最新微生物代谢1教学讲义ppt课件.ppt

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1、微生物代谢1复杂分子（有机物）分解代谢合成代谢简单小分子ATP[H]分解代谢与产能代谢紧密相连；合成代谢与耗能代谢紧密相连。微生物的代谢离不开酶，无论是分解代谢还是合成代谢都必须在酶的催化作用下才能进行。一切生命活动都是耗能反应，因此，能量代谢是一切生物代谢的核心问题。能量代谢的中心任务，是生物体如何把外界环境中的多种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源------ATP，这就是产能代谢。最初能源有机物还原态无机物日光化能异养微生物化能自养微生物光能营养微生物通用能源（ATP）一、微生物的产能代谢底物水平磷酸化底物氧化生成高能磷酸键化合物的过程中，在相应酶的作用下高能磷酸基

2、转移到ADP上生成ATP。不需氧，不经过呼吸链。电子传递水平磷酸化物质氧化放出的电子在呼吸链中传递时，放出能量，生成ATP特点：物质氧化产生的质子和电子，通过一系列电子传递体，传给最终电子受体，此过程中产生ATP.呼吸链的实质是电子传递链，各电子传递体依次排列构成电子传递链，链上各个氧化反应与磷酸化偶联，氧化还原电位逐步增加。真核生物呼吸链位于线粒体内膜，原核生物位于细胞质膜上。细菌呼吸链的可能途径生物代谢时，每一步氧化作用，被氧化物都要脱去两个氢原子，NAD和FAD是脱氢和氧化作用的载体。光合磷酸化⑴依赖细菌叶绿素的光合作用（环式光合磷酸化产生ATP）如着色菌属（Chromatium）细

3、菌和绿菌属（Chlorobium）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光反应系统Ⅰ。在光合作用时不放出氧气，是不产氧光合作用，产生一个ATP。⑵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NADPH2。(3)依赖细菌视紫红质的光合作用（借质子动力产生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，

4、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。二、微生物的生物氧化作用异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，氧化作用分为发酵、有氧呼吸和无氧呼吸1.发酵作用底物氧化时脱下的氢和电子经某些辅酶或酶的辅基（NAD、NADP、FAD）传递给底物未完全氧化的中间产物，同时释放能量并产生各种代谢产物。ATP产生途径：底物水平磷酸化电子受体：底物氧化的中间产物，不需分子氧的参与。特点：底物氧化不彻底，产能水平低。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，但有氧存在时会发生呼吸作

5、用，抑制发酵，称巴斯德效应。包括乙醇发酵、乳酸发酵、丁酸发酵和丙酮丁醇发酵等。不同的微生物进行乙醇发酵的途径和产物不同，主要有酵母菌的乙醇发酵和细菌的乙醇发酵(1)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2ATP2CO2EM2丙酮酸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上述乙醇发酵都靠基质水平磷酸化产生ATP，但酵母产能多，细菌产能少乳酸发酵与牛奶变酸、制作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。(2)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2ATPEM

6、丙酮酸×2乳酸×2C6H12O62乳酸+2ATP正型德氏乳杆菌异型乳酸发酵:指发酵产物除乳酸外，还有其它的化合物丁酸梭状芽孢杆菌（Clostridiumbutyricum）可以发酵葡萄糖得到丁酸。丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylicum）可发酵葡萄糖产生丙酮、丁醇。(3)丁酸发酵与丙酮丁醇发酵产生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。2.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，区别是，细菌的呼吸链位于细胞膜上，因此细菌的呼吸是在细胞膜上进行的，而真核生物是在线粒体中进行的。有氧

7、呼吸微生物氧化底物时脱下的氢和电子经呼吸传递链，最终交给氧，并生成水和能量的过程。大多数微生物的产能方式,如需氧菌和兼性厌氧菌。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。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+38/32ATPATP产生途径：电子传递水平磷酸化电子受体：分子态氧(O2)特点：底物彻底氧化，产能水平高。微生物氧化底物时脱下的氢和电子经呼吸传递链，最终交给无机物的过程。进行无氧呼吸