水處理微生物學生理(編輯修改稿)
2025-01-16 01:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 釋放，并以高能鍵形式貯藏在 ATP分子內(nèi)，供需時使用。 生物氧化的方式 ： ①和氧的直接化合： C6H12O6 + 6O2 → 6CO 2 + 6H2O ②失去電子： Fe2+ → Fe 3+ + e ③化合物脫氫或氫的傳遞 : CH3CH2OH CH3CHO NAD NADH2 生物氧化的功能： 產(chǎn)能 (ATP) 產(chǎn)還原力 【 H】 小分子中間代謝物 三 、 生物體主要靠有機分子的氧化取得能量 有機物氧化釋放能量 一支火柴的燃燒是纖維素氧化 （ C6H12O6） n + O2 n CO2 + nH2O + 能量 纖維素 氧 溫度 光和熱 （ 可燃物 ） 生物體也進行類似的反應 （ C6H12O6） n + O2 n CO2 + nH2O + 能量 淀粉 氧 酶 ATP （ 氧化底物 ） 把火柴燃燒和生物體內(nèi)氧化相比 ， 基本原則是相似的 ―― 有機物氧化釋放出能量 。 有哪些不同 ？ A 、 生物體內(nèi)氧化比燃燒過程 緩慢 的多 ， 不是 猛然地發(fā)出光和熱 。 B、生物體內(nèi)氧化在 水 環(huán)境中進行。 C、 生物體內(nèi)的氧化由 酶 催化 。 D、 生物體內(nèi)氧化 分步驟 進行 ， 產(chǎn)生能量貯存在 ATP 中 。 生物體內(nèi)氧化分步驟進行 淀粉 葡萄糖 丙酮酸 CO2+H2O ATP 根據(jù)電子的最終受體不同，可將微生物的產(chǎn)能方式分為： 發(fā)酵 ： 以有機物分解的中間代謝產(chǎn)物為最終電子受體的氧化還原過程。 最終產(chǎn)物：有機酸、醇、 CO H能量。 呼吸 ： 有氧呼吸 ：以氧氣為最終電子受體。 最終產(chǎn)物： CO H2O、能量 無氧呼吸： 以含氧無機鹽為最終電子受體。 最終產(chǎn)物： N H2S、 CH CO H2O、能量 一、發(fā)酵：糖酵解途徑（ EMP） 無外在的電子受體，僅是氧化有機物，以中間代謝產(chǎn)物為電子受體。 六個碳的葡萄糖分解為兩個三碳的丙酮酸，凈得兩個 ATP，同時還產(chǎn)生 NADH。 預備性反應：生成 3磷酸甘油醛，消耗 ATP。 氧化還原反應：產(chǎn)生丙酮酸，產(chǎn)生 ATP， 底物水平磷酸化。 氧化還原反應：由丙酮酸產(chǎn)生終產(chǎn)物，產(chǎn)生 NADH2 糖酵解途徑 總生成 2個 ATP 總生成 2個 NADH 主要發(fā)酵類型 根據(jù)在葡萄糖酵解的中間產(chǎn)物 丙酮酸 之后的不同末端發(fā)酵產(chǎn)物，劃分發(fā)酵的主要類型： 乙醇發(fā)酵： 丁酸發(fā)酵： 丙酸發(fā)酵： 混合酸發(fā)酵：大多數(shù)腸桿菌的發(fā)酵類型 無氧 乙醇 乳酸 丙酮 乙酸 丙酸 丁醇 無氧時的發(fā)酵產(chǎn)物 ：區(qū)分產(chǎn)氣腸道桿菌和大腸埃希氏菌 + 紅色 甲基紅實驗：區(qū)分產(chǎn)氣腸道桿菌和大腸埃希氏菌 + 橙黃色 紅色 對發(fā)酵底物的要求 不能被過分氧化（不能產(chǎn)生維持生長的能量）或者還原（不能作為電子受體） 必須能轉(zhuǎn)變成為一種可參與底物水平磷酸化的中間產(chǎn)物； 二、好氧呼吸（ TCA循環(huán)） 葡萄糖經(jīng) EMP產(chǎn)生 丙酮酸 在 有氧條件下 通過電子傳遞體系最終將電子傳遞給 O2的呼吸。 ?三羧酸循環(huán)一定需要氧才能進行。在三羧酸循環(huán)中脫下的氫，形成 NADH 和 FADH2，然后再逐步傳遞給氧。 丙酮酸在進入三羧酸循環(huán)之 先要脫羧生成乙酰 CoA， 乙酰 CoA和草酰乙酸縮合成檸檬酸再進入三羧酸循環(huán)。 循環(huán)的結(jié)果是乙酰CoA被徹底氧化成CO2和 H2O， 每氧化1分子的乙酰 CoA可產(chǎn)生 12分子的 ATP，草酰乙酸參與反應而本身并不消耗。 兩個丙酮酸分解成三個二氧化碳 三羧酸循環(huán) 生成 4個 NADH 生成 1個 FADH2 生成 1個 ATP 二、好氧呼吸（ TCA循環(huán)） 1G →2 個丙酮酸 → 乙酰 COA → TCA TCA中， 1mol丙酮酸產(chǎn)生 3molCO2，因此總產(chǎn)生6molCO2。（ P101） TCA中產(chǎn)生 4個 NADH2 → 12 個 ATP 產(chǎn)生 1個 FADH2 → 2 個 ATP 15個 ATP 產(chǎn)生 1個 ATP 2個丙酮酸 → 30 個 ATP 1G →2 個丙酮酸 → 8 個 ATP ?38個 ?ATP ATP循環(huán)之父 二、好氧呼吸（乙醛酸循環(huán)） 乙醛酸循環(huán)是 TCA的支路。 利用乙酸鹽進行的乙醛酸循環(huán)，從琥珀酸或蘋果酸進入 TCA。 二、好氧呼吸（電子傳遞體系） 電子傳遞體系由 NAD（ NADP）、 FAD（ FMN）、輔酶 Q、細胞色素 b、 c c、 a、 a3等組成。在原核生物中位于細胞質(zhì)膜上，在真核生物中位于線粒體上。 呼吸鏈 脫下的氫可以看作是電子加上質(zhì)子 2H 2e ＋ 2H＋ 在呼吸鏈起端 ， 電子處在高能水平 ，傳遞到 O2 時 ， 處于低能水平 。 傳遞過程中釋出的能量 ， 用于產(chǎn)生 ATP。 呼吸鏈：電子逐步傳遞到氧 , a3 糖酵解 三羧酸
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