《糖的合成代谢》PPT课件

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1、第六章微生物的代谢1.糖合成的能量来源二、糖的合成代谢包括：化能异养型、化能自养和光能营养微生物的生物氧化和产能（1）化能异养型微生物的生物氧化和产能糖的分解代谢所产生的能量都可以用于糖的生物合成，本节第一部分已经介绍过。此外，某些化能异养微生物（如Closterdiumsporogenes生孢梭菌）能利用一些氨基酸同时当作碳源、氮源和能源。Stickland反应产能机制是通过部分氨基酸（如丙氨酸）的氧化与另一些氨基酸（如甘氨酸）的还原相偶联的发酵过程而产生能量的。一种氨基酸作氢供体和以另一种氨基酸作氢受体。产能效率很低，每分子氨基酸仅产1个ATP。氨基酸发酵产能——Stickland

2、反应作为氢供体的氨基酸主要有丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、组氨酸和色氨酸等。作为氢受体的氨基酸主要有甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸和色氨酸等。（2）化能自养型微生物的生物氧化和产能化能自养型微生物中，其ATP是通过氧化还原态无机物产生的，其NAD(P)H2是通过消耗ATP将无机氢（H++e）逆呼吸链传递产生的。能量代谢特点：无机底物脱下的氢直接进入呼吸链，通过氧化磷酸化产能；（少数菌在无机硫化物存在时，能部分通过底物磷酸化产能）氢或电子可从多处进入呼吸链，所以，呼吸链多样；由于从中间进入呼吸链，因此产能效率低，菌体生长缓慢，细胞产率低。脱氢酶或氧化还原酶

3、催化无机底物脱氢或脱电子；化能自养型微生物均为细菌，且绝大多数为好氧菌亚硝酸的氧化Nitorbacter（硝化杆菌属）以亚硝酸作为能源，将NO2－氧化为NO3－获得能量，用同位素18O分析实验证明，在NO2－氧化为NO3－过程中，氧来自水分子而非空气。NO2－+H2O——→H2ONO2－——→NO3－+2H++2e硝化细菌：无机底物氧化的自由能反应⊿G0’kcal/mole2Fe2++2H++½O2→2Fe3++H2O－11.2NO2－+½O2→NO3－－17.4H2+½O2→H2O－56.6NH4++1½O2→NO2－+H2O+2H+－65.0S0+½O2+H2O→H2SO4－11

4、8.5S2O32－+2O2+H2O→2SO42－+2H+－223.7硫细菌：氧化亚铁硫杆菌：氢细菌：亚硝化细菌：区别：无氧呼吸（化能异养型）无机物氧化（化能自养型）同都涉及无机物异电子供体（底物）有机物还原型无机物电子受体氧化型无机物（主）O2过程电子传递链有机物脱氢无机物电子传递链无机物脱氢O或氧化举例反硝化细菌硝化细菌光合作用是地球上最重要的生物过程之一。光合作用分成两部分：光反应：捕获光能并转变成化学能，提供ATP和NADPH。（位于真核生物叶绿体类囊体膜，原核生物的内膜系统）暗反应：还原或固定CO2并合成细胞物质（位于真核生物的叶绿体基质中，原核生物的羧酶体）（3）光能营养微生

5、物的生物氧化和产能1）循环光合磷酸化循环光合磷酸化是指电子从菌绿素分子逐出后循环一周仍返回菌绿素。其反应中心的吸收光波为“P870”。菌绿素受日光照射后成为激发态，氧化还原电位由+0.5变为－0.7，由它逐出的电子通过类似呼吸链的传递，经Bph（脱镁菌绿素）、辅酶Q、Cytb/c1、FeS、Cytc2的循环传递，最终重新由菌绿素接受，其间建立质子动势并产生1分子ATP。当外源氢供体（H2S、H2、Fe2+等）提供电子,沿呼吸链链逆向传递，由NAD(P)+接受电子，产生可用于还原CO2的NAD(P)H+H+。①电子传递途径属循环式的；②产ATP和NAD(P)H+H+分别进行；③NAD(P

6、)H+H+中的[H]是来自H2S等无机氢供体；④无O2产生。循环光合磷酸化特点：这种不产氧的循环式的光合磷酸化，只存在于原核生物（光合细菌）中。各种绿色植物、藻类和蓝细菌的光合作用属非循环光合磷酸化2）非循环光合磷酸化该光合磷酸化过程中，有氧气放出，其来源是H2O的光解，整个过程中，电子须经过PSII和PSI两个系统接力传递，传递体包括PSII系统中的Phea（褐藻素）、Q（醌）、Cytbf、Pc（质体蓝素），在Cytbf和Pc间产生1个ATP；还包括PSI系统中的FeS（非血红素铁硫蛋白）、Fd（铁氧还蛋白），最终由NADP+接受电子，产生可用于还原CO2的NADPH+H+。①电子的

7、传递途径属非循环式的；②在有氧条件下进行；③有两个光合系统，其中色素系统I（PSI）含叶绿素a，可以吸收利用红光，反应中心的吸收光波为“P700”，色素系统II（PSII）含叶绿素b，可以吸收利用蓝光，反应中心的吸收光波为“P680”；④反应中同时有ATP（产自PSII）、NAD(P)H+H+（产自PSI）和O2产生；⑤NAD(P)H+H+中的[H]是来自H2O分子光解后的H+和电子。非循环光合磷酸化特点：3）嗜盐菌紫膜的光合作用一种只有嗜盐菌