微生物学微生物的新陈代谢.pptxVIP

微生物学微生物的新陈代谢第1页/共169页第2页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢第3页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢 新陈代谢：广义是指生物体与外界环境之间物质和能量的交换以及生物体内物质和能量的转换。狭义是指发生在活细胞中的各种分解代谢与合成代谢的总和。 新陈代谢是由合成代谢和分解代谢两个同时进行的过程组成，无论是合成代谢还是分解代谢都包括物质代谢和能量代谢两个方面的内容。 第4页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢 一、合成代谢和分解代谢 合成代谢：在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子物质、ATP形式的能量、[H]形式的还原力合成自己新的有机物（糖类、脂类、蛋白质、核酸等），并贮存能量的过程。（耗能、贮能）。 分解代谢：生物体内的有机物（原有的有机物）通过分解代谢酶系的催化，分解成水、二氧化碳等简单小分子物质，同时释放能量ATP和还原力[H]。（耗能、产能）。 第5页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢 合成代谢与分解代谢的关系：合成代谢与分解代谢在生物体中偶联进行，它们之间既有明显差别，但又紧密相关。分解代谢为合成代谢提供所需要的能量和原料，而合成代谢则是分解代谢的基础。 第6页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢 二、物质代谢和能量代谢 物质代谢：生物体与内外环境间进行的物质转变与交换。 （合成、分解） 能量代谢：生物体与内外环境间进行的能量转换。 （耗能、贮能、产能） 物质代谢与能量代谢的关系：在物质代谢的过程中伴随着能量代谢的进行，在物质的分解过程中，伴随着能量的释放，这些能量一部分以热的形式散失，一部分以高能磷酸键的形式贮存在三磷酸腺苷（ATP）中，用于维持微生物的生理活动或供合成代谢需要。 第7页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢教学要求（10学时）1、了解微生物物质代谢与能量代谢、合成代谢与分解代 谢、初生代谢与次生代谢之间的相互区别和联系。 2、掌握微生物能量代谢的基本内容、特点、意义。3、了解微生物分解代谢的基本内容。4、掌握分解代谢与合成代谢的联系。5、了解微生物独特的合成代谢途径。6、掌握微生物的代谢调节及其在发酵工业中的应用。第8页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢第一节　微生物的能量代谢第二节 微生物的分解代谢第三节 微生物的合成代谢　第四节 微生物的代谢调节与发酵生产　第9页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢 第一节　 微生物的能量代谢 研究能量代谢的根本目的，其实质就是追踪生物体如何把外界环境中多种形式的最初能源逐步转换成对一切生命活动都能利用的通用能源——ATP的过程。第10页/共169页 第五章　微生物的新陈代谢第一节　 微生物的能量代谢 一、化能异养微生物产ATP和还原力 二、化能、光能自养微生物产ATP和还原力 第11页/共169页第五章　微生物的新陈代谢能量代谢分解代谢合成代谢代谢调节一、化能异养微生物产ATP和还原力 二、自养微生物产ATP和还原力第一节　微生物的能量代谢 （一）生物氧化 1、概念 是指发生在活细胞中的一系列产能性氧化还原反应（即参与反应的物质之间的电子转移和氢的转递过程）的总称。（实质：产能） （一）生物氧化（二）底物脱氢的 四条途径（三）递氢和受氢第12页/共169页 2、生物氧化与燃烧的比较 相同点：都是通过底物的氧化反应而释放出其中的化学潜能。 不同点：生物氧化在活细胞内进行，需要酶的参与，反应条件温和（常温、PH值中性），为多步式梯级反应，产生的能量大部分为ATP，且能量利用率高；而燃烧则不需要酶的参与，反应条件激烈，为一步式快速反应，其产能形式为发光、发热，能量利用率低。第13页/共169页（一）生物氧化（二）底物脱氢的 四条途径（三）递氢和受氢 3、形式 某物质与氧结合、脱氢或失去电子。 4、过程 分为脱氢（或电子）、递氢（或电子）、受氢（或电子）三阶段。 5、功能 产能（ATP）、产还原力[H]、产小分子中间代谢物。 6、类型 有氧呼吸（呼吸）、无氧呼吸、发酵。第14页/共169页（一）生物氧化（二）底物脱氢的 四条途径（三）递氢和受氢 （二）底物脱氢的四条途径（以葡萄糖为例讲述H如何脱出） 1、EMP途径（糖酵解途径、己糖二磷酸途径） （1） 过程（两个阶段） ① 1分子葡萄糖转化成1分子1.6-二磷酸果糖后，在果糖二磷酸醛缩酶作用下，裂解为2?分子?3-磷酸甘油醛。 （耗2分子 ATP） ② 2?分子3-磷酸甘油醛再转化为2分子丙酮酸。 （产4分子 ATP）第15页/共169页 （2）总反应途径、特点 两个阶段（耗能、产能） 10步反应 三种产物 净产8个ATP第16页/共169页 （3）总反应式（细胞质基质中进行） C6H12O6+ 2NAD + 2(ADP+Pi