微生物的新陈代谢ppt课件.pptxVIP

第五章微生物的新陈代谢;新陈代谢;在代谢过程中，微生物通过分解作用（光合作用）产生化学能。地;第一节微生物的能量代谢;一、化能异养微生物的生物氧化和产能

;（一）底物脱氢的四条途径;（2）EMP终产物的去向：

;2、HMP途径（戊糖磷酸途径、磷酸葡萄糖酸途径、WD途径）

;从6-磷酸-葡萄糖开始，即在单磷酸已糖基础上开始降解的故称为单磷酸已糖途径。;（2）HMP途径的三个阶段

;2）核酮糖-5-磷酸同分异构化或表异构化为核糖-5-磷酸和木糖-5-磷酸；

;丙糖磷酸可通过EMP途径转化为丙酮酸进入TCA循环，也可通过果糖二磷酸醛缩酶和果糖二磷酸酶的作用转化为己糖磷酸。

;3、ED途径（2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸途径）

;（1）ED途径的主要反应

;（2）ED途径特点

;4、TCA循环（三羧酸循环、柠檬酸循环）

;丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成

乙酰CoA，乙酰CoA和

草酰乙酸缩合成柠檬

酸再进入三羧酸循环。

循环的结果是乙酰CoA

被彻底氧化成CO2和H2O，

每氧化1分子的乙酰CoA

可产生12分子的ATP，草

酰乙酸参与反应而本身

并不消耗。

;（2）TCA循环的特点

;;（二）递氢和受氢;呼吸、无氧呼吸和发酵示意图;1、呼吸（好氧呼吸）;典型的呼吸链;3）氧化磷酸化

呼吸链的递氢（电子）和受氢（电子）与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。;

主要观点：在氧化磷酸化过程中，通过呼吸链酶系的作用，将底物分子上的质子从膜的内侧传递至外侧，从而造成了质子在膜两侧分布的不均衡，即形成了质子梯度差（又称质子动势、pH梯度等）。这个梯度差就是产生ATP的能量来源，因为它可通过ATP酶的逆反应，把质子从膜的外侧再输回到内侧，结果一方面消除了质子梯度差，同时就合成了ATP。;;5）呼吸链氧化磷酸化的效率;2、无氧呼吸（厌氧呼吸）;某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸；;（3）无氧呼吸的类型

;1）硝酸盐呼吸（反硝化作用、异化性硝酸盐还原作用）;土壤及水环境;2）硫酸盐呼吸;3）硫呼吸;5）碳酸盐呼吸;6）延胡索酸呼吸;广义的发酵：泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物生产有用代谢产物或食品???饮料的一类生产方式。

狭义的发酵：在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力［H］未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。;

;;3-p-甘油醛-H2;(2)乳酸发酵—同型乳酸发酵;同型乳酸发酵;2乳酸;（3）丙酸发酵;

某些细菌通过发酵将G变成琥珀酸，乳酸、甲酸、H2和CO2等多种代谢产物。

由于代谢产物中含多种有机酸，因此将这种发酵称为混合酸发酵。

大多数肠杆菌如大肠杆菌等均能进行混合酸发酵。

;混合酸发酵——用于细菌分类鉴定

;（5）2，3-丁二醇发酵;甲基红反应与V.P反应;（6）丁酸型发酵;（2）通过HMP途径的发酵——异型乳酸发酵;1）

异

型

乳

酸

发

酵

的

经

典

途

径;2）

异

型

乳

酸

发

酵

的

双

歧

杆

菌

途

径;3）同型乳酸发酵与两种异型乳酸发酵的比较;（3）通过ED途径进行的乙醇发酵

——细菌的乙醇发酵;

糖酵解作用是各种发酵的基础，而发酵则是糖酵解过程的发展

发酵的结果仍积累某些有机物，说明基质的氧化过程不彻底

基质是被氧化的基质同时又是电子受体。

;（4）由氨基酸发酵产能——Stickland反应;（5）发酵中的产能反应;二、自养微生物的生物氧化（产ATP和产还原力）;（一）化能自养微生物;4、化能自养菌的呼吸链;5、化能自养微生物能量代谢的主要特点;6、硝化细菌的能量代谢;;硝化细菌利用亚硝酸氧化酶和来自H2O的氧把NO2-氧化为NO3-，并引起电子流经过很短的一段呼吸链而产生少量ATP。;能量转化;底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation);;（二）光能营养微生物——

光合磷酸化(photophosphorylation);环式光合磷酸化;1、循环光合磷酸化;;循环光合磷酸化产能的生物;2、非循环光合磷酸化;;3、嗜盐菌紫膜的光借导ATP合成;（2）光介导ATP合成

;（2）光介导ATP合成——紫膜光合磷酸化

（photophosphorylationbypurplemembrance）;;第二节分解代谢和合成代谢的关系;;一、两用代谢途径;;;;能够利用乙酸的微生物具有乙酰CoA合成酶，