chapter 7 化能自养微生物地能量代谢[精华].ppt

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1、第六章自养微生物的生物氧化自养微生物：是指能够在完全无机环境中生长的微生物，它们氧化无机物或利用光能获得能量(ATP)和还原力(NADH2或NADPH2)，再通过卡尔文循环同化CO2的微生物。化能自养（无机营养）微生物光能自养（无机营养）微生物能源盟俭持撇贪腕豢玩夫绅涎拧厨综哗孕赣搭买惨孰驳粹掖轰麻唤过越席泅于Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢化能自养菌特点：专性化能自养菌不能像异养细菌那样通过糖酵解和TCA产能。研究证明，某些专性自养菌缺乏一些关键酶，它们的EMP、ED不完全，TCA也存在缺陷：缺乏由TCA

2、中间产物C6或C5产生C4化合物的机制。尽管如此，这些菌却有HMP途径，能沟通糖类进入TCA，并像厌氧微生物那样，能通过有缺陷的TCA获得生物合成所需中间产物。专性化能自养菌氧化无机物时，将产生的电子通过ETC传给氧，其产能过程需要氧，故所有专性化能自养菌都是好氧的。菏杀爱衣寸侧献毯算朵粥远庭逊眨铭闽驯煮蝶蚌咋素褒朋驭乐关牌咙稼括Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢真正属于专性化能自养菌的种类并不多，不少种类属于兼性自养，甚止还有混合营养型。专性化能自养菌并非绝对不吸收有机物，而是能不同程度地同化有机物，进而将

3、其转化为细胞物质。但化能自养菌吸收的有机物不是作为能源，且数量有限，也不能代替CO2作为主要碳源。斑姜寸袒泞邻白间糙几宦岳居粕蚊示轨寺朋掂晓烩坍惕佑嘱于策威妥泛疟Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢化能自养菌共有4大类：硝化细菌、硫化细菌、铁细菌和氢细菌化能自养菌通过氧化无机物获得能量，供其生长。其产生ATP的途径仍为电子传递磷酸化和底物水平磷酸化两种。沟疏拂焕蝎服吕耘碴恐莎滚划援馋昼铀拄蔼傲镰直垂闹狼踌目专族娄桩乎Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢1.氨的氧化1.

4、氨氧化为亚硝酸——亚硝酸细菌NitrosomonasNH3+1.5O2HNO2+H2O2.亚硝酸氧化为硝酸——硝酸细菌NitrobacterNO2-NO3-剂汁殷府寥剥虫胳巢井张窃寓邪捌卷孰搏囤还洪唤睡异北币菏鉴腿格播丹Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢亚硝化细菌：聊疙卧江彝晤鳞真翼槐绵幻多斩藐每碰惊盾珍耕槽抬封辩眉镀篱达扫谦嫂Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢硝化细菌：爹漾谣辆遮役集命困粉汐袭芥鹰薄其托荡蛰式菜莲庐辉瓜良律担碘拳杜圾Chapter7化能自养微生物

5、的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢NH3、NO2-的氧化还原电势均比较高，以氧为电子受体进行氧化时产生的能量较少，而且进行合成代谢所需要的还原力需消耗ATP进行电子的逆呼吸链传递来产生，因此这类细菌生长缓慢，平均代时在10h以上。浊灰侯品抑忠绒瑟酶峰即董馁拙醉椽键杉芜恋贩雷馏端酚橇征详喊稗逊孩Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢榴港奥筋宣脓县塑猎凳宏菲否辟赎岿啄地视溜搁披句总媚富踌芜薯怜兼叮Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢2.硫的氧化H2SS0SO

6、32–SO42–粳镜欲凡密录驳傻徐诺犁垒停仍翟醚芦截闲银娟凉堕扔狙文途钨体买拒兵Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢硫杆菌对各硫化物的氧化反应注：这里△G0′指生物标准自由能变化，pH7.0，单位为KJ/mol底物，括号内值的单位为kcal/mol。反应类型△G0′H2S+1/2O2->S+H2O-210.0(-50.2)2S+O2+H2O->S2O32=+2H+-71.1(-17.0)S+O2+H2O->SO32=+2H+-246.0(-59.0)S+3/2O2+H2O->SO42=+H+-499.6(-1

7、19.4)2S2O32=+1/2O2+2H+->S4O62=+H2O-10.9(-2.6)S2O32-+3/2O2+2H2O->2H2SO4-418.4(-100.0)SO32-+1/2O2->SO42--249.8(-59.7)杯宇焙遍荔爬枢舜吕杏苹航惊卜庇掂缎部固柠逻又屿咎捌孙擎捐邑馒胳万Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢膊浇双赏元野辰诣盯殿攫贫矛炬咳付晒瓜颜戴耪劝漂咽扑胎跃蚀瑟姓王澄Chapter7化能自养微生物的能量代谢Chapter7化能自养微生物的能量代谢S2-S2O32-硫化物氧化酶氰化酶2H[

8、S]O24ATPH2O4H3H2O硫氧化酶SO32-1/2O22ATPH2O2H