第六章微生物代谢课件

1、 有机物 日 光 还原态无机物化能异养菌光能营养菌化能自养菌相当于货币、电力一样 酵母的乙醇发酵 同型乳酸发酵 丙酸发酵 丁二醇发酵 混合酸发酵 丁酸发酵 丁酸型发酵 丙酮-丁醇发酵 丁醇-异丙酮发酵厌氧：乙醇发酵、乳酸发酵有氧：2分子丙酮酸加入三羧酸循环l 葡萄糖经磷酸化脱氢、脱羧，形成五碳糖l 五碳糖经转酮、转醛作用重新合成六碳糖l是直接由葡萄糖起始的、完整的、可单独进行的途径，可以和EMP途径相互补充，增加机体的适应能力。l经此途径，糖被彻底分解，故可与三羧酸循环等氧化途径相配合。l是还原辅酶II(NADPH2)的提供者，还原型辅酶II是许多生化反应所必不可少的。l它的产物是许多重要合成

2、的必要底物。 是少数缺乏完整EMP途径的微生物的替代途径。Enter-Doudoroff途径2-keto-3-deoxy-8-phosphe-gluconic acid2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸裂解途径(KDPG途径)代谢速度快转化率高菌体生存少发酵温度高“氢传递”实质上是电子转移。H=H+e-H+被释放在细胞液中。 呼吸作用有机物 CO2O2(外在电子受体存在)(气态氧被还原为水)碳流电子流 发酵作用有机物 发酵产物(如乙醇、乳酸等)内部氧化还原作用(无外在电子受体存在)(只有一小部分力量放出水)碳流电子流 无氧呼吸作用有机物 CO2氧化态NO3-、SO42-、CO32-(还原为NO2

3、-、SO32-、CH4)碳流电子流1 呼吸呼吸l 在生物氧化时以分子氧为最终电子受体。l 细菌呼吸链特点K 组分在膜上K 由一系列氧还电位不同的运转体按顺序组成K 电子由低电位向高电位流动K 与氧化磷酸化偶联，产ATPK 氧化载体的取代性强K 氧化载体可增可减K 有分支呼吸链的存在 有机物 CO2O2(外在电子受体存在)(气态氧被还原为水)碳流电子流2 无氧呼吸无氧呼吸l 在生物氧化时呼吸链末端的最终电子受体为无机氧化物。有机物 CO2氧化态NO3-、SO42-、CO32-(还原为NO2-、SO32-、CH4)碳流电子流3 发酵作用发酵作用有机物 发酵产物(如乙醇、乳酸等)内部氧化还原作用(无

4、外在电子受体存在)(只有一小部分力量放出水)碳流电子流l 微生物以有机物为基质，以有机物为最终电子受体的生物氧化过程。狭义广义廉价的原料 有用的代谢产物有O2、无O2有益微生物 酵母的乙醇发酵 同型乳酸发酵 丙酸发酵 丁二醇发酵 混合酸发酵 丁酸发酵 丁酸型发酵 丙酮-丁醇发酵 丁醇-异丙酮发酵1 氢细菌l 是依靠H2的氧化获得能量，以CO2为碳源的自养菌。l氢细菌利用氢化酶氧化分子氢，产生生物合成所需要的能量。2 硝化细菌l 亚硝酸细菌亚硝酸细菌亚硝酸细菌：NH3 NO2-硝酸细菌: NO2- NO3-硝酸细菌硝酸细菌3 硫细菌包括光能自养硫细菌和化能自养硫细菌氧化磷酸化底物磷酸化l 能量来

5、源： 光能 ATP 细菌叶绿素 (光合细菌) l 光合色素： 叶绿素 (蓝细菌) 细菌视紫质 (盐细菌)l 光合磷酸化：由光能引起叶绿素分子逐出电子，并通过电子传递来产生ATP的方式。l 类型光合色素环式光合磷酸化非环式光合磷酸化1 环式光合磷酸化还原力怎么解决？2 非环式光合磷酸化光光合合磷磷酸酸化化光光反反应应系系统统光光合合色色素素供供氢氢体体光光合合作作用用产产能能还还原原力力环环式式I细菌叶绿素H2S、H2、H2S2O32-非放氧性1ATP不产生非非环环式式II叶绿素H2O放氧性2ATPNADPH2还原力来自于水的光解3 嗜盐菌紫膜的光合作用1 Calvin循环l 羧化反应l 还原反应l CO2受体的再生2 乙酰-辅酶A途径3 还原性TCA循环途径N2 +6H 2NH3生物固氮生物固氮固氮生物 Mg2+ATP (1)自生固氮菌：能独立进行固氮的微生物 (2)共生固氮菌：与它种生物共生时才能固氮的微生物 (3)联合固氮菌：必须生活在植物跟际、叶面或动物肠道等处才能固氮的微生物 l ATP供应l 还原力及其载体l 固氮酶l 还原底物N2l 镁离子l 严格的厌氧微环境定氮法 同位素法 乙炔法(1965年)HC CH H2C C