第七章微生物的新陈代谢ppt课件.ppt

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1、第七章微生物的代谢课程标准本章要点第一节化能异养微生物的能量代谢第二节化能自养微生物的产能代谢第三节合成代谢第四节次生代谢返回总目录1第七章微生物的代谢了解微生物能量代谢、分解代谢、合成代谢及代谢调控方式，理解微生物主要的次生代谢产物，掌握微生物能量代谢中生物氧化的几种方式。课程标准2本章要点一化能异养微生物的产能代谢二化能自养微生物的产能代谢三微生物的合成代谢四微生物的次生代谢及次生代谢产物34吸收的营养物质细胞物质生物合成（同化作用）需要能量生物分解（异化作用）ATP产生能量新陈代谢（Metabolism）5新陈代谢（Metabolism）一般泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的

2、过程。新陈代谢能量代谢合成代谢（同化）分解代谢（异化）生物小分子合成生物大分子耗能产能生物大分子分解为生物小分子物质代谢6（1）在温和条件下进行(由酶催化)；（2）反应步骤繁多，但相互配合、有条不紊、彼此协调，且逐步进行，表征了新陈代谢具有严格的顺序性；（3）对内外环境具有高度的调节功能和适应功能。新陈代谢的共同特点：7第一节化能异养微生物的能量代谢最初能源通用能源有机物（化能异养菌）日光（光能自养菌）无机物（化能自养菌）8一、底物脱氢的四条主要途径EMP途径，又称糖酵解途径HMP途径，又称己糖-磷酸途径ED途径，又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径TCA循环，即三羧酸循环9二、

3、葡萄糖的糖酵解作用(Embden-Meyerhof-Parnas途径，简称：EMP途径)活化移位氧化磷酸化葡萄糖激活的方式己糖异构酶磷酸果糖激酶果糖二磷酸醛缩酶甘油醛-3-磷酸脱氢酶磷酸甘油酸激酶甘油酸变位酶烯醇酶丙酮酸激酶10葡萄糖激活的方式好氧微生物：需要Mg++和ATP的己糖激酶厌氧微生物通过磷酸烯醇式丙酮酸-磷酸转移酶系统，在葡萄糖进入细胞时即完成了磷酸化11磷酸果糖激酶EMP途径的关键酶，在生物中有此酶就意味着存在EMP途径需要ATP和Mg++在活细胞内催化的反应是不可逆的反应12HMP途径降解葡萄糖的三个阶段HMP是一条葡萄糖不经EMP途径和TCA循环途径而得到不彻底氧化，并能

4、产生大量NADPH2等形式的还原力和多种中间代谢产物的代谢途径1.葡萄糖经过几步氧化反应产生核酮糖-5-磷酸和CO22.核酮糖-5-磷酸发生同分异构化或表异构化而分别产生核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸3.上述各种戊糖磷酸在无氧参与的情况下发生碳架重排，产生己糖磷酸和丙糖磷酸13HMP途径葡萄糖ATPADP6-磷酸葡萄糖NAD(P)+NAD(P)H+H+6-磷酸-葡萄糖酸NAD(P)+NAD(P)H+H++CO25-磷酸-核酮糖5-磷酸-木酮糖5-磷酸-核酮糖5-磷酸-核糖5-磷酸-木酮糖+5-磷酸-核糖TK6-磷酸-景天庚酮糖+3-磷酸-甘油醛TA6-磷酸-果糖+4-磷酸-赤藓糖4-磷酸

5、-赤藓糖+5-磷酸-木酮糖TK6-磷酸-果糖+3-磷酸-甘油醛注：TK为转羟乙醛酶TA为转二羟丙酮基酶14HMP途径的生理意义为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸产生大量的NADPH2，一方面参与脂肪酸、固醇等细胞物质的合成，另一方面可通过呼吸链产生大量的能量四碳糖（赤藓糖）可用于芳香族氨基酸的合成在反应中存在3-7碳糖，使具有该途径的微生物的碳源谱更广泛通过该途径可产生许多发酵产物，如核苷酸、氨基酸、辅酶、乳酸等15WD途径WD途径又称磷酸解酮酶途径，它们催化的反应分别为：5-磷酸木酮糖（果糖-6-磷酸）磷酸戊糖解酮酶（磷酸己糖解酮酶）乙酰磷酸磷酸甘油醛（磷酸-4-赤藓糖）乙酸丙酮酸与

6、HMP途径相连乳酸许多微生物（如双歧杆菌）的异型乳酸发酵即采取此方式16ED途径ATPADPNADP+NADPH2葡萄糖6-磷酸-葡萄糖6-磷酸-葡萄酸~~激酶（与EMP途径连接）~~氧化酶(与HMP途径连接)EMP途径3-磷酸-甘油醛~~脱水酶2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸EMP途径丙酮酸~~醛缩酶有氧时与TCA环连接无氧时进行细菌发酵17ED途径的总反应ATPC6H12O6ADPKDPGATP2ATPNADH2NADPH22丙酮酸6ATP2乙醇(有氧时经过呼吸链)（无氧时进行细菌乙醇发酵）18ED途径的特点ED途径的特征反应是2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）裂解为丙

7、酮酸和3-磷酸甘油醛ED途径的特征酶是2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）醛缩酶ED途径中的两分子丙酮酸来历不同，一分子由2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸直接裂解产生，另一分子由磷酸甘油醛经EMP途径转化而来1摩尔葡萄糖经ED途径仅产生1摩尔ATP此途径主要存在与Pseudomonas,好氧时与TCA循环相连，厌氧时进行乙醇发酵19TCA的生物学意义1、是生物体代谢糖的主要方式，具有普遍性。2、生物体提供能量