《微生物代谢简》PPT课件

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1、第六章：微生物的代谢（4学时）通过本章的学习，要求掌握：1、微生物代谢类型的特点及多样性。2、合成代谢所需小分子化合物及能量、还原力的产生。3、微生物细胞中特有的合成代谢。重点：1、微生物的产能方式。2、微生物细胞中特殊的合成代谢——分子N固定及肽聚糖合成。难点：微生物所具有的特殊合成代谢：1、分子态N的固定过程及固N酶的特性。2、肽聚糖的合成过程。第一节、代谢概论第二节、微生物产能代谢一、生物氧化二、异养微生物的生物氧化发酵；2.呼吸作用：(1)有氧呼吸；（2）无氧呼吸三．自养微生物的生物氧化1.氨的氧化2.硫的氧化3.铁的氧化4.氢

2、的氧化四．能量转换1．底物水平磷酸化2．氧化磷酸化3．光合磷酸化1）环式光合磷酸化2）非环式光合磷酸化3）嗜盐菌紫膜的光合作用第三节微生物分解代谢第四节微生物合成代谢第五节微生物次级代谢与次级代谢产物√微生物的各种产能途径（方式）的基本特点（特别是其它生命所不具备的产能方式）（微生物在代谢上的多样性）掌握基本概念，次级代谢与初级代谢各自的特点第一节代谢概论代谢（metabolism）活细胞内发生的各种化学反应的总称物质代谢分解代谢(catabolism)合成代谢(anabolism)复杂分子（有机物）分解代谢合成代谢简单小分子ATP[H

3、]分解代谢与产能代谢紧密相连；合成代谢与耗能代谢紧密相连。微生物的代谢离不开酶，无论是分解代谢还是合成代谢都必须在酶的催化作用下才能进行。能量代谢产能代谢耗能代谢第二节微生物产能代谢能量代谢是一切生物代谢的核心问题。能量代谢的中心任务，是把外界环境中的多种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源------ATP。最初能源有机物还原态无机物日光化能异养微生物化能自养微生物光能营养微生物通用能源（ATP）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

4、能键形式贮藏在ATP分子内，供需时使用。生物氧化的方式：①和氧的直接化合：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O②失去电子：Fe2+→Fe3++e-③化合物脱氢或氢的传递:CH3-CH2-OHCH3-CHONADNADH2生物氧化的功能：产能(ATP)产还原力【H】小分子中间代谢物生物氧化的过程一般包括三个环节：①底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电子供体或供氢体）②氢（或电子）的传递（需中间传递体，如NAD、FAD等）③最后氢受体接受氢（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、HMP3、ED4、TCA

5、生命活动需要能量，生活机体主要通过生物氧化反应获得能量.已知异养型微生物都是以有机物为能源，它们从有机物的氧化反应中获得能量，自养型微生物从光或无机物的氧化反应中得到能量。在以有机物为基础的生物氧化反应中，以O2作为最终电子受体的称为有氧呼吸，以无机氧化物中的氧作为最终电子受体的称为无氧呼吸。以有机物作为电子受体的称为发酵。有氧呼吸，无氧呼吸和发酵过程中都能产生能量。第二节微生物产能代谢一．生物氧化生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种生物氧化的功能为：产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物自养微生物利用无机物异

6、养微生物利用有机物生物氧化能量微生物直接利用储存在高能化合物（如ATP）中以热的形式被释放到环境中ATP产生的主要方式1.氧化磷酸化1）底物水平磷酸化不需氧，不经过呼吸链。甘油醛-3-磷酸→磷酸化→1,3二磷酸甘油酸＋ATP2）电子传递磷酸化需氧气，经过呼吸链。物质氧化放出的电子在呼吸链中传递时，放出能量，生成ATP生物氧化或光合作用过程中，将能量通过磷酸化转移至ATP。NAD、NADP和呼吸链在代谢中的作用①NAD和NADP是生物氧化过程中脱氢和氢化作用的载体。烟酰胺腺嘌呤二核苷：NAD++2H→NADH+H+烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸：

7、NADP++2H→NADPH+H+②呼吸链也是电子传递链。电子传递体按一定顺序排列，构成电子传递链，链上各个氧化反应与ADP-ATP反应偶联。真核生物呼吸链在线粒体上，原核生物在质膜上。2.光合磷酸化光合微生物捕捉光能，转给ATP①藻类、蓝细菌：有光合系统Ⅰ、Ⅱ，进行环式和非环式光合作用。CO2+H2O→-(CH2O)n-+O2↑②绿细菌：只有光合系统Ⅰ，进行环式光合磷酸化CO2+2H2S→-(CH2O)n-+H2O+2S③H+-ATP酶体系除ATP外，能推动生物合成的其它高能化合物有：高能化合物能活化的生物合成作用GTP（三磷酸鸟嘌呤

8、核苷－P～P～P）蛋白质UTP（三磷酸尿嘧啶核苷－P～P～P）肽聚糖CTP（三磷酸胞嘧啶核苷－P～P～P）磷脂dTPP(三磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷－P～P～P)细胞壁脂多糖AC－SCOA(酰基硫COA)脂肪酸A