第五章 微生物营养与代谢.pptVIP

第四节 微生物的代谢 微生物的主要产能方式 发 酵 呼 吸 无机物氧化 光能转换（光合磷酸化） 产能方式 共同点：氧化还原反应 区别点： 最终电子受体 氧化基质 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 1、发酵（代谢发酵） 第四节 微生物的代谢 一分子葡萄糖释放225.7kJ的能量，其中有62.7kJ的能量贮存于2各ATP中 。 有机物 氧化的基质 最终受氢体 有机物 氧化 有机物 (1)发酵的特点： 工业发酵：利用微生物进行大规模生产的过程，均称发酵。 微生物或细胞在不需要氧的条件下转化物质的形态并将底物中的化学能转移产生ATP的一种方式。 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 (2) 酵母菌乙醇发酵 （1）氧化基质：葡萄糖 （2）最终的受氢体：乙醛 （3）丙酮酸脱羧酶 发酵特点 C6H12O6+2ADP+2Pi 2CH3CH2OH+2CO2+2ATP 葡萄糖 1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 1，3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 乙醇 乙醛 丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 2NAD+ 2NADH 2ATP 2ADP 2ADP 2ATP 2ADP 2ATP [O] [H] 丙酮酸 脱羧酶 发酵： 微生物或细胞在不需要氧的条件下转化物质的形态并将底物中的化学能转移产生ATP的一种方式。 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） (3) 正型乳酸发酵 C6H12O6+2ADP+2Pi 2CH3CHOHCOOH+2ATP 葡萄糖 1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 1，3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 乳酸 丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 2NAD 2NADH 2ATP 2ADP 2ADP 2ATP 2ADP 2ATP [O] [H] （1）氧化基质：葡萄糖 （2）最终的受氢体：丙酮酸 发酵特点 第四节 微生物的代谢 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 (4)发酵类型的比较 b. 糖酵解过程是两发酵类型ATP产生的唯一来源。 基质（底物）水平的磷酸化 底物在其氧化过程中形成某些具有高能磷酸键的中间产物，这类中 间产物，可将其高能键通过酶的作用转给ADP而形成ATP的过程。 在EM途径中，哪些是具有高能磷酸键的中间产物？ 两个发酵类型的共同点： a. 糖酵解途径(EM等)是发酵的主要途径。 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 (4)发酵类型的比较 HMP途径 ED途径 磷酸解酮酶途径 自学 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 (4)发酵类型的比较 不同点： 丙酮酸 丁酸丁醇发酵 丙酸发酵 混合酸发酵 丁二醇发酵 正型乳酸发酵 酒精发酵 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 2、呼吸 微生物以O2或其它无机物为电子最终受体进行有机物氧化的过程。 葡萄糖在有氧条件下完全氧化时共释放2875.7kJ的能量，其中有1254kJ的能量贮存于36个ATP中 。 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 2、呼吸 (1) 特点： b. 电子载体传递电子伴随ATP大量形成 氧化磷酸化：通过电子传递系统将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这个过程中偶联着ATP的合成，这种产生ATP的方式称为氧化磷酸化。 a. 电子载体传递电子 电子传递链（呼吸链） 一系列电子载体按照氧化还原电位升高的顺序排列而成的链。 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 2、呼吸 (2) 类型 （据电子最终受体分） b. 厌氧呼吸： 最终电子受体：无机物；底物：有机物。 NO3- SO4- CO3- 硝酸还原、硫酸盐还原、碳酸盐还原 a. 有氧呼吸： 最终电子受体：分子氧；底物：有机物。 一、微生物的产能代谢（或分解代谢） 第四节 微生物的代谢 3、无机物氧化： H2、NH3、HNO2、H2S（氢细菌、硝化细菌和硫细菌） H2+1/2O2 H2O 底物：无机物； 最终受氢体：氧气 好氧的化能自养型 ATP产生方式