《微生物的代谢精美》PPT课件

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1、第六章微生物的代谢MicrobialMetabolism新陈代谢（Metabolism）一般泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。新陈代谢合成代谢（同化）分解代谢（异化）生物小分子合成生物大分子耗能产能能量代谢生物大分子分解为生物小分子物质代谢第一节微生物的能量代谢Microbialenergeticmetabolism最初能源有机物（化能异养菌）无机物（化能自养菌）日光（光能自养菌）通用能源ATP化能异养菌的生物氧化和产能生物氧化(biologicaloxidation)发生在活细胞内的一切产能

2、性氧化反应的总和。根据氧化还原反应电子受体不同分为：有氧呼吸无氧呼吸发酵1、发酵电子供体、最终电子受体均为有机化合物。氧化不彻底，产能较少。产能方式是底物磷酸化，与氧气是否存在无关。生物体内葡萄糖被降解的主要途径EMP途径HMP途径ED途径磷酸解酮酶途径EMP途径特点生成ATP和NADH+H+连接其它代谢途径。TCA、HMP等产生中间代谢产物具有EMP途径的微生物真菌、多数细菌1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPAD

3、PATPADPNAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸HMP途径55特点提供生物合成所需原料，尤其是提供磷酸戊糖；产生大量的NADPH2参与脂肪酸、固醇等细胞物质的合成；可通过呼吸链产生大量的能量扩大碳源利用范围；为固定二氧化碳提供受体；产生许多发酵产物，如核苷酸、氨基酸、辅酶、乳酸等具有HMP途径的微生物大多数好氧和兼性厌氧微生物都有，并且与EMP途径同在。ED途径（Entner-Doudoroffpathway）具有ED途径的微生物：G－、少数EMP途径不完整细菌Glu丙酮酸3-磷

4、酸甘油醛G-6-P葡萄糖酸-6-PKDPGATPADPNADP+NADPH+H+H2O丙酮酸EMP途径特点特征反应是KDPG裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛特征酶是KDPG醛缩酶两分子丙酮酸来历不同一分子由KDPG直接裂解产生；另一分子由磷酸甘油醛经EMP途径转化而来1摩尔葡萄糖经ED途径仅产生1摩尔ATP好氧时与TCA循环相连，厌氧时进行乙醇发酵葡萄糖经不同途径降解产物的比较产物EMPHMPEDATP211NADH+H+211NADPH+H+61CO23丙酮酸212磷酸解酮酶途径PK途径丙酮酸3-磷酸甘油醛G

5、-6-P5-P-核酮糖5-P-木酮糖ATPADP2NADP+2NADPH+H+H2OEMP途径GluCO2D-核糖L-阿拉伯糖D-木糖乙酰CoA乙酰磷酸磷酸戊糖解酮酶HMP变异途径关键酶：磷酸戊糖解酮酶产物：1分子丙酮酸、1分子ATP、1分子乙酰CoAHK途径4-磷酸-赤藓糖G-6-PF-6-PATPADPGlu乙酰CoA乙酰磷酸磷酸己糖解酮酶EMP变异途径关键酶：磷酸己糖解酮酶产物：4-磷酸-赤藓糖、乙酰CoA葡萄糖发酵的主要产物乳酸丁二醇乙酰乳酸Glu丙酮酸乙酰CoA乙酸β-羧基丁酸丁酸乙酰乙酸丁醇丙酮

6、异丙醇乙醛乙醇乳酸发酵同型乳酸发酵通过EMP途径仅产生乳酸的发酵异型乳酸发酵通过PK途径产生乳酸、乙醇、乙酸等有机化合物的发酵双岐发酵通过HK、HMP途径及PK途径有机结合，产生乳酸、乙酸等有机化合物的发酵类型途径产物产能/葡萄糖菌种代表同型EMP2乳酸2ATPLactobacillusdebruckii(德氏乳杆菌)异型PK1乳酸1乙醇1CO21ATPLeuconostocmesenteroides（肠膜明串珠菌）1乳酸1乙酸1CO22ATPLactobacillusbrevis（短乳杆菌）双岐HKHMP

7、PK2乳酸3乙酸5ATPLactobacillusbifidus（双叉乳酸杆菌）几种乳酸发酵的比较（以葡萄糖为底物）类型途径产物产能/葡萄糖菌种代表同型EMP2乙醇2CO22ATPSaccharomycescerevisiae（酵母酿酒）ED2乙醇2CO21ATPZymomonasmobilis（运动发酵单胞菌）异型PK1乳酸1乙醇CO21ATPLeuconostocmesenteroides（肠膜明串珠菌）酒精发酵2、呼吸(respiration)概念微生物在降解底物过程中，将释放的电子交给电子载体，通过

8、电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原性产物，并产能的过程。呼吸类型有氧呼吸(aerobicrespiration)以游离的氧分子为最终电子受体。无氧呼吸(anaerobicrespiration)以无机物（硝酸盐、硫酸盐）为最终电子受体。有氧呼吸三羧酸循环草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸a-酮戊二酸琥珀酸辅酶A琥珀酸延胡索酸苹果酸乙酰辅酶A电子传递系统部位：真核细胞发生在线粒体内膜上；原核细胞发生在质膜上。无