ch微生物的生理代谢概要.ppt

第五节 微生物的代谢作用 例：葡萄糖的有氧降解过程： 1） 丙酮酸 这一过程称为糖的酵解，只产生4个ATP和2个NADH2，其中用掉2个ATP。 2）、 这一过程由TCA（三羧酸循环）系统完成，生成2个ATP，2个FADH2和8个NADH2，再经电子传递链产生30个ATP。 第五节 微生物的代谢作用 3）、 这一过程由呼吸链完成，24【H】及电子经电子传递链，偶联磷酸化最后由O2接受生成H2O并产生34ATP。 以上葡萄糖分解产生38个ATP并被彻底氧化，这时能量转化率为50％，即根据物理化学计算，一个葡萄糖分子产生686千卡，一个ATP产生8.9千卡，38个ATP产生338.2千卡。 第五节 微生物的代谢作用 2、无氧呼吸（厌氧呼吸）——兼性厌气微生物（分子内无氧呼吸）和绝对厌气（分子外无氧呼吸）的呼吸作用 无氧呼吸就是不以O2作为氢及电子的最终受体，而是以某些氧化物如NO3-，SO42-等为电子及氢受体。当氧化物充足时，也能使底物彻底氧化形成较多的ATP，如反硝化细菌和硫酸还原细菌等一些兼性厌气微生物，再有氧时则进行有氧呼吸，无氧时如有合适的氧化物则进行无氧呼吸。 第五节 微生物的代谢作用 反硝化细菌： 硫酸还原细菌： 甲烷菌：将乙醇脱氢氧化形成乙酸，以CO2作受氢体使其还原成甲烷。 第五节 微生物的代谢作用 3、发酵作用——兼性厌气微生物的作用—分子内无氧呼吸。 发酵作用是发生在厌气及兼性厌气微生物在无氧条件下的一种呼吸作用。不能将有机质彻底氧化，不能利用氧或氧化物为最终氢和电子的受体，而是利用氧化过程中的中间产物为电子及氢的受体，中间产物被还原后就不再进行氧化分解，产物仍为有机质。 发酵作用不需要细胞色素系统及电子传递链，只产生少量ATP，消耗大量的基质。 常见的发酵作用如酒精发酵，乳酸发酵，丙酸发酵，丁酸发酵。 酒精发酵 乳酸发酵 异型乳酸发酵：乳酸细菌发酵糖除产生乳酸外还产生相当数量的乙醇及CO2。 正型乳酸发酵：只产生乳酸的发酵。 第五节 微生物的代谢作用 第五节 微生物的代谢作用 进行发酵作用的细菌可分为2大类： 1）、绝对厌氧的微生物：对氧气敏感，有氧存在时无法生长，这是因为这类微生物细胞内缺乏过氧化氢酶，一旦有氧存在，脱氢酶产生的H2与O2形成H2O2，对细胞有毒害作用。 2）、兼性厌气微生物的发酵作用：在有氧气时有氧呼吸无氧时为发酵作用。 三、同化作用： 微生物利用异化作用分解产生的能量及简单有机物以及在环境中吸取的有机无机物，在细胞内经各种酶的催化，经过复杂的转化与组合，由简单物质变成复杂有机物供个体发育、生长、繁殖的过程称为同化作用。 同化作用时利用能量合成物质的过程。 这里介绍碳源的同化作用： 自养型微生物利用能量及CO2合成最基本的糖——葡萄糖 这一过程由一系列反应构成的体系——卡尔温循环完成。 第五节 微生物的代谢作用 四、微生物的代谢产物： 在微生物的新陈代谢过程中，产生各种简单或复杂的有机物，它们一般不形成结构物质，而是作为养料贮存于或排泄到细胞外。 1、气体物质：CO2、H2、CH4、H2S、NH3、N2等 2、有机物质：酸、醇、醛、酮、胺等简单有机物；抗生素、毒素、色素、维生素、多糖、胞外蛋白等复杂物质。 3、无机酸：NO3-、NO2-、SO42-、PO43-等。 第四节 酶 酶是由活体生物产生的，以蛋白质为主要成分，具有高度专一性，高度催化活性的生物催化剂。微生物的生理状态决定于它所具有的酶及酶系。 一、酶的性质： （一）、蛋白质的性质： 酶的化学成分为Pr，因而具有蛋白质的一切性质，凡能使蛋白质变性的因素如高温，强酸、碱，重金属盐，UV都对酶的结构或催化活性有破坏作用，导致酶的失活，分子量大，胶性，两性离解。 第四节 酶 （二）、酶的专一性： 与其他无机催化剂一样，可促进化学反应速度，但它与无机催化剂不同的是：易失活，催化活性具有高度的专一性，一种酶只能催化一种物质变化（绝对）或一类化学链的反应（相对）。如 -淀粉酶只能催化 -1，4糖苷链水解，不能作用于 -1，6糖苷链。 （三）、酶促反应的可逆性： 与其他催化剂相同，其催化作用是可逆的。在生物体内，一般能量变化较小时多为可逆反应，而能量变化大时则不可逆。 第四节 酶 二、酶的结构： 酶蛋白也是由构成一般蛋白质的20多种a