微生物的代謝重點(diǎn)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 17:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生物細(xì)胞內(nèi)各種能源物質(zhì)徹底氧化的共同代謝途徑。 （ 3)三羧酸循環(huán)是物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。 （ 2）電子傳遞鏈 1） 電子傳遞鏈 載體 : NAD(P)H脫氫酶 黃素蛋白 (FP) 鐵 硫蛋白 輔酶 Q（ CoQ） 細(xì)胞色素類蛋白 在線粒體內(nèi)膜中以 5個(gè)載體復(fù)合物的形式從低氧化還原勢的化合物到高氧化還原勢的分子氧或其他無機(jī)、有機(jī)氧化物逐級(jí)排列。 2） 氧化磷酸化產(chǎn)能機(jī)制 —— 化學(xué)滲透假說 化學(xué)滲透學(xué)說 英國生物化學(xué)家 Peter． Mitchell于 1961年提出的。 在氧化磷酸化過程中 ,通過呼吸鏈有關(guān)酶系的作用 ,可將底物分子上的質(zhì)子從膜內(nèi)側(cè)傳遞到膜的外側(cè) ,從而造成了膜兩側(cè)質(zhì)子分布不均勻 ,此即質(zhì)子動(dòng)勢的由來 ,也是合成 ATP的能量來源 .通過ATP酶的逆反應(yīng)可把質(zhì)子從膜的外側(cè)重新回到膜的內(nèi)側(cè) ,于是在消除質(zhì)子動(dòng)勢的同時(shí)合成了 ATP. 質(zhì)子推動(dòng)力（ Δp ）取決于跨膜的質(zhì)子濃度（ ΔpH ）和內(nèi)膜兩側(cè)的電位差（ Δψ ）。 特點(diǎn)： a常規(guī)途徑脫下的氫，經(jīng)部分呼吸鏈傳遞； b氫受體：氧化態(tài)無機(jī)物（個(gè)別：延胡索酸） c產(chǎn)能效率低。 硝酸鹽呼吸（反硝化作用） 即硝酸鹽還原作用 特點(diǎn)： a 有其完整的呼吸系統(tǒng)； b 只有在無氧條件下，才能誘導(dǎo)出反硝化作 用所需的 硝酸鹽還原酶 A、 亞硝酸還原酶 等 c 兼性厭氧 細(xì)菌：銅綠假單胞、地衣芽孢桿菌等。 2 無氧呼吸（厭氧呼吸） 同化性硝酸鹽作用： 作為氮源營養(yǎng)物 NO3 ? NH3 N ? R NH2 異化性硝酸鹽作用：還原 無氧條件下，利用 NO3為最終氫受體 NO3 ? NO2 ? NO ? ? N2O ? N2 反硝化意義： 1）使土壤中的氮（硝酸鹽 NO3）還原成氮?dú)舛В档屯寥赖姆柿Γ? 2）反硝化作用在氮素循環(huán)中起重要作用 。 ? 亞硝酸還原酶 氧化氮還原酶 氧化亞氮還原酶 硝酸鹽還原酶 ? ? ? 硝酸鹽呼吸（反硝化作用） 硫酸鹽呼吸（硫酸鹽還原） —— 厭氧時(shí)， SO42 、 SO3 S2O32 等 為末端電 子受體的呼吸過程 。 特點(diǎn)： a、嚴(yán)格厭氧； b、大多為古細(xì)菌 c、極大多數(shù)為專性化能異氧型，少數(shù)為混合型； d、最終產(chǎn)物為 H2S； SO42 ? SO32 ? SO2 ? S ? H2S e、利用 有機(jī)質(zhì) （有機(jī)酸、脂肪酸、醇類）作 為氫供體或電子供體； f、環(huán)境： 富含 SO42的厭氧環(huán)境（土壤、海水、污水等） 硫呼吸 （硫還原） —— 以元素 S作為唯一的末端電子受體。 電子供體：乙酸、小肽、葡萄糖等 最終產(chǎn)物為 H2S，一般為厭氧菌。 氧化乙酸脫硫單胞菌 碳酸鹽呼吸（碳酸鹽還原） —— 以 CO HCO3 為末端電子受體 產(chǎn)甲烷菌 — 利用 H2作電子供體（能源）、 CO2為 受體， 產(chǎn)物 CH4； 產(chǎn)乙酸細(xì)菌 — H2 / CO2 進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)物 為 乙酸 。 其他類型無氧呼吸 —— 以 Fe3+、 Mn2+許多有機(jī)氧化物等作為末 端電子受體的無氧呼吸。 延胡索酸 ? 琥珀酸 + 1 ATP 。 被砷、硒化合物污染的土壤中，厭氧條件下生長一些還原硫細(xì)菌。 利用微生物還原 AsO43 生產(chǎn)三硫化二砷（雌黃） 作用：生物礦化和微生物清污 第二節(jié) 微生物特有的合成代謝途徑 一、細(xì)菌的光合作用 真核生物：藻類及其他綠色植物 產(chǎn)氧 原核生物：藍(lán)細(xì)菌 光能營養(yǎng)型生物 不產(chǎn)氧 （僅原核生物有）：光合細(xì)菌 光合細(xì)菌類群 1）產(chǎn)氧光合細(xì)菌 —— 好氧菌 各種綠色植物、藻類 藍(lán)細(xì)菌：專性光能自養(yǎng)。 (H2S環(huán)境中，只利用光合系統(tǒng)進(jìn)行不產(chǎn)氧作用 )。 2）不產(chǎn)氧光合細(xì)菌 a、紫色細(xì)菌 —— 只含菌綠素 a 或 b。 紫硫細(xì)菌（著色菌科）（ 舊稱紅硫菌科 ） 含紫色類胡蘿卜素，菌體較大，沉積胞內(nèi)。 氫供體： H2S、 H2 或 有機(jī)物。 H2S ? S ? SO42 ； 少數(shù)暗環(huán)境以 S2O32作 為電子供體。 氧化鐵紫硫細(xì)菌（ Chromatium屬）利用 FeS,或 Fe2+ 氧化產(chǎn)生 Fe(OH)3沉淀 細(xì)菌光合色素 1）葉綠素（ chlorophyll）： 680、 440nm 2）菌綠素 —— a、 b、 c、 d、 e、 g。 a ：與葉綠素 a 基本相似； 850nm處。 b：最大吸收波長 840~1030。 3）輔助色素：提高光利用率 類胡蘿卜素： 藻膽素 ：藍(lán)細(xì)菌獨(dú)有 藻紅素（ 550nm）、藻藍(lán)素（ 620~ 640 nm） 藻膽蛋白 ：與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合的藻膽素。 細(xì)菌光合作用 1）循環(huán)光合磷酸化 細(xì)菌葉綠素將捕獲的光能傳輸給其反應(yīng)中心葉綠素，吸收光能并被激發(fā)，使它的還原電勢變得很負(fù)，被逐出的電子經(jīng)過由脫鎂菌綠素 (bacteriopheophytin， Bph)、 CoQ、細(xì)胞色素 b和 c組成的電子傳遞鏈傳遞返回到細(xì)菌葉綠素，同時(shí)造成了質(zhì)子的跨膜移動(dòng)，提供能量用于合成 ATP。 特點(diǎn)： a、光驅(qū)使下，電子自 菌綠素 上逐出后，經(jīng)過類似呼吸鏈的循環(huán)，又回到菌綠素； b、產(chǎn) ATP和還原力 [H]分別進(jìn)行，還原力來自 H2S等無機(jī)物； c、不產(chǎn)氧（ O2）。 2）非循環(huán)光合磷酸化 特點(diǎn)： a、電子傳遞非循環(huán)式； b、在有氧的條件下進(jìn)行； c、
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