最新微生物代谢幻灯片.ppt

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1、微生物代谢氧化还原反应AH22H++2e+A（氧化）B+2H++2eBH2（还原）中间电子载体：NAD+产能反应NADP+合成反应酶是一种有催化活性的蛋白质，它具有高度的专一性，即一种酶只能催化一种或一类反应酶。底物水平磷酸化：X—P+ADPATP+X电子直接在两种物质间传递，不经过电子传递链相关催化酶位于细胞质内氧化磷酸化：通过呼吸链完成电子的传递，电子传递与磷酸化相偶联A、NAD链NAD（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）NADP（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）B、FAD链FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）细菌呼吸链的可能途径如下：（1）辅酶Q被MK(甲基萘醌)或

2、DMK（脱甲基甲基萘醌）取代。Cyta3被Cytaa3、,Cyto或Cytd取代（2）氧还载体的数量可增可减，如E.coli的细胞色素有9种以上。（3）有分支呼吸链的存在。例如，E.coli在缺氧条件下，在辅酶Q后分成两支，一支是Cytb556→Cyto，另一支是Cytb558→Cytd(可抗氰化物抑制）。原核生物的电子传递链有以下特点：光合磷酸化作用细菌的光合作用分为如下三种类型：⑴依赖细菌叶绿素的光合作用（环式光合磷酸化产生ATP）着色菌属和绿菌属的细菌，由于它们含有不同于叶绿素的菌绿素，因此这些光合细菌只有一个光反应系统。在光合作用时不放出

3、氧气，是不产氧光合作用，产生一个ATP⑵依赖叶绿素的光合作用（非环式光合磷酸化产生ATP）蓝细菌具有和高等植物一样的叶绿素分子，具有光反应系统Ⅰ和光反应系统Ⅱ,进行的是放氧性的光合作用，在该磷酸化中除产生ATP外还产生NADPH23．依赖细菌视紫红质的光合作用（借质子H+动力产生ATP）盐细菌能耐盐，在有氧条件下行有氧呼吸，但当含氧量很低，在有光照的情况下，也能转化光能为ATP，主要是因为它们的细胞膜是含有细菌视紫红质。在光的作用下，细菌视紫红质将质子不断地排出细胞外，借助质子动力而形成ATP。这是一种比较原始的产生ATP的方式产生能量的方式：异

4、养型微生物以有机物的氧化反应获得能量，自养型微生物从光或无机物的氧化反应中得到能量。根据最终电子受体性质的不同，产能方式分为发酵、有氧呼吸和无氧呼吸发酵作用是指化合物氧化时脱下的氢和电子经某些辅酶或酶的辅基（NAD、NADP、FAD）传递给另一个有机物，最终产生一种还原性产物的作用发酵作用发酵是厌氧型细菌获得能量的主要方式。有些兼性厌氧菌在无氧条件下也能进行发酵作用，但若有氧存在时会发生呼吸作用，对发酵作用产生抑制现象，称为巴斯德效应。发酵有以下几种类型:酒精发酵乳酸发酵丁酸发酵和丙酮丁醇发酵不同的微生物进行乙醇发酵的途径和产物不同，主要有酵母菌

5、的乙醇发酵和细菌的乙醇发酵乙醇发酵酵母菌的乙醇发酵细菌的乙醇发酵葡萄糖葡萄糖2ATP2CO2EMP2丙酮酸（CH3COCOOH)2乙醛（CH3CHO）2乙醇ATPED2—酮—3—脱氧葡萄糖酸3-P甘油醛丙酮酸2乙醇CO2×22ATP上述乙醇发酵都靠底物水平磷酸化产生ATP，但酵母产能多，细菌产能少乳酸发酵与牛奶变酸、制酸泡菜和制作青贮饲料有关，进行乳酸发酵的微生物主要是细菌，分正型乳酸发酵和异型乳酸发酵二种乳酸发酵正型乳酸发酵：指发酵产物只有单一的乳酸葡萄糖2ATPEMP丙酮酸×2乳酸×2C6H12O62乳酸+2ATP正型德氏乳杆菌异型乳酸发酵:

6、指发酵产物除乳酸外，还有其它的化合物正型乳酸发酵比异型乳酸发酵产生的能量要多，乳酸要多,正型乳酸发酵的理论转化率为100%，实际转化率为80%以上,工业上可达96%;异型乳酸发酵理论上50%转化为乳酸,实际40%转化为乳酸,其余转化为乙醇（或乙酸）2×葡萄糖2乳酸+3乙酸+5ATP异型（H.K）双岐杆菌磷酸已糖解酮酶(H.K)葡萄糖1乳酸+1乙醇+1CO2+1ATP肠膜状明串珠菌磷酸戊糖解酮酶(P.K)丁酸发酵&丙酮丁醇发酵丁酸梭状芽孢杆菌（Clostridiumbutyricum）可以发酵葡萄糖得到丁酸丙酮丁醇梭菌（Clostridiumace

7、tobutylicum）在发酵葡萄糖经丙酮酸到丁酸中，当丁酸和乙酸大量积累时会使pH下降至4.0，这时导致丁酸进一步还原为丁醇，微生物利用还原丁酸为丁醇的酶还原乙酸为乙醇。并还产生丙酮。丙酮是制造炸药的原料，丁醇是生产硝基纤维涂料的快干剂，工业上所利用的丙酮和丁醇既可通过发酵的方法获得，亦可以从石油中制取丙酮、丁醇的作用产生ATP的另一种方式是呼吸作用，大多数微生物以此方式产生能量。呼吸作用按照最终电子受体的差别又分为有氧呼吸和无氧呼吸呼吸作用细菌的有氧呼吸与真核生物的有氧呼吸基本相同，所不同的是，细菌的呼吸链位于细胞膜上，因此细菌的呼吸作用是在

8、细胞膜上进行的，而真核生物的呼吸作用是在线粒体中进行的。有机物被微生物彻底氧化分解最后生成H2O，CO2并产生大量的ATP。有氧呼吸微生