初代謝也是次代謝主要的能量和還原力來(lái)源。例如糖類、脂類、氨基酸的分解代謝產(chǎn)生的能量和還原力也可以用于次代謝。