5微生物的代谢资料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 特点： a常规途径脱下的氢，经部分呼吸链传递； b氢受体：氧化态无机物（个别：延胡索酸） c产能效率低。 硝酸盐呼吸（反硝化作用）即硝酸盐还原作用 特点： a 有其完整的呼吸系统； b 只有在无氧条件下，才能诱导出反硝化作 用所需的硝酸盐还原酶A、亚硝酸还原酶等 c 兼性厌氧 细菌：铜绿假单胞、地衣芽孢杆菌等。 2 无氧呼吸（厌氧呼吸） 同化性硝酸盐作用： 作为氮源营养物 NO3- ? NH3 - N ? R - NH2 异化性硝酸盐作用：还原 无氧条件下，利用NO3-为最终氢受体 NO3- ? NO2 ? NO ? ? N2O ? N2 反硝化意义： 1）使土壤中的氮（硝酸盐NO3-）还原成氮气而消失，降低土壤的肥力； 2）反硝化作用在氮素循环中起重要作用。 ? 亚硝酸还原酶 氧化氮还原酶 氧化亚氮还原酶 硝酸盐还原酶 ? ? ? 硝酸盐呼吸（反硝化作用） 硫酸盐呼吸（硫酸盐还原） ——厌氧时，SO42- 、SO32-、S2O32- 等为末端电 子受体的呼吸过程。 特点： a、严格厌氧； b、大多为古细菌 c、极大多数为专性化能异氧型，少数为混合型； d、最终产物为H2S； SO42- ? SO32- ? SO2 ? S ? H2S e、利用有机质（有机酸、脂肪酸、醇类）作 为氢供体或电子供体； f、环境： 富含SO42-的厌氧环境（土壤、海水、污水等） 硫呼吸 （硫还原） —— 以元素S作为唯一的末端电子受体。 电子供体：乙酸、小肽、葡萄糖等 最终产物为H2S，一般为厌氧菌。氧化乙酸脱硫单胞菌 碳酸盐呼吸（碳酸盐还原） ——以CO2、HCO3- 为末端电子受体 产甲烷菌 — 利用H2作电子供体（能源）、CO2为 受体，产物CH4； 产乙酸细菌 — H2 / CO2 进行无氧呼吸，产物为乙酸。 其他类型无氧呼吸 ——以Fe3+、Mn2+许多有机氧化物等作为末 端电子受体的无氧呼吸。 延胡索酸 ? 琥珀酸 + 1 ATP 。 被砷、硒化合物污染的土壤中，厌氧条件下生长一些还原硫细菌。 利用微生物还原AsO43- 生产三硫化二砷（雌黄） 作用：生物矿化和微生物清污 第二节 微生物特有的合成代谢途径 一、细菌的光合作用 真核生物：藻类及其他绿色植物 产氧 原核生物：蓝细菌 光能营养型生物 不产氧 （仅原核生物有）：光合细菌 1、光合细菌类群 1）产氧光合细菌——好氧菌 各种绿色植物、藻类 蓝细菌：专性光能自养。 (H2S环境中，只利用光合系统进行不产氧作用)。 2）不产氧光合细菌 a、紫色细菌 ——只含菌绿素a 或 b。 紫硫细菌（着色菌科）（旧称红硫菌科） 含紫色类胡萝卜素，菌体较大，沉积胞内。 氢供体：H2S、H2 或 有机物。 H2S ? S ? SO42- ； 少数暗环境以S2O32-作为电子供体。 氧化铁紫硫细菌（Chromatium属）利用FeS,或Fe2+ 氧化产生Fe(OH)3沉淀 2、细菌光合色素 1）叶绿素（chlorophyll）：680、440nm 2）菌绿素—— a、b、c、d、e、g。 a ：与叶绿素 a 基本相似；850nm处。 b：最大吸收波长840~1030。 3）辅助色素：提高光利用率 类胡萝卜素： 藻胆素：蓝细菌独有 藻红素（550nm）、藻蓝素（620~ 640 nm） 藻胆蛋白：与蛋白质共价结合的藻胆素。 3、细菌光合作用 1）循环光合磷酸化 细菌叶绿素将捕获的光能传输给其反应中心叶绿素，吸收光能并被激发，使它的还原电势变得很负，被逐出的电