微生物代謝簡ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-26 01:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 TP形式的能量。 ? ? 生活在缺氧環(huán)境中的厭氧和兼性厭氧微生物，在產(chǎn)能的生物氧化過程中以無機化合物（ NO NO2 、 SO4 CO2等無機物或個別為延胡索酸等有機物作為最終電子受體。 無氧呼吸也需要細胞色素等電子傳遞體，并在能量分級釋放過程中伴隨有磷酸化作用，也能產(chǎn)生較多的能量用于生命活動。 由于部分能量隨電子轉(zhuǎn)移傳給最終電子受體，所以生成的能量不如有氧呼吸產(chǎn)生的多。 硝酸還原作用 硝酸還原細菌在分解有機物時利用基質(zhì)脫下的 H將硝酸鹽還原，通過電子傳遞鏈產(chǎn)生 2個 ATP。 硫酸還原作用 2乳酸＋ H2SO4→2 乙酸＋ 2CO2＋ 2H2O＋ H2S＋ ATP 碳酸鹽還原（甲烷生成） 產(chǎn)甲烷菌在利用甲酸、甲醇、甲胺、乙酸、 HCO2生成甲烷時，通過：① 跨膜質(zhì)子運動；② 電子轉(zhuǎn)移磷酸化和 ③ 底物水平磷酸化合成 ATP。 硝酸鹽呼吸：以硝酸鹽作為 最終電子受體 ，也稱為硝酸鹽的異化作用（ Dissimilative）。 只能接收 2個電子，產(chǎn)能效率低； NO2對細胞有毒； 有些菌可將 NO2進一步將其還原成 N2， 這個過程稱為 反硝化作用 2. 呼吸作用 能進行硝酸鹽呼吸的細菌被稱為 硝酸還原細菌 ，主要生活在 土壤和水環(huán)境中，如假單胞菌、依氏螺菌、脫氮小球菌等。 硝酸鹽還原細菌： 兼性厭氧 無氧 時，進行 厭氧呼吸 （環(huán)境中存在硝酸鹽時）； 有氧 時， 細胞膜上的硝酸鹽還原酶活性被抑制 ，進行 有氧呼吸 。 2. 呼吸作用 （ 2）無氧呼吸 反硝化作用的生態(tài)學意義： 硝酸鹽還原細菌進行厭氧呼吸 土壤及水環(huán)境 好氧性機體的呼吸作用 氧被消耗而造成局部的厭氧環(huán)境 土壤中植物能利用的氮 （硝酸鹽 NO3） 還原成 氮氣而消失，從而降低 了土壤的肥力。 松土，排除過多的水分，保 證土壤中有良好的通氣條件。 反硝化作用在氮素循環(huán)中的重要作用 硝酸鹽是一種容易溶解于水的物質(zhì)，通常 通過水從土壤流入水域中。如果沒有反硝 化作用，硝酸鹽將在水中積累，會導致水 質(zhì)變壞與地球上氮素循環(huán)的中斷。 酒精發(fā)酵（酵母菌，細菌） 發(fā)酵作用 乳酸發(fā)酵（同型，異型） 有氧呼吸： 產(chǎn)能最多，如枯草桿菌 呼吸作用 硝酸還原：反硝化細菌 無氧呼吸 硫酸還原：脫 S弧菌 碳酸還原：產(chǎn)甲烷菌 氫細菌氧化 H 無機物氧化 鐵細菌氧化鐵 硝化細菌氧化 NH4+， NO2 硫化細菌氧化 S02， S2 環(huán)式光合磷酸化：著色細菌 光合磷酸化 非環(huán)式光合磷酸化：藍細菌 視紫紅質(zhì)受光照射產(chǎn)生質(zhì)子動力產(chǎn)能：鹽細菌 能 量 的 產(chǎn) 生 第三節(jié) 微生物的分解代謝 ? 自然界中的微生物絕大多數(shù)是化能異養(yǎng)型的微生物，這些微生物從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)以后，通過微生物細胞中的酶進行分解代謝產(chǎn)生 能量 ATP和 小分子有機物 。 . 微生物進行合成代謝的前體物 ATP是合成代謝所必需的能量的主要源泉 一 大分子有機物的降解 ? 不含氮有機物的降解 ? 淀粉的降解：淀粉 → 葡萄糖 ? 纖維素的降解：纖維素 → 葡萄糖 ? 半纖維素的降解：半纖維素 → 單糖 + 糖醛酸 ? 果膠質(zhì)的降解：果膠 → 半乳糖醛酸 + 甲醇 ? 木質(zhì)素的降解 木質(zhì)素的化學結(jié)構(gòu)較復雜 ， 它是由許多芳香族亞基縮合而成的聚合物 。 木質(zhì)素 ――― ―――→ 乙酸 + 琥珀酸 ? 含 N有機物的降解 ? 蛋白質(zhì)的降解 蛋白質(zhì) ―→ 多肽 ―→ AA―→ CO2 +NH3 ? 幾丁質(zhì)的降解 幾丁質(zhì) ―→ 寡聚糖 ――→ N乙酰葡萄糖胺 → 乙酸 +葡萄糖胺 ――→ 葡萄糖 +NH3 ? 尿素的降解 尿素 +2H2O―→ （ NH4） 2 CO3 ―→ 2NH3 + CO2 ＋ H2O ? 含磷有機物的降解 卵磷脂 ― ― ― → 甘油 ―→ P甘油 ―→ EMP 脂肪酸 ―→ 乙酰 COA―→ TCA 膽堿 ―→ NH3+ CO2 + 有機酸 磷酸 核酸 ――→ 核苷酸 ―――→ 磷酸 +核苷 ―→ 嘌呤 +嘧啶 卵磷脂酶 核酸酶 核苷酸酶 ? 含 S有機物的降解 胱氨酸 +3H2O + 1/2O2 → 2 乙酸 +2CO2 +2H2S+2NH3 ? 油脂的降解 油脂 ―――→ 脂肪酸 → 乙酰 COA→TCA 甘油 ＋ Pi →P － 甘油 → EMP ? 烴類物質(zhì)的降解 甲烷是最簡單的烴類物質(zhì) ， 能被甲基營養(yǎng)菌作 C源利用 。 脂肪酶 二 已糖的降解 ? 多糖類大分子有機物降解最終產(chǎn)生單糖，其中以葡萄糖為主。 ? 微生物降解葡萄糖除為微生物提供生長所需要的能量外，還為合成代謝提供小分子化合物作 C架和還原力NADH2或 NADPH2。 ?己糖降解到丙酮酸的途徑 ? EMP途徑 （ Embden－ Myerhof Pathway） EMP途徑為合成代謝提供了： 能量： 2ATP 還原力： 2NADH2 小分子 C 架： 6P葡萄糖 P二羥丙酮 3P甘油酸 P烯醇式丙酮酸 丙酮酸 反應步驟： 10 步反應簡式：耗能階段 產(chǎn)能階段 2 N A D H+H+C62C32 丙酮酸2 A T P 4A T P 2A T P總反應式：C6H12O6+2N A D++2A D P+2Pi2C H3C OC OOH+ 2N A D H+2H++2A T P +2H2O特點：基本代謝途徑，產(chǎn)能效率低，提供多
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