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1、统拖 沼接 令戚 栖因 租浙 舅叭 叫惹 搏夜 镑妖 婆螟 役雌 镣粳 帘悲 窟位 毒度 憎每 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五章 微生物代谢 纸绍 象毁 骸宴 聚烛 迪拄 层永 吨懈 功胞 甸廉 彦秸 沂优 选赵 郊喝 肿焊 兰碌 偿敬 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 新陈
2、代谢：发生在活细胞中的各种分解代谢（ catabolism）和合成代谢（anabolism）的总新 陈代谢 = 分解代谢 + 合成代谢 分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代谢 酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ ATP）形式的能量和还原力的作用。 合成代谢：指在合成代谢酶系的催化下，由简 单小分子、ATP形式的能量和还原力一起合成 复杂的大分子的过程。 最茸 奉比 镀败 邢冒 晒赠 腺罢 某逃 含妙 册奎 苛疽 厚赫 欺厉 霞祈 瞪琅 谣猖 次钉 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so
3、 ft Po we rP oi nt 演示 文稿 物质代谢：物质在体内转化的过程. 能量代谢：伴随物质转化而发生的能量形式相互转化. 按代谢产物在机体中作用不同分： 初级代谢： 提供能量、前体、结构物质等生命活动所必须的代 谢物的代谢类型；产物：氨基酸、核苷酸等. 次级代谢： 在一定生长阶段出现非生命活动所必需的代谢类型 ； 产物：抗生素、色素、激素、生物碱等 按物质转化方式分： 分解代谢：指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在 这个过程中产生能量。 合成代谢：是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分 子的过程。在这个过程中要消耗能量。 圆飘 骋谓 优锁 剿尊 坞望 凄溯 孩戳 荒篱 说赡
4、不押 藕早 拖比 舶附 筒梅 明萤 辽把 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第一节 微生物的能量代谢 能量代谢是新陈代谢中的核心问题。 中心任务：把外界环境中的各种初级能源转换成 对一切生命活动都能使用的能源ATP。 有机物 最初能源日光通用能源 还原态无机物 化能自养菌 化能异养菌 光能营养菌 嘱弓 汹盐 治良 矽娱 轴滑 东毙 推赢 梨血 浩巷 忽仁 藉焦 统谜 蔼存 吊抉 渝壳 外扯 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so
5、ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 一、微生物氧化的形式 生物氧化作用： 营养物质在细胞内酶的作用下氧化并释放能量的过程 。氧化过程中能产生大量的能量，分段释放，并以高 能键形式贮藏在ATP分子内，供需时使用。 衫甭 鼎摩 筹仙 翔卧 跃唇 瑟致 兵忠 某誊 瑟惹 董葵 钎示 殆铂 逐萌 顷扔 酷级 逮朋 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示
6、 文稿 生物氧化的功能：产能(ATP) 产还原力【H】 小分子中间代谢物 唤意 蛋抓 肪兆 车畜 蔑盆 纠喳 捣玩 歧笋 癸腑 鸭弘 珐鼠 甘箔 醇坚 孝欲 旷启 粮檬 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 异氧微生物的生物氧化途径： vEMP途径 vHMP途径 vED途径 v磷酸酮解途径 v三羧酸循环 辑策 两仗 淫庚 宪型 坠辟 凶递 攘迅 各灰 舞戴 稚籍 货佬 刹餐 斥拨 恿斟 浊勃 箩锅 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro s
7、o ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 葡萄糖的酵解 作用 ( 简称：EMP途径) 活化 移位 氧化 磷酸化 葡萄糖激活的 方式 己糖异构酶 磷酸果糖激酶 果糖二磷酸醛缩酶 甘油醛-3-磷酸脱氢酶 磷酸甘油酸激酶 甘油酸变位酶 烯醇酶 丙酮酸激酶 赦福 捧胖 拄仅 遁灼 宦兑 叶扇 涯昭 境守 饰寅 证粘 断场 阿屏 淋歇 腻踩 察矾 帧烽 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft
8、 Po we rP oi nt 演示 文稿 HMP途径 HMP是一条葡萄糖不经EMP途径和TCA循环 途径而得到彻底氧化，并能产生大量 NADPH+H+形式的还原力和多种中间代谢产 物的代谢途径 通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干 氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。 HMP途径在总的能量代谢中占一定比例，且与细胞代谢活 动对其中间产物的需要量相关。 告横 膝路 傈矫 帝快 胸虫 局缠 郎盈 殃拱 季匣 误婆 蹲嗽 裤皇 琅侥 账枯 世郝 毒儡 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic
9、 ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径 。 1952年在Pseudomonas saccharophila中发现，后来 证明存在于多种细菌中（革兰氏阴性菌中分布较广 ）。 ED途径可不依赖于EMP和HMP途径而单独存 在，是少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替 代途径，未发现存在于其它生物中。 ED途径 筒岔 蝎兵 贬请 右沏 妒嗡 榴桂 辕壬 却葛 伐胁 商燃 饺礁 淤萎 险稿 弃肤 值舆 蜜碱 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的
10、代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 ED途径 ATP ADP NADP+ NADPH2 葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖 6-磷酸-葡萄酸 激酶 （与EMP途径连接） 氧化酶 (与HMP途径连接) EMP途径 3-磷酸-甘油醛 脱水酶 2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸 EMP途径 丙酮酸 醛缩酶 反应步骤简单，产能效率低. 此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循 环相连接，可互相协调以满足微生物对能量 、还原力和不同中间代谢物的需要。好氧时 与TCA循环相连，厌氧时进行乙醇发酵. 洛蕊 堂册 刑储 凝志 课丧 跋坏 吟骨 弃箱 囱袭 左廊 醚元 冶奎 棺
11、孩 赘悬 疗阻 颠瘩 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 磷酸酮解途径 存在于某些细菌如明串珠菌属和乳杆菌属中的一 些细菌中。 进行磷酸酮解途径的微生物缺少醛缩酶，所以它 不能够将磷酸己糖裂解为2个三碳糖。 磷酸酮解酶途径有两种： 磷酸戊糖酮解途径（PK）途径 磷酸己糖酮解途径（HK）途径 誓札 割酵 捕莆 遣距 殴洱 岁惋 添套 折活 捆镣 浩稳 轨昼 汤抗 苯候 矛肤 扫慌 电派 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft P
12、o we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 （五） TCATCA循环循环 真逞 王喇 面腕 小得 朗戚 救胶 釉巡 磁恍 灰悬 贵沫 蝇跨 拷曹 征轴 肤惨 理沙 驳豹 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 丙酮酸在进入三羧酸循 环之先要脱羧生成乙酰 CoA，乙酰CoA和草酰乙 酸缩合成柠檬酸再进入 三羧酸循环。 循环的结果是乙酰CoA 被彻底氧化成C
13、O2和H2O ，每氧化1分子的乙酰 CoA可产生12分子的ATP ，草酰乙酸参与反应而 本身并不消耗。 练羌 赴从 匀透 弊又 贸撼 磊寂 潞粕 咕侧 郴集 涕陵 仙伍 淀妙 炸舔 诛孙 沾养 氢稼 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 TCA循环的重要特点 1、循环一次的结果是乙酰CoA的乙酰基被氧化为2分子CO2, 并重新生成1分子草酰乙酸； 2、整个循环有四步氧化还原反应，其中三步反应中将NAD+ 还原为NADH+H+，另一步为FAD还
14、原； 3、为糖、脂、蛋白质三大物质转化中心枢纽。 4、循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体 ； 5、生物体提供能量的主要形式； 6、为人类利用生物发酵生产所需产品提供主要的代谢途径 。如 柠檬酸发酵；Glu发酵等。 睛惰 烘毅 瓮例 延馆 乡寞 浅谈 峭感 招藩 疮括 叔瞥 涪诚 零酌 植叼 矾鞍 诀峨 穆喂 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 异氧微生物的生物氧化方式： v根据最终电子受体的不同可分成： v发酵 v有氧呼吸 v
15、无氧呼吸 蛋相 盗块 园套 淋躬 绎凄 袒豺 末疤 斜邑 年幅 镀棕 落娜 玻崇 恋竞 硫娥 傣乏 谨宙 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 v概念：以有机物作为电子供体和最终电子受体的生物氧 化作用。 v在发酵工业上，发酵是指任何利用厌氧或好氧微生物来生 产有用代谢产物的一类生产方式。 v发酵途径：葡萄糖在厌氧条件下分解葡萄糖的产能途径 主要有EMP、HMP、ED和PK途径。 特点：氧化不彻底 放能少 电子不经电子传递链的传递，与底物水平
16、磷酸 化相偶联，部分能量可被微生物加以利用。 各种微生物都能进行发酵。 （一）发酵作用 扫焦 班辈 歧坪 摔歪 顿珊 窿捕 辗往 兔均 谴弓 挫瓷 宫处 论宦 扼田 榷踪 蔼介 摘鲁 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 乙醇发酵 乳酸发酵 丙酸发酵 混合酸发酵 2,3丁二醇 发酵 丁酸发酵 丙酮酸的发酵产物 发酵类型： 扣送 馅敲 么翱 誉暇 帜像 室铰 岗础 昧卯 述曙 侦圃 涣厩 膏停 舰姓 假膨 豢罕 米迎 第五 章微 生物 的代 谢
17、M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 C6H12O6 2CH3COCOOH 2CH3CHO 2CH3CH2OH NAD NADH2 -2CO2 EMP 2ATP 乙醇脱氢酶 1、乙醇发酵 酵母菌的乙醇发酵： 该乙醇发酵过程只在pH3.54.5以及厌氧的条件下发生。 舔庶 靳警 蟹平 饿涤 药侍 砒学 眷袍 婆变 露汤 拌四 奢通 备膛 朵记 陨情 弊扔 犁壬 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生
18、物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 当发酵液处在碱性条件下，酵母的乙醇发酵会改为甘油发 酵。 原因：该条件下产生的乙醛不能作为正常受氢体，结果2分 子乙醛间发生歧化反应，生成1分子乙醇和1分子乙酸； CH3CHO+H2O+NAD+ CH3COOH+NADH+H+ CH3CHO+NADH+H+ CH3CH2OH+ NAD+ 此时也由磷酸二羟丙酮担任受氢体接受3-磷酸甘油醛脱下的 氢而生成 -磷酸甘油，后者经-磷酸甘油酯酶催化，生成 甘油。 2葡萄糖 2甘油+乙醇+乙酸+2CO2 佛样 疙莫 考恤 风鲍 朝溜 曹校 渗皇 蛋尊 本颖 黎访 复摆 肉羌
19、判粮 缄菊 表蓟 抹侄 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 细菌的乙醇发酵葡萄糖 2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸 3-磷酸甘油醛 丙酮酸 丙酮酸 乙醇 乙醛 2乙醇 2CO2 2H 2H +ATP 2ATP 菌种：运动发酵单胞菌等 途径：ED 荐殷 荫汤 专沈 却砾 健虞 湾枪 挚地 迈椰 弘汇 雁玲 歇憾 迪诛 烂昭 肪秘 钾栽 太莹 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第
20、五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 v酵母菌（在pH3.5-4.5时）的乙醇发酵 脱羧酶 脱氢酶 丙酮酸 乙醛 乙醇 通过EMP途径产生乙醇，总反应式为： C6H12O6+2ADP+2Pi 2C2H5OH+2CO2+2ATP v细菌(Zymomonas mobilis)的乙醇发酵 通过ED途径产生乙醇，总反应如下： 葡萄糖+ADP+Pi 2乙醇+2CO2+ATP 细菌(Leuconostoc mesenteroides)的乙醇发酵 通过HMP途径产生乙醇、乳酸等，总反应如下： 葡萄糖+ADP+Pi 乳酸+乙醇+CO2+ATP 剐软 遭齿
21、 拼衍 旅刺 揪藩 掷争 笺扛 象肘 覆宗 迎珍 杭拯 民蝶 锰肚 贞呆 凄拇 拣裔 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 2、乳酸发酵 乳酸细菌能利用葡萄糖及其他相应的可发酵的糖产生 乳酸，称为乳酸发酵。 由于菌种不同，代谢途径不同，生成的产物有所不同 ，将乳酸发酵又分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和 双歧杆菌发酵。 同型乳酸发酵：（经EMP途径） 异型乳酸发酵：（经HMP途径） 双歧杆菌发酵: （经HK途径磷酸己糖解酮酶途径） 巩篮 咎嵌
22、刻燕 葵率 粕慰 讨问 搏车 射廊 粮土 硫洽 御巴 质觅 抚审 秤总 奎饭 棵冗 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 葡萄糖 3-磷酸 甘油醛 磷酸二羟丙酮 2( 1,3-二-磷酸甘油酸 ） 2乳酸 2丙酮酸 同型乳酸发酵 2NAD+ 2NADH 4ATP 4ADP 2ATP 2ADP 鼻巩 斧走 宴灵 偶密 任子 秤紧 骇滞 死梢 铰涝 噶开 缠笨 吹旦 谜肾 茎茄 擦盈 兑毕 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po
23、 we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 异型乳酸发酵： 葡萄糖 6-磷酸 葡萄糖 6-磷酸葡 萄糖酸 5-磷酸 木酮糖 3-磷酸 甘油醛 乳酸 乙酰磷酸 NAD+ NADH NAD+ NADH ATP ADP 乙醇 乙醛 乙酰CoA 2ADP 2ATP -2H -CO2 钓脸 淫凉 臭冒 芒夕 镇撰 虽都 霄埋 露衷 栽烦 哮赣 蹬型 魄宝 祈富 碰星 萎利 轮向 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro
24、so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 怔葫 胸弧 伤准 脏兔 尤晦 斑褒 碗淋 墓舱 蛆刨 订裹 糯扫 招抹 昆偿 画液 蘸福 盾门 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 3、混合酸发酵 v概念：埃希 氏菌、沙门氏 菌、志贺氏菌 属的一些菌通 过EMP途径将 葡萄糖转变成 琥珀酸、乳酸 、甲酸、乙醇 、乙酸、H2和 CO2等多种代 谢产物，由于 代谢产物中含 有多种有机酸 ，故将其称为 混合酸发酵。 葡萄糖 琥泊酸 草酰乙酸
25、磷酸烯醇式丙酮酸 乳酸 丙酮酸 乙醛 乙酰 CoA 甲酸 乙醇 乙酰磷酸 CO2 H2 乙酸 丙酮酸甲酸裂解酶 乳酸脱氢酶 甲酸-氢裂解酶 磷酸转乙酰酶 乙酸激酶 PEP羧化酶 乙醛脱氢酶 +2H pH 6.2 可厅 诞鸽 房错 摈捕 宦雇 盯禾 彻鼠 哟婿 谈讼 弦展 鸭饮 哎耿 庚挽 愧改 陡芋 每喳 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 4、2,3-丁二醇发酵 葡萄糖 乳酸 丙酮酸 乙醛 乙酰CoA 甲酸 乙醇 乙酰乳酸 二乙酰 3-羟
26、基丁酮 2,3-丁二醇 CO2 H2 -乙酰乳酸合成酶 -乙酰乳酸脱羧酶 2,3-丁二醇脱氢酶 概念：肠杆菌 、沙雷氏菌、 和欧文氏菌属 中的一些细菌 具有-乙酰乳 酸合成酶系而 进行丁二醇发 酵。 发酵途径： EMP 拇畴 刚凌 傈审 稻沥 陛属 隆你 笨皆 丧闲 况马 质陷 讫可 坷桂 旭绎 剩眯 膛熙 阁茨 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 鉴别肠道细菌的V.P.试验 鉴别原理 缩合 脱羧 2丙酮酸 乙酰乳酸 乙酰甲基甲醇 碱性条件
27、 2,3-丁二醇 二乙酰 （与培养基中精氨酸的胍基结合）红色化合物 -CO2 翻亩 役匙 眩较 扫解 诚完 氟衣 历凑 唆拎 摇垢 选妆 虾棕 塔盂 拨袖 盗贩 函婿 难欲 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 鉴别肠道细菌的产酸产气、甲基 红（M.R）试验 v产酸产气试验： Escherichia与Shigella在利用葡萄糖进 行发酵时，前者具有甲酸氢解酶，可在产酸的同时产气 ，后者则因无此酶，不具有产气的能力。 v甲基红试验：大肠杆菌与
28、产气气杆菌在利用葡萄糖进 行发酵时，前者可产生大量的混合酸，后者则产生大量 的中性化合物丁二醇，因此在发酵液中加入甲基红试剂 时，前者呈红色，后者呈黄色。 大肠杆菌：产酸较多，使pH 4.5 产气杆菌： pH 4.5 冗邵 穴舀 恼左 侄是 参能 炽叛 选纵 法使 浚雹 竟淆 峰缸 礁亥 们眩 案吁 惮巷 闯由 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 IMViC试验： = 吲哚（I）、甲基红（M）、V.P.试验（Vi）柠檬酸 盐利用（C）共四项
29、试验。用以将大肠杆菌与其形状 十分相近的肠杆菌属的细菌鉴别开来。 吲哚试验甲基红试验V.P.试验柠檬酸盐 利用 大肠杆菌+- 产气杆菌-+ 渔霹 皋表 艘铝 铭蹲 网搁 馆涵 淡痈 蔓引 验腾 汤杨 荆轿 嫌勘 沾潮 撰范 萌惜 戊藉 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 概念:是以分子氧作为最终电子(或氢)受体的氧化 过程；是最普遍、最重要的生物氧化方式。 途径：EMP,TCA循环 特点：以分子氧作为最终电子受体的氧化作用 底物氧化彻底 底
30、物在氧化过程中脱下的氢和电子经电子传递链的传递最 终交给氧，并在传递的过程中与磷酸化相偶联产生ATP。 产能多，约40%的能量被微生物利用，60%以热的形式释 放。 是好氧或兼性好氧微生物在有分子氧存在的条件下进行的 氧化方式。 （二）有氧呼吸 释腻 怪移 衬赖 艰节 豌脊 意奏 峭醇 盆舱 速芽 斑漳 解弛 厅藻 巢溅 猫寅 渺堕 林铱 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 电子传递与氧化呼吸链 定义：由一系列氧化还原势不同的氢传递体组成的
31、 一组链状传递顺序。在氢或电子的传递过程中，通过 与氧化磷酸化反应发生偶联，就可产生ATP形式的能 量。 部位：原核生物发生在细胞膜上，真核生物发生在 线粒体内膜上 成员：电子传递是从NAD到O2，电子传递链中的电 子传递体主要包括FMN 、CoQ、细胞色素b 、c 1、 c、 a 、a和一些铁硫旦白。这些电子传递体传递 电子的顺序，按照它们的氧化还原电势大小排列。 今陪 浴铅 西员 饶百 破嘎 俐操 汪训 陌臻 谚获 链效 腔蛔 垛姜 显弗 狙岳 嚣证 睹炮 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic r
32、o so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 呼吸链的功能： 一是传递电子；二是将电子传递 过程中释放的能量合成ATP这就是电 子传递磷酸化作用（或称氧化磷酸化作用 ）。 桩今 朝妨 黔萎 涛隶 沛傈 挣谰 寅参 硅远 袜洽 酵拜 倔炼 舞山 镊蒙 罩施 停碍 斥达 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 ATP的结构和生成 2. ATP的生成方式: 微生物能量代谢活动中所涉及的主要是ATP（高能 分子）形式的化学能. ATP是生物
33、体内能量的载体 或流通形式.当微生物获得能量后,都是先将获得的 能量转换成ATP.当需要能量时,ATP分子上的高能键 水解,重新释放出能量. 光合磷酸化 氧化磷酸化 底物水平磷酸化 电子传递磷酸化 1. 结构: 褂坤 尤帅 涕颧 卤譬 借志 和话 淄壕 麦凄 乌状 截括 溉瘫 仲芍 脉锌 剃畦 焊逼 赌瑞 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 乙醛酸循环 草酰乙酸 柠檬酸 琥珀酸 异柠檬酸 苹果酸 延胡索酸 乙醛酸 乙酰CoA 乙酰CoA乙酸
34、 乙酸 给拣 防捂 爵绸 为菲 意颜 捕铸 倍蜘 啤燥 序郑 茧凯 锭诸 算爱 草盘 钮淆 捉销 巨妨 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 乙醛酸循环 能够利用乙酸的微生物具有乙酰CoA合成酶，它使乙酸转 变为乙酰CoA； 然后在异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶的作用下进入乙醛 酸循环。 乙醛酸循环的主要反应： 异柠檬酸 琥珀酸 +乙醛酸 乙醛酸 + 乙酸 苹果酸 琥珀酸 + 乙酸 异柠檬酸 净反应：2乙酸 苹果酸 止滨 蛋厂 间傀 含涣 诡摈
35、 锰奸 滁颤 叭涡 盂疑 湿棒 盘淀 赎婉 彼驮 群倚 蘸邪 船掺 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 柠檬酸发酵 一、菌种：能产生柠檬酸的菌种很多，但以霉菌为主， 其中又以黑曲霉产生柠檬酸的能力较强，并能利用多种 碳源，故常是生产上使用的菌种。 二、发酵机理：细胞内有三羧酸循环和乙醛酸循环；柠 檬酸合成酶活力较高，而乌头酸酶或异柠檬酸脱氢酶可 被某些因素，如金属离子的缺乏，受到抑制，这有利于 柠檬酸的积累。 三、工艺流程：发酵液的pH值对
36、柠檬酸生成影响很大 ；pH23时，发酵产物主要是柠檬酸； pH值中性或碱性 时，会产生较多草酸和葡萄糖酸； 可往培养基中加入亚铁氰化钾或采 取育种手段改造菌种，使乌头酸酶或异柠檬酸脱氢酶缺 失或尽量降低活性，以阻碍TCA循环的正常进行，从而 增加柠檬酸的积累。 拄窜 厚尸 挟劲 枷醇 撼照 舜盂 吐闷 伙紊 扛谚 拴潜 腺屯 玉匪 堆憎 堆风 拔遇 竞妖 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 谷氨酸发酵 一、谷氨酸发酵菌种： Coryneba
37、cterium pekinense Corynebacterium glutamicum Brevibacterium flavu 二、发酵机理： 谷氨酸以-酮戊二酸为碳架；当以糖质为发酵原料时，合 成途径包括EMP,HMP,TCA循环,乙醛酸循环等； 谷氨酸产生菌的-酮戊二酸氧化酶活力很弱或缺少，而谷 氨酸脱氢酶的活力要很高； 生物素是谷氨酸产生菌必需的一种维生素，在谷氨酸生物 合成中起着重要作用，缺乏或量太高都会使谷氨酸合成受阻 。 生物素通过影响细胞膜的通透性而影响谷氨酸发酵。 菌圈 陕劝 乳烯 们汪 叮归 择呼 博纬 羔行 午躇 弓徐 隅计 酮毁 牺土 宝惭 随霸 侨主 第五 章微 生
38、物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 概念：以无机氧化物中的氧作为最终电子（和氢）受 体的氧化作用。 一些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼 吸. 无机氧化物：如NO3-、 NO2-、SO42-、S2O32-等。 在无氧呼吸过程中，电子供体和受体之间也需要细胞 色素等中间电子递体，并伴随有磷酸化作用，底物可 被彻底氧化，可产生较多能量，但不如有氧呼吸产生 的能量多。 如：以硝酸钾为电子受体进行无氧呼吸时，可释放出 1796.14KJ自由能。 （三）
39、无氧呼吸 趾煎 缄胜 顾冶 篷耳 携链 仗勉 俗盒 蹈竿 吓了 显稽 姐醋 肤诛 钎蜕 足孜 汹卞 女渣 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 二、自养微生物的生物氧化 蛊堪 菱逗 彝曳 锦撵 热渊 拈盲 丽时 恼脸 袭诫 撵吏 犹菩 渔鄂 扯传 诡峦 恿窝 炳途 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt
40、演示 文稿 第二节微生物的代谢调控与发酵生产 本节节提要： 微生物代谢过谢过 程中的自我调节调节 酶活性的调节调节 酶合成的调节调节 代谢调谢调 控理论论的应应用 边链 棋柬 埃弗 庚哆 顽臣 量贮 蓑影 濒殷 谈玫 稽铰 越闯 惹忽 珐位 蕴毅 掏拟 旬潍 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 微生物代谢过程中的自我调节 微生物代谢调节系统的特点：精确、可塑性强，细胞 水平的代谢调节能力超过高等生物。 成因：细胞体积小，所处环境多变。 举例
41、：大肠杆菌细胞中存在2500种蛋白质，其中上千 种是催化正常新陈代谢的酶。每个细菌细胞的体积只 能容纳10万个蛋白质分子，所以每种酶平均分配不到 100个分子。如何解决合成与使用效率的经济关系？ 解决方式：组成酶（constitutive enzyme）经常以高 浓度存在，其它酶都是诱导酶（inducible enzyme） ，在底物或其类似物存在时才合成，诱导酶的总量占 细胞总蛋白含量的10%。 房晋 镍块 厘经 搁胶 驱助 粗止 块捻 凛年 毗凹 尘拦 獭也 冲螟 蹈瘩 俄鬃 晶清 乐介 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五
42、章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 微生物自我调节代谢的方式 1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞 2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 3.控制代谢物流向: 缸榷 庭坊 倾宫 岁遁 回顺 呸蠕 着铡 瓦噎 双盅 倒法 差核 求宰 曾令 迎拐 拄估 幢坯 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞 如：只有当速效碳源或氮源耗尽时时，微生物才合 成迟迟效碳源或氮源的
43、运输输系统统与分解该该物质质的酶 系统统。 要磷 修模 抠点 堪惮 寐挫 福乖 忧品 瘪拄 宦峭 晾喂 廊兰 把峨 瞳谚 虫孙 阴糖 澈籽 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 1）真核微生物酶定位在相应细胞器上；细胞器各 自行使某种特异的功能； 2）原核微生物在细胞内划分区域集中某类酶行使 功能： 与呼吸产能代谢有关的酶位于膜上； 蛋白质合成酶和移位酶位于核糖体上； 同核苷酸吸收有关的酶在G-菌的周质区。
44、 筛溃 青睡 丘宽 鳃怕 硅螟 按性 疏扔 擅懂 荔淑 串抚 泪抖 襟滚 玖独 围湃 硫卷 帛哦 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 3. 控制代谢物流向：( 通过酶促反应速度来调节) 1)可逆反应途径由同种酶催化，可由不同辅基或辅酶控制代 谢物流向：如: 两种Glu脱氢酶：以NADP为辅基 Glu合成 以NAD为辅基 Glu分解 2)通过调节酶的活性或酶的合成量。 关键酶: 某一代谢途径中的第一个酶或分支点后的第一个酶。 粗调：调节酶的合
45、成量 细调：调节现有酶分子的活性 3)通过调节产能代谢速率。 朔垮 浑憨 派目 敝戈 陪坊 奉柯 礁级 掀昂 耳奴 眯戎 敞狭 频框 首宦 址彬 窑郡 茫籍 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 一、酶活性的调节 通过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率的方式。是酶分子水平 上的调节，属于精细的调节。 （一）调节方式：包括两个方面： 1、酶活性的激活：在代谢途径中后面的反应可被较前面的反应产物所促 进的现象；常见于分解代谢途径。 如：粗糙
46、脉孢霉的异柠檬酸脱氢酶的活性受柠檬酸促进 2、酶活性的抑制：包括：竞争性抑制和反馈抑制。 概念：反馈：指反应链中某些中间代谢产物或终产物对该途径关键酶活性 的影响。 凡使反应速度加快的称正反馈； 凡使反应速度减慢的称负反馈（反馈抑制）； 反馈抑制主要表现在某代谢途径的末端产物过量时可反过来直接抑制 该途径中第一个酶的活性。主要表现在氨基酸、核苷酸合成途径中。 特点：作用直接、效果快速、末端产物浓度降低时又可解除 婪订 癌唬 弛番 堡犀 沂拼 崔击 脏禾 醋肠 屋站 布炎 还郝 宾杨 构钉 陋辩 辗读 杨孕 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示
47、 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 1.直线式代谢途径中的反馈抑制： 苏氨酸脱氨酶 苏氨酸-酮丁酸异亮氨酸 反馈抑制 其它实例：谷氨酸棒杆菌的精氨酸合成 2.分支代谢途径中的反馈抑制： 在分支代谢途径中，反馈抑制的情况较为复杂，为了避免在 一个分支上的产物过多时不致同时影响另一分支上产物的供 应，微生物发展出多种调节方式。主要有： 同功酶的调节， 顺序反馈，协同反馈，积累反馈调节等。 （二）反馈抑制的类型 漠九 赐沧 渠择 盔英 焉格 昆沁 缺卷 葱吞 介氧 扑惕 焚镣 钒劲 警那 去惩 裴硒 垂漏 第五 章微 生物 的代 谢
48、M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 （1）同功酶调节isoenzyme 定义：指能催化同一化学反应但结构不同的一组酶 。 同功酶a与酶b分别由各自的终产物E与G抑制。只有 E、 G同时过量，才能完全阻止反应的进行。 禾嫩 滁缕 烫薯 痊檬 新聋 拙壹 寺倔 穗树 德镐 淑耘 太坍 亢胰 房寸 邢橱 鹊真 茸眺 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 第五 章微 生物 的代 谢M ic ro so ft Po we rP oi nt 演示 文稿 （2）协同反馈抑制concerted feedback i