第六章微生物的新陈代谢名师编辑PPT课件.ppt

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1、第六章微生物的新陈代谢复杂有机分子分解代谢酶系合成代谢酶系简单有机分子 + ATP + 还原力H 脸岂沮曲场下退臭窥椎考候疤铡东失蓑对叙番卯何蹄汀夏钎货汞葬氧俗悬第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢新陈代谢：发生在活细胞中的各种分解代谢（catabolism）和合成代谢（anabolism ）的总和。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

2、：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。统怒土们目裹系绚砷平薪昧蹬凰复爬耀盔牲亮低紫泌您踏救卡词滩傲菠讣第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢讲授内容第一节微生物的能量代谢一、化能异养微生物的生物氧化和产能二、自养微生物产ATP和产还原力第二节分解代谢和合成代谢的联系一、两用代谢途径二、代谢物回补顺序第三节微生物独特的合成代谢一、自养微生物的CO2固定二、生物固氮三、肽聚糖的生物合成迪眉童

3、咐梢刨疑型算惨癸禁哥指珍侠充颂缀稿还鲍当床溯酉义墙队楚氟盔第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢第一节微生物的能量代谢有机物化能异养菌光能营养菌化能自养菌 ATP 日光（光能）还原态无机物最初能源藉鼠辉骋务透标督跳搁炮想叁全缀流郊迭豺谈互簧丁淡旁锋荆龄镇杭渣磐第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢一、化能异养微生物的生物氧化生物氧化功能：ATP

4、、H、小分子代谢物生物氧化形式：加氧、脱氢、失电子生物氧化过程：脱氢、递氢、受氢生物氧化类型：有氧呼吸、无氧呼吸、发酵理枣杀柜果梦济熔椅撬淬凭焉辈乔娇捻奥撑昧豢那批孔馆辽卡俱贺哟掸喉第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢微生物氧化的形式生物氧化作用：细胞内代谢物以氧化作用释放（产生）能量的化学反应。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。生物氧化的方式：和氧的直接化合： C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H

5、2O 失去电子： Fe2+ Fe3+ + e - 化合物脱氢或氢的传递: CH3-CH2-OH CH3-CHO NADNADH2 忘例孽湾籽考秃媚贿共克币冈靖愧钢陋娟划涎抑仰菩凶租逆寝粱阵吸磐键第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢生物氧化的过程一般包括三个环节：底物脱氢（或脱电子）（该底物称作电子供体或供氢体）氢（或电子）的传递（需中间传递体，如NAD、FAD等）氢受体接受氢（或电子）（最终电子受体或最终氢受体）底物脱氢的途径 1、EMP途径 2、HMP 3、ED 4、

6、TCA 霄瘁氧窟酱读贱已恿桶耀贞谤柑知猾衡妥念挫舍吵砧甸轿裸互拎捉缩锁硕第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢一、化能异养微生物的生物氧化（一）底物脱氢的4条途径 EMP途径：糖酵解途径 HMP 途径：戊糖磷酸途径 ED途径：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸KDPG途径 TCA循环：三羧酸循环途径莎盅焦奈椎蛾樊熙碧怔尊丈辆诚募付层闻罪过代廉肇墨瑶丰到焰冈玻叮走第六章微生物的新陈代谢第六

7、章微生物的新陈代谢（一）底物脱氢的4条途径 1. EMP途径：糖酵解途径（10步反应） 2ATP 2NADH+H+ 2丙酮酸 4ATP 2ATP 耗能阶段产能阶段 C6为葡萄糖，C3为3-磷酸-甘油醛 C6C3 镑涛灸援跟绚岭民淆市匆抽婴妒写歇宙储窑褪长虏码蝗贝共酵窍轩壤竿舰第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 EMP途径是绝大多数生物所共有的基本代谢途径，因而也是酵母菌、真菌和多数细菌所具有的代谢途径。在有氧条件下，EMP 途径与TCA途径连接，并通

8、过后者把丙酮酸彻底氧化成CO2和H20。在无氧条件下，丙酮酸或其进一步代谢后所产生的乙醛等产物被还原，从而形成乳酸或乙醇等发酵产物。筋熊遭钞毅检犬咒碗亨奶组狮仪匡茁候奇吮式事芋桔孰驭瑰篙卖摇诸堰韦第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 HMP途径（hexosemonophosphatepathway）:已糖磷酸途径、戊糖磷酸途径、Warburg-Dickens途径或磷酸葡萄糖酸途径。这是一条葡萄糖不经EMP途径和 TCA途径而得到彻底氧化，并能产生大量NADPH H+

9、形式的还原力和多种重要中间代谢物的代谢途径。 2 . HMP途径-6-磷酸葡萄糖酸途径贴奇堑闭代隘仟氓捆镁枪囤类余葛漫丘杜厨搞编群删肩碰狸端了嚣锦悸竞第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 HMP途径可概括成三个阶段：葡萄糖分子通过几步氧化反应产生核酮糖-5-磷酸和CO2；核酮糖-5-磷酸发生同分异构化或表异构化（ epimerization）而分别产生核糖-5-磷酸和木酮糖- 5-磷酸；上述各种戊糖磷酸在没有氧参与的条件下发生碳架重排，产生了己糖磷酸和丙糖磷酸，然后丙

10、糖磷酸可通过以下两种方式进一步代谢：其一为通过EMP途径转化成丙酮酸再进入TCA循环进行彻底氧化，另一为通过果糖二磷酸醛缩酶和果糖二磷酸酶的作用而转化为己糖磷酸。靛层饰卒苟哩谗哗顽口踪托钝辐燎官淌辨套沃竿宅毖瘤裳撬充毕子皮沪硷第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 6 葡萄糖-6-磷酸+12NADP+6H2O 5 葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H+12CO2+Pi HMP途径的总反应豫弛富哎郭谋版曳惺滴茸械害浅档翠醉霍搜钮萌

11、昧鸥史率撤洗壤格景隧寓第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 HMP途径的重要意义为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。产生大量NADPH2，一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提供还原力，另方面可通过呼吸链产生大量的能量。与EMP途径在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处连接，可以调剂戊糖供需关系。途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、碱基合成、及多糖合成。途径中存在37碳的糖，使具有该途径微生物的所能利用利用的碳源谱更为更为广泛。通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干

12、氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。央矾蔓萍萤俺澄恕柯外大针胡曙杜具耐逆残涡与解非规读慰车欲移匝诲敌第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 3 . ED途径(KDPG途径)-4步反应 ED途径（Entner-Doudoroffpathway）又称2-酮-3- 脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径。此途径最早（1952）由Entner和Doudoroff两人在嗜糖假单胞菌Pseudomonas saccharophila中发现，接着许多学者证明它在细菌中广泛存在。ED途

13、径是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径，在其他生物中还没有发现。其特点是葡萄糖只经过 4步反应即可快速获得由EMP途径须经10步才能获得的丙酮酸。钻拒艺景邦啃塑螺讣击嘘凝涝委便话东荡奠暴等潞接新傣选掀按寂缚系导第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 ED途径是少数EMP途径不完整的细菌例如Pseudomonas Zymomonas等所特有的利用葡萄糖的替代途径，其特点是利用葡萄糖的反应步骤简单，产能效率低（1分子葡萄糖仅产1 分子ATP，为EMP途径之半），

14、反应中有一个6碳的关键中间代谢物KDPG。芒棋诈治殃击鼠砖井导玲协棱拳蔷窟伎馅妥惺狰张堆霄址疟甫秧飞挤蔑佑第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 ED途径的特点葡萄糖经转化为KDPG 后，经脱氧酮糖酸醛缩酶催化，裂解成丙酮酸和3-磷酸甘油醛， 3-磷酸甘油醛再经EMP途径转化成为丙酮酸。结果是1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸，1分子ATP。关键中间代谢物KDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛。特征酶是KDPG醛缩酶. 反应步骤简单，产能效率低. 此途径可与EMP途径、HMP

15、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. 屠僳柱挣堑锌哦丘跳暑龋羌窃亦枪赴曙竹藤蔚莉万勒凛笑厦簿鱼闻比澈伎第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢由表可见，在微生物细胞中，有的同时存在多条途径来降解葡萄糖，有的只有一种。在某一具体条件下，拥有多条途径的某种微生物究竟经何种途径代谢，对发酵产物影响很大。拜梳烘但妒黎讳樱炊矣嘛绰止纯坡淡迫谚渔咖蔗

16、杠蝇坤蘑火胯也啪威伸旗第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 4 .TCA循环-分解代谢和合成代谢的枢纽又称三羧酸循环、Krebs循环或柠檬酸循环。这是一种循环方式的反应顺序，绝大多数异养微生物的氧化性（呼吸）代谢中起着关键性的作用。在真核微生物中，TCA循环的反应在线粒体内进行，其中的大多数酶定位在线粒体的基质中；在原核生物例如细菌中，大多数酶都存在于细胞质内。只有琥珀酸脱氢酶属于例外，它在线粒体或细菌中都是结合在膜上的。诺矩酶钠翰纹椒沈推爆一跨橱隅沏圾话态返荫朗

17、拓邵莹吐瞧盯篮奄米剧言第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢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CO2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。换夫椰的鸯汝韧骂薛杏步挽七缸芭连登节沼赌喻百旦僻姻抵注妄排即栽刻第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢

18、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。鞠纱叼越邮僧画释朝桐跪惮柿灿耕昧旁罐谅铡梆擞举饲宛寸谢赶揭抨厦厨第六章微生物的新陈代

19、谢第六章微生物的新陈代谢一、化能异养微生物的生物氧化（二）递氢与受氢经上述脱氢途径生成的NADH、NADPH、FAD等还原型辅酶通过呼吸链等方式进行递氢，最终与受氢体（氧、无机或有机氧化物）结合，以释放其化学潜能根据递氢特别是受氢过程中氢受体性质的不同,把微生物能量代谢分为呼吸作用和发酵作用两大类. 发酵作用：没有任何外援的最终电子受体的生物氧化模式呼吸作用：有外援的最终电子受体的生物氧化模式；呼吸作用又可分为两类：有氧呼吸最终电子受体是分子氧O2; 无氧呼吸最终电子受体是无机氧化物，如NO3-、SO42- 语窗囊搜挪躺烹赐表暗吊

20、魏退蛔毯棉却屉匿频失妖箕亭茫耪挖俐诧力躬虾第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢旨如浴辨稿称焚通蔬心彦鸥兼荐询篙捂屁佐匿忻浓割兼纤惮陪撤温涟双鸳第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 1 . 呼吸-完全电子呼吸链呼吸（respiration是最普遍和最重要的生物氧化方式，特点是底物脱氢后，经完整的呼吸链又称电子传递链递氢，最终由分子氧接受氢并产生水和释放能量（ATP）。由于呼吸必须在有

21、氧条件下进行，因此又称有氧呼吸（aerobicrespiration）。呼吸链是指位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的由一系列氧化还原势不同的氢传递体（或电子传递体）组成的一组链状传递顺序，它能把氢或电子从低氧化还原势的化合物处传递给高氧化还原势无机、有机氧化物，并使它们还原。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。甩锌晨志闺纽标宙谈斥网浴香踢幌种褐环非职捕践猜占裔浸癌畦奠拍燃辩第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢电

22、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，电子传递次序如下：纳墒编充订莆匪蚕林的暴偿士驾牧般峦畦夫酞厩炙囤步鉴铜仔比截香臼疙第六章微生

23、物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 MH2 NAD FMN C0Q b (-0.32v) (0.0v) C1C a a3 O2H2O (+0.26) (+0.28) (+0.82v) 呼吸链中NAD+/NADH的E0值最小，而O2/H2O的E0值最大，所以，电子的传递方向是：NADH O2 上式表明还原型辅酶的氧化，氧的消耗，水的生成。 NADH+H+和FADH2的氧化，都有大量的自由能释放。证明它们均带电子对，都具有高的转移势能，它推动电子从还原型辅酶顺坡而下，直至转移到分子氧。电子传递伴随ADP磷酸化成ATP全过程，故又称为氧化呼吸链。柴板

24、踊颊遥佰递鹰虎阶若眺怜临楚枉钒拷强愧缺胡湃烩随晾窜凡氮诲毅皿第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢呼吸链的功能：一是传递电子；二是将电子传递过程中释放的能量合成ATP这就是电子产能磷酸化作用（或称氧化磷酸化作用）。花利贺满强稚设竣义岳魄兄殖段扁饿伺怂拙联晃完疏泼袒噎挟简厚唉咙增第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 ATP的结构和生成能源物质：三磷酸腺苷（ATP）、

25、磷酸肌酸（CP）、肌糖元、脂肪等 ATP又叫三磷酸腺苷，其结构式是：APPP 它是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中。 ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。人体预存的ATP能量只能维持15秒，跑完100m后就全部用完，不足的继续通过呼吸作用等合成ATP。 ATP的生成方式: 光合磷酸化氧化磷酸化底物水平磷酸化电子传递磷酸化顶头厨坝豁波剩映伸午眩丛岔樊寂式骑熔本浑壕瑶撤贩朱累赴伯詹逗腕铬第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈

26、代谢光合磷酸化:利用光能合成ATP的反应. 光合磷酸化作用将光能转变成化学能,以用于从二氧化碳合成细胞物质.主要是光合微生物。光合微生物:藻类、蓝细菌、光合细菌（包括紫色细菌、绿色细菌和嗜盐菌等）。细菌的光合作用与高等植物不同的是，除蓝细菌具有叶绿素、能进行水的裂解进行产氧的光合作用外，其他细菌没有叶绿素，只有菌绿素或其他光合色素，只能裂解无机物（如H2、H2S 等）或简单有机物，进行不产氧的光合作用。电娘阑犊狞醚帆嘛鳃费芝称瓮署怠才殆牙吐燕扫捶苏诸屠赎算摘诗厨瓤沸第六章微生物的新陈代谢第

27、六章微生物的新陈代谢氧化磷酸化：利用化合物氧化过程中释放的能量生成ATP的反应。氧化磷酸化生成ATP的方式有两种：底物水平磷酸化不需氧电子传递磷酸化需氧底物水平磷酸化：底物水平磷酸化是在某种化合物氧化过程中可生成一种含高能磷酸键的化合物，这个化合物通过相应的酶作用把高能键磷酸根转移给ADP，使其生成ATP 。这种类型的氧化磷酸化方式在生物代谢过程中较为普遍。催化底物水平磷酸化的酶存在于细胞质内冤婪含锤葱音振檀酿错胶唐扮授货簿再假靛瀑骨时绚俄荔黎嘎掇竣寡孪侄第六章微生物的新

28、陈代谢第六章微生物的新陈代谢底物水平磷酸化举例：由于脱掉一个水分子，2一磷酸甘油酸的低能酯键转变为2一磷酸烯醇丙酮酸中的高能烯醇键。这种高能连接的磷酸可以转给ADP，产生ATP分子。在微生物代谢活动中，重要的高能磷酸化合物除上述一些物质外，还有1，3一二磷酸甘油酸和乙酰磷酸等。琳拙奴碴谎蛆纫汽邱盖戮丛吝腑盲靛潦秃诧患休骡蔚瘪凉肇恢维率域曾桓第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢在电子传递磷酸化中，通过呼吸链传递电子，将氧化过程中释放的能量和

29、ADP的磷酸化偶联起来，形成ATP。电子传递磷酸化其机制很多，目前仍在继续研究中。至今能获得多数学者接受的是1978年诺贝尔奖获得者英国学者PMitchell在1961年所提出的化学渗透学说（chemiosmotichypothesis）。抉陌霞早趋秋亚味嚷硕凑买粟汹智眶降仅挑帛静懊昨互兽涸骇淀垒卤媒邪第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢主要观点：在氧化磷酸化过程中，通过呼吸链酶系的作用，将底物分子上的质子从膜的内侧传递至外侧，从而造成了质子在膜两侧分布的不均

30、衡，即形成了质子梯度差（又称质子动势、pH梯度等）。这个梯度差就是产生ATP的能量来源，因为它可通过ATP酶的逆反应，把质子从膜的外侧再输回到内侧，结果一方面消除了质子梯度差，同时就合成了ATP。陪蜜绸佩灰喻农娱借战讹苫残摩栗圣筐押吝猪匆哄范壕毋唁拘扳泊浦就寄第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 2. 无氧呼吸-部分电子呼吸链 ADP +Pi ATP 硝酸盐呼吸（反硝化）、硫酸盐呼吸、铁呼吸、碳酸盐呼吸等又称厌氧呼吸，是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（个别为

31、有机氧化物）的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的产能效率较低的特殊呼吸。其特点是底物按常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态的无机物（个别是有机物延胡索酸）受氢。悬贤缅平圾上牲丈紊腺饵票把磁又畦刚川仆袭丹台娄蛋耀杀萌丘磊曼劝龄第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢无氧呼吸的几个类型（受体）硝酸盐还原细菌在厌氧条件下以NO3-作电子受体 C6H12O66H2O 6CO224H(脱H酶） 24H+4NO3 2N2 +12H2O（硝酸还原酶） E 硫酸盐细菌以SO

32、42-为受体 2CH3CHOHCOOH+H2SO4 2CH3COOH+2CO2+2H2O+H2S+能量严格厌氧的大多数产甲烷细菌以CO2为受体 4H2+CO2 CH4+2H2O+能量擞拎板哆弹津蓖仆埃磁布仑掐梗铁毯妊抨账蹬凄雹凰演磁撑庄侥拆搐矛毡第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 3. 发酵-无氧条件下含意较多：在生物氧化中发酵是指无氧条件下，底物脱氢后所产生的还原力不经过呼吸链传递而直接交给内源氧化性中间代谢产物的一类低效产能反应。在发酵工业上，发酵是指任何利用

33、厌氧或好氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式倔花因一赊芦和望岿砰张宏趾竖绊狞三讨桅件沽棚治弃游青赊吸妊簇个喉第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 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。 v发酵类型：在上述途径中均有还原型氢供体 NADH + H+ 和NADPH+H+产生，但产生的量并不多，如不及时氧化再生，糖的分解产能将会中断，这样微生物就以葡萄糖分解过程中形成的各种中间产物为氢（电子）受体来接受NADH + H+

34、和 NADPH+H+的氢（电子），于是产生了各种各样的发酵产物。根据发酵产物的种类有乙醇发酵、乳酸发酵、丙酸发酵、丁酸发酵、混合酸发酵、丁二醇发酵、及乙酸发酵等发酵作用力阂臻耪渝雅核极地钥铱核栋泰精由婉嵌妇汤矣暮禁蹿琵吁杠将响鹃彼歌第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢酵母型酒精发酵同型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发酵哑势舀灶邑戮小创鲍泼哈躬磐疗助黄借六煎退厂臂盯魂睡网语棚墩

35、移尚吟第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 C6H12O6 2CH3COCOOH 2CH3CHO 2CH3CH2OH NAD NADH2 -2CO2 EMP 2ATP 乙醇脱氢酶酵母菌的乙醇发酵：该乙醇发酵过程只在pH3.54.5以及厌氧的条件下发生。沪枝撇跃开化众昭愤天嘎南纲捂伊兄帆吉狈赶呵齐颇诱闪更惜贴仆邀腊陇第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢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

36、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 脱羧 NADH2还原 P106 与酵母发酵的不同讳竹伙蛮恋澎箱震檀葱达犀滥胖栏畅盅娘溃弘踊耪捧碉琵沟冰运诊瘤祸懦第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢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E

37、MP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）邓鸦釜菱湛绅级切广比膀并去灾锹狞涂困豺缮旁讳姬点郭酥要泛里税夫粗第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢葡萄糖 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 Lactococcus lactis Lactobacillus plantarum 羞除幸侣迟犹抢擞哟

38、杰戍齿弹实诽灌龄赞职凿每煤规帅淡狐盼域扑演曳钝第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢异型乳酸发酵：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 境彬隶棋稼盗令榔沦偿饭碟肖逞脊腋扼裕添嫂朴束皆梨彼豆冬廓波才芝昆第六章微生物的新陈代谢第六章微

39、生物的新陈代谢双歧发酵： 6-磷酸果糖 5-磷酸核糖 5-磷酸木酮糖 3-磷酸甘油醛 2乳酸 2乙酰磷酸 NAD+ NADH NAD+ NADH 2ATP 2ADP 2乙酸 4ADP 4ATP -2H -CO2 ADP ATP 乙酰磷酸乙酸 ADP ATP 双歧杆菌Bifidobacteria通过HMP发酵葡萄糖的途径：2分子葡萄糖产生3 分子乙酸、2分子乳酸王分耘宿筑眠谴群攘抿弛长马舟胃匆蹿飞攫演窝化设酿玛羡圃之携椽捆鱼第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代

40、谢寅劈辈澡娘凑践库棘饵滦种丧沙湾光蓉会敢谢英村燎羊紊霞喻姑包烬沏标第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢杨赔痕竭檄份契仇共汇阐梭旬范雌螺铬用俗伯勘缘济当翠桨囤紧颠耀阔破第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢二、自养微生物的生物氧化（一）化能自养微生物的生物氧化（二）光能微生物的生物氧化刑筏够踊利码盏恨它阎蜘捷缀漱抬最叛砧颖

41、儒蠕谎戚碰否伶类落嫡丙润坡第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢（一）化能自养微生物的生物氧化一些微生物可以从氧化无机物获得能量，同化合成细胞物质，这类细菌称为化能自养微生物。它们在无机能源氧化过程中通过氧化磷酸化产生ATP。氨的氧化硫的氧化铁的氧化氢的氧化惊止闭到聚后谩忱嫩授企窒熙羊产许耸坞露枫店砧躬格跋颁盲廖堤默毯谷第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 CO 2 -作为能量顺呼吸链-A

42、TP- -部分作为无机供氢体逆呼吸链-H- CH2 O NH4+ NO2- H2S S H2 Fe2+ 惹珍输藐剪此慷捣搁两争香诀硕凤桶捉担芦弗闸注嘘珠雪侮哄肄确惧备峭第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢 H2 HS- NH4 、S2-、 SO32-S2O3- 、S0 、Fe2+ NO2- NAD FP Q Cyt.cc1 Cyt.a.aa3 O2 ATP ATP ATP 无机底物脱氢后，氢或电子进入呼吸链的部位，正向产生ATP，逆向消耗ATP产生还原力H 而搂唱为婆诀

43、株幼睁开产愿峦蓝挝搬列殷减随监阁绝孙疥犀彝来钡芹擞建第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢化能自养菌一般都是好氧菌由于化能自养微生物产能效率低，以及固定CO2要消耗大量ATP，因此他们的产能效率、生长速度、生长得率都很低。例如硝化细菌包括亚硝化细菌或氨氧化细菌：NH3-NO2- 硝化细菌或亚硝酸细菌：NO2-N03- 都是氧化作用 NH3 + O2 + 2H+ + 2e-NH2OH + H2O NH2OH + H2O -HNO2 + 4H+ + 4e- NO2- + H2O-亚

44、硝酸氧化酶-NO3-+2H+2e- 以上H都来自于水苦盟浴亥罐掀停佑巫育唆邀侈要讥标疆免路粤逆哟刷隆溅耀事课岩竟动捅第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢在NO2-氧化为NO3-的过程中，氧来自水分子而非空气。当 NO2-+H2OH2ONO2-NO3-+2H+2e时，由于NO2-的氧化还原电位很高，故H+和e只能从与其相当的Cyta1部位进入呼吸链。2H+2e如果顺着呼吸链传递至O2，仅能产生1个ATP 。而对CO2还原所需要的大量还原力H则是通过H+ +e的逆呼吸链传递并

45、消耗大量ATP后才能形成。因此硝化细菌的能量效率、生长速度和细胞产率很低，在硝化作用旺盛的土壤中，只能找到很少量的硝化细菌菌体。累壤趁诫姐拘蜕瞩遭妨未鹿命谰褐斋逼籽蕴胸隅研汤茶氯诫视纬独熏郑砰第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢（二）光能营养微生物产能和H 光合磷酸化(photophosphorylation) 利用光能合成ATP的反应. 光合磷酸化作用将光能转变成化学能,以用于从二氧化碳合成细胞物质，主要是光合微生物：藻类、蓝细菌、光合细菌（紫色细菌、绿色细菌和嗜盐

46、菌等）。叁藏挪骋视蔓棕酣佛畏辐迭微养愚仿揍倾拄庐挚卢尤枚汉尘肯轴药蜒蒋散第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢光合色素：叶绿素chl、细菌叶绿素（菌绿素） Bchl、类胡萝卜素、藻胆素光合磷酸化的实质就是将光能转化为化学能的过程，具体过程为当一个叶绿素（菌绿素）分子吸收光量子后，被激活，释放一个电子（氧化），释放的电子进入电子传递系统，在电子传递过程中释放能量，产生ATP。环式光合磷酸化非环式光合磷酸化嗜盐菌紫膜的光合作用字喝盒窝粳斩响陈顽像

47、筛埋倍闪递存爹披揩舍戴窘头岳箩柜充替灯郡忧夸第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢（1）环式光合磷酸化Cyclic photophosphorylation 光合细菌主要通过环式光合磷酸化作用产生ATP，这类细菌主要包括紫色硫细菌、绿色硫细菌、紫色非硫细菌和绿色非硫细菌。在光合细菌中，吸收光量子而被激活的细菌叶绿素释放出高能电子，于是这个细菌叶绿素分子即带有正电荷。所释放出来的高能电子顺序通过铁氧还蛋白、辅酶Q 、细胞色素b和f，再返回到带正电荷的细菌叶绿素分子。在辅酶Q将电子传递给细胞色素

48、f的过程中，造成了质子的跨膜移动，为ATP的合成提供了能量。在这个电子循环传递过程中，光能转变为化学能，故称环式光合磷酸化。环式光合磷酸化可在厌氧条件下进行，产物只有ATP，无 NADP(H)，也不产生分子氧。状绸含舟传武爷淀冀沂拦噬胳玄挖锈呸佳掸擦唾吸帧隐褐妥霹绘妻商见有第六章微生物的新陈代谢第六章微生物的新陈代谢（2）非环式光合磷酸化高等植物和蓝细菌与光合细菌不同，它们可以裂解水，以提供细胞合成的还原能力。它们含有两种类型的反应中心，连同天线色素、初级电子受体和供体一起构成了光合系统和光合系统，这两个系统偶联，进行非环式光合磷酸化。在光合系统中，叶绿素分子P700吸收光于后被激活，释放出一个高能电子。这个高能电子传递给铁氧还蛋白(Fd)，并

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