【正文】 飽和脂肪酸，其通式為： ? RCH2CHNH2COOH→ R CH=CHCOOH＋ NH3 ? 如天冬氨酸在天冬氨酸裂解酶的催化下直接脫氨生成反丁烯二酸（延胡索酸） ? COOHCH2CHNH2COOH→HOOCCH=CHCOOH （ 4）水解脫氨 ? 氨基酸經(jīng)水解脫氨生成羥酸。其通式為： ? RCHNH2COOH ＋ H2O → RCHOHCOOH ＋ NH3 ? CH3CHNH2COOH（丙氨酸） ＋ H2O → CH3CHOHCOOH（乳酸） ＋ NH3 ? 有的氨基酸在水解脫氨的同時(shí)又脫羧，結(jié)果生成少一碳原子的醇類。 如：丙氨酸 CH3CHNH2COOH＋ H2O → CH 3CH2OH ＋ CO2 ＋ NH3通式： RCHNH2COOH ＋ H2O → RCH 2OH ＋ CO2 ＋ NH3 （ 4）水解脫氨 ? 不同的氨基酸經(jīng)水解可生成不同的產(chǎn)物，同種水解后也可形成不同的產(chǎn)物。在食品工業(yè)中，有許多水解脫氨的實(shí)例。如糞鏈球菌使精氨酸水解脫氨生成瓜氨酸；大腸桿菌、變形桿菌、枯草桿菌和酵母菌等水解半胱氨酸生成丙酮酸、 NH3和 H2S；大腸桿菌和變形桿菌等水解色氨酸生成吲哚、丙酮酸和 NH3，當(dāng)加入對(duì)二甲基氨基苯甲醛試劑時(shí)，試劑與吲哚反應(yīng)生成紅色的玫瑰吲哚，利用此反應(yīng)可進(jìn)行菌種鑒定。 （ 5）氧化 還原偶聯(lián)脫氮（ Stickland反應(yīng)） ? 在某些梭菌和酵母菌中存在由兩種氨基酸參與的脫氨反應(yīng)，其中一種是進(jìn)行氧化脫氫，脫下的氫去還原另一種氨基酸，使其發(fā)生還原脫氨，兩者偶聯(lián)進(jìn)行氧化還原脫氮。其反應(yīng)通式如下： ? R′CHNH 2COOH ＋ R″CHNH 2COOH ＋ H2O → R′COCOOH ＋ R″CH 2COOH ＋ 2NH3 ? 并不是任何兩種氨基酸之間都能進(jìn)行這種反應(yīng) ,有些氨基酸只能作供氫體 ,另一些氨基酸也只能作受氫體。如 丙氨酸與甘氨酸之間的反應(yīng)。 1．脫氨作用 ? 氨基酸脫氨后的產(chǎn)物是有機(jī)酸，因不同的微生物和不同的環(huán)境條件進(jìn)入不同的代謝途徑，而生成不同的產(chǎn)物。如丙酮酸在有氧條件下進(jìn)入 TCA循環(huán)被氧化成 CO2和 H2O同時(shí)獲得能量；在無氧條件下，則進(jìn)行發(fā)酵作用，生成飽和脂肪酸或醇類。酮酸也可以作為氨基的受體重新生成氨基酸。 2．脫羧作用 ? 氨基酸的脫羧作用常見于許多腐敗細(xì)菌和真菌中。不同的氨基酸由相對(duì)應(yīng)的氨基酸脫羧酶催化脫羧，此種脫羧酶專一性很高，它通常以磷酸吡哆醛作為輔基，且大多數(shù)是誘導(dǎo)酶。氨基酸脫羧反應(yīng)通式： RCHNH2COOH → RCH 2NH2＋ CO2 氨基酸脫羧酶 2．脫羧作用 ? 一元氨基酸脫羧，產(chǎn)物是一元胺；二元氨基酸脫羧，產(chǎn)物是二元胺。二元胺類物質(zhì)也叫尸胺，對(duì)人體有毒性。如食品中的肉類制品，當(dāng)其中的蛋白質(zhì)腐敗時(shí)就生成二元胺類物質(zhì)。如賴氨酸脫羧后生成尸胺，其反應(yīng)為： ? H2N(CH2)4CHNH2COOH → H 2N(CH2)4CH2NH2 ? 氨基酸的脫羧作用在大腸桿菌、糞鏈球菌、腐敗梭狀芽孢桿菌以及曲霉中都已發(fā)現(xiàn)，但在葡萄球菌和假單胞菌中尚未見到。 第二節(jié) 微生物的能量代謝 能量代謝是新陳代謝的核心問題 最初能源 有機(jī)物 化能異養(yǎng)菌 日 光 光能營養(yǎng)菌 無機(jī)物 化能自養(yǎng)菌 通用能源（ ATP） 與其他生物一樣微生物的能量代謝活動(dòng)中所涉及的主要是 ATP形式的化學(xué)能 . 微生物代謝的顯著特點(diǎn)： （ 1） 代謝旺盛； （ 2） 代謝極為多樣化； （ 3） 代謝的嚴(yán)格調(diào)節(jié)和靈活性 。 ? 光能型 微生物產(chǎn)能：光合磷酸作用產(chǎn)能 植物型（藍(lán)細(xì)菌）：放氧性光合作用 光合細(xì)菌：非放氧性光合作用 ? 化能異養(yǎng)型 微生物產(chǎn)能：氧化磷酸化作用 發(fā)酵型產(chǎn)能： （ 最終電子受體為有機(jī)物 ） 呼吸型產(chǎn)能：有氧呼吸和無氧呼吸 ? 化能自養(yǎng) 微生物產(chǎn)能：通過氧化無機(jī)氧化 物 (電子呼吸鏈產(chǎn)能 )。 微生物代謝所需能量，絕大多數(shù)是通過生物氧化作用而獲得的。 生物氧化的形式 包括某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫和失去電子 3種 所謂生物氧化就是發(fā)生在活細(xì)胞內(nèi)的一系列產(chǎn)能性氧化反應(yīng)。 生物氧化的過程 有脫氫（或電子）、遞氫（或電子）、和受氫（或電子） 3個(gè)階段。 產(chǎn)能（ ATP） 生物氧化的功能：產(chǎn)還原力 [H] 產(chǎn)小分子中間代謝物 有氧呼吸 生物氧化的類型： 無氧呼吸 發(fā)酵 在產(chǎn)能代謝中，微生物能以各種有機(jī)的和無機(jī)的氧化物作為生物氧化的基質(zhì)。而其中以 葡萄糖 最為重要。它是異養(yǎng)微生物的主要碳源和能源，可直接進(jìn)入糖代謝途徑被降解成小分子物質(zhì) 丙酮酸 （降解途徑有四條） . 異養(yǎng)微生物利用有機(jī)物，自養(yǎng)微生物則利用無機(jī)物，通過生物氧化來進(jìn)行產(chǎn)能代謝。 一、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能 ? 微生物獲得能量的基質(zhì)主要是糖類，通過糖的氧化或酵解釋放能量，并以高能磷酸鍵的形式（ ADP、ATP） 儲(chǔ)存能量。 ? 微生物生物氧化的類型分為呼吸與發(fā)酵。在生物氧化過程中，微生物的營養(yǎng)物（如葡萄糖）經(jīng)脫氫酶作用所脫下的氫，需經(jīng)過一系列中間遞氫體（如輔酶 I、 輔酶 II、 黃素蛋白等）的傳遞轉(zhuǎn)運(yùn)，最后將氫交給受氫體。以 無機(jī)物 為受氫體的生物氧化過程，稱為 呼吸 ，其中以 分子氧 為受氫體的稱 有氧呼吸 ；而以 無機(jī)化合物 （如硝酸鹽、硫酸鹽）為受氫體的稱 無 (厭 )氧呼吸 。生物氧化中以各種 有機(jī)物 為受氫體的稱為 發(fā)酵 。 一、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能 （一）底物脫氫的途徑 葡萄糖降解成小分子物質(zhì)有四條途徑 EMP途徑 ED途徑 HMP途徑 PK途徑 Ｏ ２ TCA循環(huán) 無Ｏ ２ 無氧呼吸 發(fā) 酵 一、化能異養(yǎng)微生物的生物氧化和產(chǎn)能 底物脫氫的途徑及其與遞氫、受氫的聯(lián)系 EMP途徑（糖酵解） 葡萄糖降解的四種途徑 總反應(yīng)式：Ｃ ６ Ｈ １２ Ｏ ６ ＋２ＮＡＤ＋２Ｐｉ＋２ＡＤＰ → ２ＣＨ ３ ＣＯＣＯＯＨ＋２ＮＡＤＨ ２ ＋２ＡＴＰ 1：葡萄糖經(jīng)轉(zhuǎn)化為 1， 6— 二磷酸果糖后，在 醛縮酶 催化下，裂解成兩個(gè) 3C化合物，由此再轉(zhuǎn)化成 2分子丙酮酸。這條途徑是生物界所共有。 2: 一、三和十步反應(yīng)不可逆 。 3: 不消耗氧 4: 對(duì)專性厭氧（無氧呼吸 ） 微生物來說 EMP途經(jīng)是產(chǎn)能的唯一途徑 ? EMP途徑 特點(diǎn) 5： 兩個(gè) ATP是通過基質(zhì)（底物）水平磷酸化的方式產(chǎn)生(1,3二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成 3磷酸甘油酸 和 磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸 時(shí) )，所謂基質(zhì)水平磷酸化是指基質(zhì)在氧化過程中產(chǎn)生某些含有比 ATP水解時(shí)，放出更多自由能的高能化合物中間體，這種高能物質(zhì)可以直接將鍵能交給 ADP使之磷酸化，生成 ATP。 6： 有關(guān)酶系在細(xì)胞質(zhì)中 ?EMP途徑的 生理功能： 為微生物的生理活動(dòng)提供 ATP、 NADH 中間產(chǎn)物為菌體合成提供碳架 在一定條件下，可沿 EMP途徑逆轉(zhuǎn)合成多糖 ?反應(yīng)中所生成的 NADH2不能積存，必須被重氧化為 NAD后，才能繼續(xù)不斷地推動(dòng)全部反應(yīng)。 NADH2被重氧化的方式，因不同微生物和條件而異。在無氧條件下，NADH2的受氫體可以是丙酮酸本身（乳酸菌的乳酸發(fā)酵）；可以是丙酮酸的降解產(chǎn)物，如乙醛（酵母菌的酒精發(fā)酵）；也可以是無機(jī)的 NO3－ （ 脫氮小球菌的無氧呼吸）等。在有氧條件下， NADH2即經(jīng)呼吸鏈氧化，同時(shí)由電子傳遞鏈磷酸化生成 ATP； 丙酮酸則進(jìn)入三羧酸循環(huán)被徹底氧化成 CO2和水，并生成大量的 ATP。 HMP途徑 磷酸戊糖途徑（旁路）為循環(huán)途徑 6磷酸 葡萄糖 5磷酸 木酮糖 5磷酸 核糖 5磷酸 木酮糖 6磷酸 景天庚酮糖 6磷酸 果糖 6磷酸 葡萄糖 3磷酸 甘油醛 4磷酸 赤蘚糖 6磷酸 果糖 3磷酸 甘油醛 o OH OH CH2OH OH HO o OH CH2OP OH HO COOH C=O HCOH HCOH D CH2OP CH2OH o OH OH CH2OP OH HO ATP ADP NAD(P)+ NADH+H+ NAD(P)+ NADH+H+ 葡萄糖 6磷酸 葡糖酸 6磷酸 葡萄糖 5磷酸 核酮糖 C=O HCOH HCOH HCOP H CH2OH HCOH H C=O HCOH HCOH CH2OP 5磷酸 核酮糖 C=O HOCH HCOH HCOP H CH2OH 5磷酸 木酮糖 5磷酸 核糖 HMP 途 徑 從 6磷酸 葡萄糖開始，即在單磷酸已糖基礎(chǔ)上開始降解的故稱為單磷酸已糖途徑。 HMP途徑與 EMP途徑有著密切的關(guān)系， HMP途徑中的 3磷酸 甘油醛可以進(jìn)入 EMP途徑， — 磷酸戊糖支路。 HMP途徑的一個(gè)循環(huán)的最終結(jié)果是一分子葡萄糖 6磷酸 轉(zhuǎn)變成一分子甘油醛 3磷酸、 3個(gè) CO 6個(gè) NADPH。 一般認(rèn)為 HMP途徑不是產(chǎn)能途徑，而是為生物合成提供 大量還原力（ NADPH）和中間代謝產(chǎn)物。 HMP途徑 ?生理功能： HMP途徑主要是提供生物合成所需要的大量還原力（ NADPH＋ H+） 和各種不同長(zhǎng)度的碳架原料。如 5磷酸核（酮）糖、 4磷酸赤鮮糖等。該途徑還與光能和化能自養(yǎng)微生物的合成代謝密切聯(lián)系，途徑中的 5磷酸核酮糖可以轉(zhuǎn)化為固定 CO2時(shí)的 CO2受體 1,5二磷酸核酮糖 . ?特點(diǎn)是：有 HMP途徑的微生物細(xì)胞中往往同時(shí)存在 EMP途徑。單獨(dú)具有 HMP途徑的微生物少見。 3 ED途徑 又稱 2－酮－ 3脫氧－ 6－磷酸裂解（ KDPG)途徑 ED途徑是在研究嗜糖假單孢菌時(shí)發(fā)現(xiàn)的。 ED途徑結(jié)果 ： 一分子葡萄糖經(jīng) ED途徑最后生成 2分子丙酮酸 、 1分子 ATP， 1分子 NADPH、 1分 NADH。 ED途徑在革蘭氏陰性菌中分布較廣 ED途徑可不依賴于 EMP與 HM