微生物生理第4章代谢印

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1、第四章微生物的生理4.1微生物的酶4.2微生物的营养4.3微生物的产能代谢1一、代谢的概念新陈代谢(metabolism)：生物化学变化的总称，是生命活动的基础.（包括物质代谢和能量代谢两种代谢）代谢物质代谢：物质变化的过程，它常伴随着能量的消耗或产生能量代谢(energymetabolism)：能量的产生、变换过程。4.3微生物的产能代谢2物质代谢异化作用（catabolism/dissimilation）/分解代谢大分子分解成小分子的过程，伴有能量产生同化作用（anabolism/assimilation）/合成代谢小分子合成大分子的过程，需要

2、能量能量代谢是从能量的角度看物质代谢，两者是不可分的（单说代谢时通常指物质代谢）一、代谢的概念研究产能代谢实质就是研究物质代谢中分解代谢34分解代谢的三个阶段：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成为氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；5第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH及FADH2分解代谢的三个阶段：第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FA

3、DH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的ATP。67产能代谢的核心是如何把各式各样的最初能源转化为生命活动能使用的能源—ATP。ATP—三磷酸腺苷（Adenosinetriphosphate）ADP—二磷酸腺苷（Adenosinediphosohate）8生物氧化:分解代谢实际上是物质在生物体内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程，这个过程也称为生物氧化，是一个产能代谢过程。不同类型微生物进行生物氧化所利用的物质是不同的：异养微生物利用有机物，自养微生物则利用无机物，通过生物氧化来进行产能代谢二、分解代谢的概述——分解代谢的本质：

4、生物氧化9二、分解代谢的概述分解代谢的本质是生物氧化反应。可分为三种类型：氧化反应的类型与氧结合脱氢失去电子生物氧化反应的主要类型与燃烧反应不同生物氧化的过程：递氢（电子）受氢（CHON…）CO2HADPATPO2H2O氢电子受体脱氢（电子）10产能代谢/生物氧化的一般特征：1)复杂分子CO2、H2O、简单分子CHON…CO2+H2O+…2)产生能量供给合成作用维持生命活动变成热能放到环境中3)产生中间代谢产物继续被分解作为合成细胞成分的原料4)在代谢过程中吸收、同化许多营养。生物氧化的功能：产能；产还原力（氢原子）；产小分子中间代谢产物11异养微

5、生物的生物氧化:--呼吸作用异养微生物氧化有机物是通过呼吸作用实现的，根据氧化还原反应中最终电子受体（氢受体）的不同可将呼吸作用分成分成发酵、有氧呼吸和无氧呼吸三种类型三、分解代谢类型和基本代谢类型12发酵(fermentation)是指微生物细胞将有机物部分氧化，释放的电子直接交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。发酵的种类有很多，可发酵的底物有糖类、有机酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解(glycolysis)，主要分四种途径EMP途径、HMP途径、E

6、D途径、磷酸解酮酶途径13EMP途径(糖酵解途径):大致分为两个阶段。第一阶段:可认为是不涉及氧化还原反应及能量释放的准备阶段，只是生成两分子的主要中间代谢产物：甘油醛-3-磷酸。第二阶段:发生氧化还原反应，合成ATP并形成两分子的丙酮酸。1、异养微生物底物脱氢的主要途径:四种EMP途径(Embdem-Meyerhof-ParnasPathway)糖酵解途径（Glycolysis）己糖二磷酸途径（hexosediphospatepathway）1415具体为：1分子葡萄糖为底物，经10步反应而产生2分子丙酮酸和2分子ATP的过程C6H12O6+2N

7、AD++2ADP+2Pi烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶Ⅰ10步反应2CH3—C—COOH＋2NADH＋2ATP＋2H+＋2H2OO还原型辅酶Ⅰ1、异养微生物底物脱氢的主要途径:四种EMP途径(Embdem-Meyerhof-ParnasPathway)16代谢产物的去路：a.有氧条件下：2NADH进入呼吸链，产生6个ATP丙酮酸进入TCA途径，最后CO2＋H2Ob.无氧条件下：丙酮酸被NADH还原产生乳酸或乙醇脱羧酸乙醛乙醇EMP途径(Embdem-Meyerhof-ParnasPathway)17HMP途径（hexosemonophosphatepa

8、thway）己糖-磷酸途径（亦称戊糖磷酸途径或Warburg-Dickens途径、磷酸葡萄糖途径）特点：葡萄糖不经EMP和