微生物的新陈代谢.pptx

第五章微生物新陈代谢新陈代谢概念新陈代谢特点第一节微生物能量代谢新陈代谢概念一.化能异养微生物生物氧化和产能生物氧化(一)底物脱氢四条路径1.EMP路径HMP路径概貌EMP路径特点和意义2.HMP路径HMP路径概貌HMP路径特点和意义3.ED路径ED路径概貌关键反应：KDPG裂解ED路径特点和意义含有ED路径微生物4.TCA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。循环结果是乙酰CoA被彻底氧化成CO2和H2O，每氧化1分子乙酰CoA可产生12分子ATP，草酰乙酸参加反应而本身并不消耗。TCA循环特点和意义葡萄糖经不一样路径脱氢后产能效率(二)递氢和受氢1.呼吸经典呼吸链呼吸过程2.无氧呼吸无氧呼吸类型1）硝酸盐呼吸反硝化作用生态学功效2）硫酸盐呼吸其它类型无氧呼吸其它类型无氧呼吸3.发酵发酵特点发酵类型1)由EMP路径中丙酮酸出发发酵酵母菌同型乙醇发酵附：白酒制作附：红葡萄酒与白葡萄酒区分酵母菌同型乳酸发酵惯用菌种：嗜热乳链球菌,保加利亚乳杆菌,双歧乳杆菌等混合酸发酵——用于细菌分类判定由EMP路径中丙酮酸出发发酵意义2)经过HMP路径发酵异型乳酸发酵经典路径异型乳酸发酵双歧杆菌路径同型乳酸发酵与两种异型乳酸发酵比较3)经过ED路径进行发酵4)由氨基酸发酵产能-Stickland反应以丙氨酸和甘氨酸为例：丙氨酸+甘氨酸+ADP+Pi→3乙酸+3NH3+CO25）发酵中产能反应例:在厌氧菌发酵过程中有很多反应可形成乙酰磷酸，乙酰磷酸经乙酸激酶催化，就能完成底物水平磷酸化产能。有氧呼吸、无氧呼吸与发酵比较小结：化能异养型微生物主要脱氢方式和产能方式？二.自养微生物生物氧化（产ATP和产还原力）有氧呼吸、无氧呼吸与发酵比较(一)化能自养微生物化能自养机理1.无机底物氧化直接和呼吸链发生联络；2.呼吸链组分更为多样化，不一样无机底物脱氢或电子后，必须按其对应氧化还原势位置进入呼吸链；3.由此化能自养菌呼吸链只含有很低氧化磷酸化效率（P/O）。因为化能自养微生物产[H]以及固定CO2要大量消耗ATP，所以它们产能效率、生长速率和生长得率都很低。1.硝化作用硝化作用对农业和环境影响硝化作用过程2.硫化作用3.铁氧化4.氢氧化(二)光能自养微生物光合磷酸化分类1.循环光合磷酸化循环式光合磷酸化过程循环光合磷酸化产能微生物各种光合细菌培养物2.非循环光合磷酸化非循环式光合磷酸化过程总结:水光解后产生电子并产生O2，经系统Ⅱ、Ⅰ传递给NADP，在提供[H]条件下，生成NADPH2，在传递过程中生成ATP.反应式：2NADP++2ADP+2Pi+2H2O2NADPH2+2ATP+O23.紫膜光合磷酸化嗜盐菌细胞膜紫膜光合磷酸化机理紫膜光合磷酸化过程紫膜光合磷酸化意义第二节分解代谢和合成代谢联络分解代谢和合成代谢二者紧密联络，互不可分。两用代谢路径凡在分解代谢和合成代谢中均含有功效路径，称为两用代谢路径。如EMP路径、HMP路径和TCA循环等。二.代谢回补次序又称代谢赔偿路径或填补路径。指能补充两用代谢路径中因合成代谢而消耗中间代谢产物那些反应。经过这种机制，一旦主要产能路径中某种关键中间代谢物必须被大量用作生物合成原料而抽走时，仍可确保能量代谢正常进行。不一样种类微生物或同种微生物在不一样碳源条件下，有不一样代谢回补次序。与EMP路径和TCA循环相关回补次序约有10条，如乙醛酸循环(乙醛酸支路)。乙醛酸循环