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第五章

微生物的代谢

第五章微生物的代谢

(MicrobialMetabolism)

代谢概论(Metabolism)

微生物产能代谢

耗能代谢

微生物代谢的调节

维;辄

微生物次级代谢与次级代谢产物

一、代谢概论(Metabolism)

代谢(metabolism)是细胞内发生的各种化学

反应的总称，它主要由分解代谢(catabolism)

和合成代谢(anabolism)两个过程组成。

微生物的代谢(metabolism)是指发生在

微生物细胞中的分解代谢(catabolism)

与合成代谢(anabolism)的总和。

分解代谢(catabolism)指细胞将大分

子物质降解成小分子物质，并在这个过

程中产生能量。

合成代谢(anabolism)指细胞利用小分

子物质合成复杂大分子的过程，并在这

个过程中消耗能量。

©在代谢过程中，微生物通过分解作用产生化学能，

光合微生物还可将光能转化成化学能，这些能量

用于：1.合成代谢；2.微生物的运动和运输；

3.热和光。

S无论是分解代谢还是合成代谢，代谢途径都是由一

系列连续的酶反应构成的，前一部反应的产物是后

续反应的底物。

s细胞能有效调节相关的酶促反应，使生命活动得以

正常进行。

S某些微生物在代谢过程中，除了产生其生命活动所

必需的初级代谢产物和能量外，还会产生一些次级

代谢产物。这些物质除有利于微生物生存，还与人

类生产生活密切相关。

一、代谢概论(Metabolism)

是指细胞将大分子物质降解

成小分子物质，并在这个过程中产生

合匕旦

耳匕里。

是指细胞利用简单的小分子

物质合成复杂大分子的过程，在这个

过程中要消耗能量。

分解代谢的三个阶段

第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物

质降解成为氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物

质；

第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单

的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三竣酸循环的

某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、

NADH及FAD为；

第三阶段是通过三竣酸循环将第二阶段产物完全降

解生成C()2，并产生ATP、NADH及FADH2。

•第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FAD%通过电子

传递链被氧化，可产生大量的ATP。

02

分解代谢的三个阶段

工4L、,r」

能量与代谢关系示意图

第一节微幺物的产健代谢

一、生物氧化

二、异养微生物的生物氧化

三、自养微生物的生物氧化

四、能量转换

生物耙化

分解代谢实际上是物质在生物体内经过一系列连续

的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程，这

个过程也称为生物氧化，是一个产能代谢过程。

在生物氧化过程中释放的能量可被微生物直接利

用，也可通过能量转换贮存在高能化合物（如ATP

中，以便逐步被利用，还有部分能量以热的形式被

释放到环境中。

不同类型微生物进行生物氧化所利用的物质是不同

的，异养微生物利用有机物，自养微生物则利用无

机物，通过生物氧化来进行产能代谢。

•生物氧化的形式：

某物质与氧结合、脱氢和失去电子3种。

•生物氧化的过程：

脱氢（或电子）、递氢（或电子）和受氢

（或电子）

•生物氧化的功能：

产能（ATP、产还原力、产小分子中间代

谢物

•生物氧化的类型：

发酵、呼吸（有氧呼吸和无氧呼吸）