[农学]青岛科技大学环境微生物3第三章微生物的生长于代谢32.ppt

3.2微生物的代谢 3.2.1酶 3.2.2微生物的能量生成与转换 3.2.3微生物呼吸作用类型 3.2.1酶 酶的性质 酶是蛋白质 酶具有专一性 酶的促进作用可逆 酶的作用条件温和 3.2.1酶 酶的种类 按成分多寡分 单成分酶：蛋白质组分 多成分酶：蛋白质，非蛋白质活性基团 结构酶与诱导酶 胞内酶和胞外酶 按催化反应类型分 水解酶 氧化还原酶 转移酶 同分异构酶 裂解酶 合成酶 3.2.2微生物的能量生成与转换 底物水平磷酸化 氧化磷酸化 光合磷酸化 3.2.3微生物呼吸作用类型 有氧呼吸 无氧呼吸 发酵 3.2.3微生物呼吸作用类型 有氧呼吸 好氧有机物呼吸（以葡萄糖为例） 糖酵解 三羧酸循环 电子传递链 丙酮酸氧化脱羧 乙酰CoA与草酰乙酸结合，生成六碳的柠檬酸，放出CoA。柠檬酸合成酶。 柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸，再结合一个H2O转化为异柠檬酸。顺乌头酸酶 异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应，生成5碳的a-酮戊二酸，放出一个CO2，生成一个NADH+H+。 异柠檬酸脱氢酶 a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应，并和CoA结合，生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA，放出一个CO2，生成一个NADH+H+。 酮戊二酸脱氢酶 碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键，放出的能量通过GTP转入ATP. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸，生成1分子FADH2，琥珀酸脱氢酶 延胡索酸和水化合而成苹果酸。延胡索酸酶 苹果酸氧化脱氢，生成草酸乙酸，生成1分子NADH+H+。苹果酸脱氢酶 好氧无机盐呼吸 3.2.3微生物呼吸作用类型 有氧呼吸 特点 最终电子受体为氧 最终产物为CO2和H2O 这一类作用是彻底的氧化作用 产生的能量最高 3.2.3微生物呼吸作用类型 无氧呼吸 厌氧有机物呼吸 （分子内无氧呼吸） 厌氧无机盐呼吸（分子外无氧呼吸） 硝酸盐呼吸（反硝化） 反硝化菌：地衣芽孢菌属、铜绿假单胞菌、脱氮副球菌、脱氮硫杆菌等。 异氧微生物 C6H12O6+4NO3- 2N2 +6CO2+6H2O+能量 自氧微生物 5S+6NO3-+8H2O H2SO4+6OH-+3N2+能量 硫酸盐呼吸（硫酸盐还原） 硫酸盐还原菌 CH3COOH+SO42-+3H+ 2CO2+H2S+2H2O+能量 产甲烷菌无氧呼吸 杆菌、球菌（甲烷八叠球菌）、丝状菌 4H2+H++HCO3- CH4+3H2O+能量 3.2.3微生物呼吸作用类型 无氧呼吸 特点 氧化底物是有机物或无机物 最终电子受体为无机物：NO3-,NO2-, SO42-,S2O32- 最终产物为CH4,CO2,H2O,H2S,N2 3.2.3微生物呼吸作用类型 发酵 特点 最终受氢体是氧化过程的中间产物 最终产物是不完全氧化有机物中间体：醇、有机酸 是一种不彻底的氧化（降解）作用 产生的能量最低 思考题 什么是底物水平磷酸化、氧化磷酸化及光合磷酸化？ 简述呼吸作用的类型及特点。 一些重要的辅酶与辅基 铁卟啉 辅酶A NAD（辅酶Ⅰ）和NADP（辅酶Ⅱ） FMN（黄素单核苷酸）和FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸） 辅酶Q 硫辛酸（L）和焦磷酸硫胺素（TPP） 磷酸腺苷和其它核苷酸类（AMP、ADP、ATP、GTP等） 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 生物素（维生素H） 四氢叶酸 金属离子 专性厌氧菌（产甲烷菌）的特殊辅酶 辅酶M 辅酶420 辅酶430 甲烷蝶呤（MPT） 甲烷呋喃（MFR） 幻灯片 23 * * 新陈代谢=物质代谢（合成代谢+分解代谢）+ 能量代谢（产能代谢+耗能代谢） R’-R+H2O ROH+R’-H A-H2+B A+B-H2 脱氢酶 还原酶 A-H2 +1/2O2 A+H2O A +Bx Ax+B A A’ A B+C A+B+ATP AB+ADP+Pi （1）底物水平磷酸化 （2）氧化磷酸化 A—H 有机物 辅酶（氧化态） FAD、NAD（P）H+ CO2 辅酶（还原态） FADH2、NAD（P）H+H+ O2 H2O ATP （3）光合磷酸化 光能营养 型生物 产氧 不产氧 2NADP+2ADP+2Pi+2H2O 叶绿素 光子 2NADPH+2H++2ATP+O2 nADP+nPi 细菌叶绿素 光子 nATP （1）引发阶段：葡萄糖磷酸化变为活化的 1、6-二磷酸果糖 。 （2）裂解阶段：6碳的1、6-二磷酸果糖分