微生物的代谢Metabolismof .ppt

无氧呼吸Anaerobic Respiration 以氧化型化合物作为最终电子受体 又称厌氧呼吸 2 )自养微生物的生物氧化 光能自养微生物 化能自养微生物 光能自养微生物 产氧光能自养微生物 蓝藻（蓝细菌） 不产氧光能自养微生物 紫细菌 绿细菌 化能自养微生物 硝化细菌和亚硝化细菌 NH3 NO2- NO3- e O2 ATP 氨的氧化 硫杆菌（Thiobacillus），硫球菌（Thiosphaera） S2- S SO32- SO42- e O2 ATP 硫的氧化 Acid Mine Drainage Thiobacillus ferrooxidans 氢氧化细菌 H2 2H+ + 2e 氧化亚铁硫杆菌 Fe2+ Fe3+ + e 能量转换 底物水平磷酸化 氧化磷酸化 光合磷酸化 ATP 三、微生物的耗能代谢 The Use of Energy in Biosynthesis 微生物利用生物能合成细胞物质及其他耗能代谢的过程 ●细胞物质的合成 ●其他生理过程 1.细胞物质的合成 A .CO2的固定（fixation of CO2） 途径1：Calvin cycle 为多数光合（微）生物采用，如绿色植物 光合细菌、紫细菌、绿细菌等 6CO2 +18ATP +12NADPH——G +18ADP +12NADP+ +18Pi Calvin cycle The Calvin Cycle. 途径2：Reductive TCA cycle 绿色细菌（绿菌属 ，Chlorobium） Hydrogenobacter thermophilus Desulfobacter hydrogenophilus 4CO2 +3ATP +2NADPH +FADH2 Oxaloacetate +3ADP +2NADP +FAD 柠檬酸 顺乌头酸 异柠檬酸 α-酮戊二酸 琥珀酰 CoA 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酰 途径3：Reductive Acetyl CoA pathway Clostridium thermoaceticum Acetobacterium woodii Methanobacterium thermoautotrophicum Defulfobacterium autotrophicum Reductive Acetyl CoA pathway 途径4：3-Hydroxypropionate cycle 3-羟基丙酸（盐）途径 非硫光合细菌（Chloroflexus） 3-Hydroxypropionate cycle B.氮的同化 The nitrogen cycle 生物固氮 固氮菌属（Azotobacter） 根瘤菌（Rhizobium） Clostridium pasteurianum N2 +6e +6H+ +21ATP———2NH3 +21ADP +21Pi 三叶草根瘤 * ChapterⅤ 微生物的代谢 Metabolism of Microorganisms Metabolism Catabolism Anabolism Energy –yielding nutrients Carbohydrates Fats Proteins Catabolism Energy –poor end products CO2,H2O,NH3 Cell macromolecules Proteins ,Polysaccharides ,Lipids, Nucleic acids Precursor molecules Amino acids, Sugars, Fatty acids, Nitrogenous bases Anabolism ATP Relationship between Energy and Metabolism Energy classes of bacteria- light energy source or chemical energy source High energy compounds-battery for cells PEP 乙酰磷酸盐 一、微生物的产能代谢 生物氧化 物质在生物体内经过一系列氧化还原反应 逐步释放能量的过程 物质 ATP 合成代谢 生物运动，发光 产热 主动运输 1)异养微生物的生物氧化 发酵作用（fermentation) 呼吸作用（respiration） 有氧呼吸 无氧呼吸 A 发酵作用（fermentation） 微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底 物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能 量并产生各种不同的代谢产物 发