微生物的代谢metabolismof

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1、ChapterⅤ微生物的代谢MetabolismofMicroorganismsMetabolismCatabolismAnabolismEnergy–yieldingnutrientsCarbohydratesFatsProteinsCatabolismEnergy–poorendproductsCO2,H2O,NH3CellmacromoleculesProteins,Polysaccharides,Lipids,NucleicacidsPrecursormoleculesAminoacids,Sugars,Fattyacids,NitrogenousbasesAnabolismATPR

2、elationshipbetweenEnergyandMetabolismEnergyclassesofbacteria-lightenergysourceorchemicalenergysourceHighenergycompounds-batteryforcellsPEP乙酰磷酸盐一、微生物的产能代谢生物氧化物质在生物体内经过一系列氧化还原反应逐步释放能量的过程物质ATP合成代谢生物运动，发光产热主动运输1)异养微生物的生物氧化发酵作用（fermentation)呼吸作用（respiration）有氧呼吸无氧呼吸A发酵作用（fermentation）微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交

3、给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物发酵作用不需要外界提供电子供体糖的发酵，有机酸的发酵，氨基酸的发酵EMPpathwayHMPpathwayEDHK(PK)糖酵解（Glycolysis)EMPpathwayEmbden–MeyerhofpathwayHMPpathwayHexosemonophosphatepathwayPentosephosphatepathway(PPP)EDpathwayEntner-Doudoroffpathway葡萄糖葡萄糖-6-磷酸葡萄糖酸-6-磷酸2-酮-3-脱氢-葡萄糖酸-6-磷酸甘油醛-3-磷酸丙酮酸ATPADPNADP

4、+NADPHH2OH2OEDpathwayPseudomonassaccharophilaHexokinaseGlucose-6-phosphatedehydrogenase6-phosphogluconatedehydrogenaseKDPGaldolase磷酸解酮酶途径PKpathwayPKHKpathwayGG-6-PF-6-PAcetylphosphateEthanolErythrose-4-PHKPyruvateAcetaldehydeEthanol（乙醇）Lactate（乳酸）NADHCO22,3-Butanediol丁二醇Butyrate丁酸Isopropanol（异丙醇）Pr

5、opionate（丙酸）Butanol（丁醇）酵母的三种发酵类型Ⅰ型发酵丙酮酸乙醛乙醇Ⅱ型发酵丙酮酸乙醛甘油Ⅲ型发酵丙酮酸乙醛乙酸乙醇甘油乳酸的三种发酵方式同型发酵乳酸异型发酵乳酸+乙醇（乙酸）双歧发酵乙酰磷酸+丁糖-4-磷酸乙酰磷酸+甘油醛-3-磷酸同型发酵双歧发酵Erythrose-4-PAcetylphosphateEthanolHKGG-6-PF-6-PAcetylphosphateGlyceradehyde-3-PPK异型发酵B呼吸作用微生物在降解底物过程中，将释放出的电子交给NAD(P)+、FAD或FMN等电子载体，再经过电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或者其他还原性产物

6、并释放能量的过程。有氧呼吸O2为最终电子受体无氧呼吸氧化型化合物为最终电子受体无氧呼吸与发酵作用？有氧呼吸aerobicRespiration以O2作为最终电子受体无氧呼吸AnaerobicRespiration以氧化型化合物作为最终电子受体又称厌氧呼吸2)自养微生物的生物氧化光能自养微生物化能自养微生物光能自养微生物产氧光能自养微生物蓝藻（蓝细菌）不产氧光能自养微生物紫细菌绿细菌化能自养微生物硝化细菌和亚硝化细菌NH3NO2-NO3-eO2ATP氨的氧化硫杆菌（Thiobacillus），硫球菌（Thiosphaera）S2-SSO32-SO42-eO2ATP硫的氧化AcidMineDra

7、inageThiobacillusferrooxidans氢氧化细菌H22H++2e氧化亚铁硫杆菌Fe2+Fe3++e能量转换底物水平磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化ATP三、微生物的耗能代谢TheUseofEnergyinBiosynthesis微生物利用生物能合成细胞物质及其他耗能代谢的过程●细胞物质的合成●其他生理过程1.细胞物质的合成A.CO2的固定（fixationofCO2）途径1：Calvincycl