[理化生]微生物的代谢.ppt

Metabolism 新陈代谢-all chemical reactions within a living organism 1.Catabolism 分解代谢 Complex organic →simpler compounds releases ENERGY breakdown 2.Anabolism 合成代谢 Simpler compounds →Complex organic requires ENERGY building The Primary Energy Source 最初能源 Light energy日光 Organic compound ATP有机化合物 Inorganic compound无机化合物 所需能源的三种主要形式3 types of required energy 1.Chemical energy 化学能 ??Synthesis of complex molecules 2.Transport 运输 ??Transport nutrient of low conc. into the cell. 3.Mechanical Energy 机械能 ??Change the cell’s physical location and move structures within them. Biological Oxidation 生物氧化 3 stagesin the oxidation process 1.Loss of hydrogen or electron 脱氢 2.Hydrogenor electron transfer 递氢 3.Acceptance of hydrogen or electron 受氢 Products 1.ATP 2.Reduction power [H]还原力 3.Intermediate metabolites中间代谢物 碳水化合物分解代谢Carbohydrate Catabolism 碳水化合物是微生物的主要能源 Primary energy source Glucose葡萄糖-most common energy source –Respiration 呼吸作用 –Fermentation 发酵作用 2 四种脱氢途径的比较 EMP途径： 许多微生物都利用该途径对糖类进行分解代谢。1分子葡萄糖经10步反应产生2分子丙酮酸、2分子[H]和2个ATP； 该途径定位在微生物细胞质中，有氧和无氧都能进行； HMP途径： 可与EMP途径或ED途径同时存在，也能在有氧和无氧条件下发生。许多微生物通过该途径产能，但它的主要作用是用于生物合成。 ED途径： 少数细菌以该途径代替EMP途径。 1分子葡萄糖经4步反应产生2分子丙酮酸、2分子[H]和1个ATP； TCA循环： 有氧条件下，丙酮酸经TCA循环进一步代谢产能或用于合成。 （三）受氢 2.1 呼吸（有氧呼吸） 是一种最普遍和最重要的生物氧化或产能方式； 其特点是底物按常规方式脱氢后，经完整的呼吸链传递，最终被外源分子氧接受，释放能量； 递氢和受氢必须在有氧条件下进行，是一种高效产能方式； Homolactic fermentation同型乳酸发酵(1 step) →EMP →2 lactate only E.g. Lactobacillus delbruckii德氏乳杆菌 Heterolactic fermentation异型乳酸发酵 →HMP →lactate, ethanol, acetate, CO2 E.g. Leuconostocmesenteroides肠膜明串珠菌 Different heterolactic fermentation pathways produce different amount of ATP See P116 for comparison (2) Alcohol Fermentation 酒精发酵(2 steps) Only 2 ATP End products: Alcohol + CO2 Application: –Alcoholic beverages –Bread dough to rise Found in many fungi, yeasts, some bacteria –Saccharomycescerevisiae酿酒酵母 Alcoholic Fermentation Pathway 酒精发酵途径 (3) Mixed -Acid Fermentation 混合酸发酵 Only 2 ATP End products –“FALSE? Escherichia col