第五章微生物的代谢（演示）.ppt

第五章 微生物的代谢 1．底物水平磷酸化：指在被氧化底物分子上发生磷酸化作用，形成高能中间体，这种高能中间体再将高能键交给ADP，生成ATP的过程。 2．氧化磷酸化：生物氧化过程中释放出电子，通过电子传递体系传递到受体（O2或其他氧化型物质）时，产生ATP的过程。 3．光合磷酸化：光能转变成化学能，光能引起叶绿素、菌绿素或菌紫素激活，放出电子，通过电子传递体系产生ATP的过程。 　 发酵类型 产物 微生物 乙醇发酵 乙醇、CO2 酵母菌属（Saccharomyces） 乳酸同型发酵 乳酸 乳酸细菌属（Lactobacillus） 乳酸异型发酵 乳酸 乙醇 乙酸 CO2 明串珠菌属（Leuconostoc） 混合酸发酵 乳酸 乙酸 乙醇 甲酸 大肠埃希氏菌(Escherichia coli) CO2 H2 丁二醇发酵 丁二醇 乳酸 乙酸 气杆菌属（Aerobacter） 乙醇 CO2 H2 丁酸发酵 丁酸 乙酸 CO2 H2 丁酸梭菌(Clostridium butylicum) 丙酮-丁醇发酵 丁醇 丙酮 乙醇 梭菌属（Clostridium） 丙酸发酵 丙酸 丙酸杆菌属(Propionibacterium) 电子传递体系（呼吸链） 以葡萄糖氧化分解为例 TCA循环的生物学意义 NO3- b.硫酸盐呼吸（sulfate respiration）或反硫化作用 二、呼吸 第二节 化能异养微生物的产能代谢 （1）有氧呼吸 3.是生物体内有机质彻底氧化的途径。 不仅是糖代谢的途径，同时也是脂肪和蛋白质氧化产生CO2、H2O和能量的代谢途径。是糖、蛋白质、脂肪三者相互转化的枢纽。 1.是生物体内有机质氧化产能的主要环节。 2.微生物合成提供原料，中间产物用于生物合成。 二、呼吸 第二节 化能异养微生物的产能代谢 （2)无氧呼吸 无氧呼吸又称厌氧呼吸,是一类电子传递体系末端的受氢体为外源无机氧化物的生物氧化。 底物脱氢后，经电子传递体系递氢，最终由氧化态的无机物（个别为有机物）受氢。 硝酸盐呼吸（NO3- →NO2- NO N2O） 硫酸盐呼吸（SO42-→SO32- H2S） 碳酸盐呼吸（CO2 HCO3- →CH3COOH CH4） 延胡索酸呼吸（延胡索酸→琥珀酸） 根据最终受氢体的不同分为： 无机盐呼 吸 特点: 二、呼吸 第二节 化能异养微生物的产能代谢 （2)无氧呼吸 a.硝酸盐呼吸（Nitrate respiration) 最终电子受体:NO3- 硝酸盐还原酶 亚硝酸盐还原酶 NO2- N2 5CH3COOH+8NO3- 10CO2+4N2+ 6H20+8OH-+能量 反硝化作用（denitrification） 即生物脱氮作用，指通过硝酸盐呼吸将NO3-还原为N2（及N2O、NO） C6H12O6 +4NO3- 6CO2+2N2+ 6H20+1756KJ 反硝化细菌（denitrifying bacteria）反硝化假单胞菌、铜绿假单胞菌、施氏假单胞菌、反硝化副球菌等 二、呼吸 第二节 化能异养微生物的产能代谢 （2）无氧呼吸 是指在无氧条件下，硫酸盐还原细菌以SO42-为最终电子受体，将其还原为H2S的过程。 c.碳酸盐呼吸（carbonate respiration） 进行碳酸盐还原的细菌称为产甲烷细菌（Methanogens） 又称甲烷生成作用。 产甲烷菌利用甲醇、甲酸、乙酸、H2等为氢供体，将CO2还原为CH4。 三、三种生物氧化类型比较（以葡萄糖为例） 反硝化：1756 反硫化：1125 底物水平磷酸化；氧化磷酸化 CO2、H2O、NH3、N2、H2S、CH4、ATP 脱氢酶、脱羧酶、硝酸还原酶、硫酸还原酶；辅酶：NAD+、细胞色素b、c等 NO3- 、NO2- SO42- 、 CO32- 、 CO2 无氧 呼吸 2876 底物水平磷酸化；氧化磷酸化 CO2、H