2019年 第7章微生物的代谢和发酵ppt课件.ppt

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1、V-P（VogosProuskauertest）反应：区分大肠杆菌与产气杆菌（2）通过HMP途径的发酵——异型乳酸发酵异型乳酸发酵（heterolacticfermentation）：凡葡萄糖发酵后产生乳酸、乙醇（或乙酸）和CO2等多种产物的发酵。同型乳酸发酵（homolacticfermentation）：只产生2分子乳酸的发酵。一些异型乳酸发酵杆菌如肠膜明串珠菌，乳脂明串珠菌等，因缺乏EMP途径中的若干重要酶——醛缩酶和异构酶，其葡萄糖的降解完全依赖HMP途径。同型乳酸发酵反应试：C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CHOHCOOH+2ATP异型乳酸

2、发酵反应试：C6H12O6+ADP+PiCH3CHOHCOOH+C2H5OH+CO2+ATP（3）通过ED途径进行的发酵通过EMP途径的酵母酒精发酵酒精发酵三个类型通过HMP途径的细菌酒精发酵(异型乳酸发酵)通过ED途径的细菌酒精发酵①酵母的“同型酒精发酵”：酿酒酵母(EMP途径)C6H12O6+2ADP+2Pi2C2H5OH+2CO2+2ATP②细菌的“同型酒精发酵”：运动发酵单胞菌（ED途径）C6H12O6+ADP+Pi2C2H5OH+2CO2+ATP③细菌的“异型酒精发酵”：肠膜明串珠菌（HMP途径）C6H12O6+ADP+PiCH3CHOHCOOH+

3、C2H5OH+CO2+ATP（4）氨基酸发酵产能—Stickland反应Stickland反应：少数梭菌能在厌氧条件下，进行氨基酸对的发酵。即一个氨基酸作为底物脱氢（即氢供体），另一个氨基酸作为氢受体。二、自养微生物的生物氧化、产能化能无机营养型微生物：所需能量ATP通过还原态无机物经过生物氧化产生，还原力[H]通过消耗ATP自养微生物和无机氢（H++e）的逆呼吸传递而产生。光能自养型微生物：ATP和[H]通过循环光合磷酸化、非循环光合磷酸化或通过紫膜的光合磷酸化来获得1.化能自养型化能自养菌为还原CO2而需要的ATP和还原力[H]是通过氧化无机底物（NH4

4、+、NO2-、H2S、S0、H2和Fe2+等）实现。其产能的途径借助于经过呼吸链的氧化磷酸化反应得到。绝大多数化能自养菌为好氧菌。化能自养微生物的能量代谢特点：1）无机底物的氧化直接与呼吸链发生联系，即由脱氢酶或氧化还原酶催化的无机底物脱氢或脱电子后，可直接进入呼吸链传递。2）呼吸链的组成更为多样化，氢或电子可以从任一组分直接进入呼吸链3）产能效率即P/O比一般低于化能异养微生物。P/O比：每消耗1mol的氧原子产生ATP的mol数。以亚硝化细菌为例：亚硝化细菌硝化细菌硝化细菌1）亚硝化细菌（氨氧化细菌）：可将NH3氧化成2）硝化细菌（亚硝酸氧化细菌）可将氧

5、化为(三）ATP的产生底物水平磷酸化：发酵作用取得能量的唯一方式ATP的产生氧化磷酸化：好氧呼吸和厌氧呼吸的微生物光合磷酸化：光合细菌、藻类、绿色植物、蓝细菌等1.底物水平磷酸化:定义：物质在生物氧化过程中。常生成一些含有高能键的化合物，这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。2.氧化磷酸化定义：物质在生物氧化过程中形成的NADH和FADH2可通过位于线粒体内膜或细胞质膜上的电子传递给氧或其他氧化型物质，在这个过程中偶联着ATP的合成，这种产生ATP的方式称氧化磷酸化。ATP的产生：化学渗透偶联假说：电子传

6、递过程中，导致膜内外出现质子浓度差，从而将能量蕴藏在质子势中，质子势推动质子由膜外进入胞质，在这个过程中通过存在于膜上的F1-F0ATPase偶联ATP的形成。分子马达3.光合磷酸化产氧真核生物：藻类及其他绿色植物光能营养型微生物原核生物：蓝细菌不产氧(仅原核生物有)：光合细菌(红螺菌目)定义：指光能转变为化学能的过程。1）循环式光合磷酸化：光合细菌主要通过环式光合磷酸化作用产生ATP，这类细菌包括紫色硫细菌、绿色硫细菌、紫色非硫细菌、绿色非硫细菌。特点：①在光能驱动下，电子从菌绿素分子上逐出后，通过类似呼吸链的循环，又回到菌绿素，其间产生ATP；②产ATP

7、；③不产生氧。光合细菌主要通过环式光合磷酸化作用产生ATP电子传递的过程中造成了质子的跨膜移动，为ATP的合成提供了能量。通过电子的逆向传递产生还原力；（2）非循环式光合磷酸化：高等植物和蓝细菌与光合细菌不同，他们可以裂解水，以提供细胞合成的还原力。特点：①电子的传递途径属非循环式；②在有氧条件下进行；③两个光合系统，其中色素系统Ⅰ（含叶绿素a）可利用红光，色素系统Ⅱ（含叶绿素b）可利用蓝光；④反应同时有ATP（产自系统Ⅱ）、还原力[H]（产自系统Ⅰ）和O2；⑤还原力NADPH2中的[H]来自H2O分子光解后的H+和e-。（3）嗜盐菌紫膜的光合作用只有嗜盐菌

8、才有的无叶绿素或菌绿素参与的独特光合作用。代表菌有盐