微生物學(xué)ppt(編輯修改稿)
2025-01-19 00:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化氫（ PH3） 二、自養(yǎng)微生物的生物氧化 ? 從對無機(jī)物的生物氧化過程中獲得生長所需要能量的微生物一般都是：化能無機(jī)自養(yǎng)型微生物 ? 以無機(jī)物為電子供體 ? 從無機(jī)物的氧化獲得能量 二、自養(yǎng)微生物的生物氧化 氨的氧化 ? NH亞硝酸（ NO2）等無機(jī)氮化物可以被某些化能自養(yǎng)細(xì)菌用作能源。 ? 亞硝化細(xì)菌：將氨氧化為亞硝酸并獲得能量 硝化細(xì)菌：將亞硝氧化為硝酸并獲得能量 ? 這兩類細(xì)菌往往伴生在一起，在它們的共同作用下將銨鹽氧化成硝酸鹽，避免亞硝酸積累所產(chǎn)生的毒害作用。 這類細(xì)菌在自然界的氮素循環(huán)中也起者重要的作用，在自然界中分布非常廣泛。 二、自養(yǎng)微生物的生物氧化 硫的氧化 硫細(xì)菌（ sulfur bacteria）能夠利用一種或多種還原態(tài)或部分還原態(tài)的硫化合物（包括硫化物、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫酸鹽和亞硫酸鹽）作能源。 硫細(xì)菌在進(jìn)行還原態(tài)硫物質(zhì)的氧化時會產(chǎn)酸（主要是硫酸），因此它們的生長會顯著地導(dǎo)致環(huán)境的 pH下降，有些硫細(xì)菌可以在很酸的環(huán)境，例如在 pH低于 1的環(huán)境中生長。 二、自養(yǎng)微生物的生物氧化 鐵的氧化 從亞鐵到高鐵狀態(tài)的鐵氧化，對于少數(shù)細(xì)菌來說也是一種產(chǎn)能反應(yīng)，但從這種氧化中只有少量的能量可以被利用。因此該菌的生長會導(dǎo)致形成大量的 Fe3+ （ Fe(OH)3）。 以嗜酸性的氧化亞鐵硫桿菌為例： 為什么要在酸性環(huán)境下生活？ ? 亞鐵（ Fe2+）只有在酸性條件（ pH低于 ）下才能保持可溶解性和化學(xué)穩(wěn)定； ? 當(dāng) pH大于 45，亞鐵（ Fe2+）很容易被氧氣氧化成為高價鐵（ Fe3+）； 二、自養(yǎng)微生物的生物氧化 氫的氧化 ? 很多細(xì)菌能通過對氫的氧化獲得生長所需要的能量。 ? 能以氫為電子供體，以 O2為電子受體，以CO2為唯一碳源進(jìn)行生長的細(xì)菌被稱為氫細(xì)菌 ? 氫細(xì)菌都是一些呈革蘭氏陰性的兼性化能自養(yǎng)菌。它們能利用分子氫氧化產(chǎn)生的能量同化 CO2 . 二、自養(yǎng)微生物的生物氧化 ? 化能自養(yǎng)微生物以無機(jī)物作為能源，產(chǎn)能效率低，生長慢。但從生態(tài)學(xué)角度看，它們所利用的能源物質(zhì)是一般異養(yǎng)生物所不能利用的，因此它們與產(chǎn)能效率高、生長快的異養(yǎng)微生物之間并不存在生存競爭 。 四．能量轉(zhuǎn)換 化能營養(yǎng)型 光能營養(yǎng)型 底物水平磷酸化 氧化磷酸化 通過光合磷酸化將光能轉(zhuǎn)變?yōu)? 化學(xué)能儲存于 ATP中 四．能量轉(zhuǎn)換 底物水平磷酸化 物質(zhì)在生物氧化過程中，常生成一些含有高能鍵的化合物，而這些化合物可直接偶聯(lián) ATP或 GTP的合成。 EMP途徑 （ EmbdenMeyerhof pathway） 葡萄糖 葡糖 6磷酸 果糖 6磷酸 果糖 1， 6 二磷酸 1， 3二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸 2磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 磷酸二羥丙酮 甘油醛 3磷酸 ATP ADP ATP ADP ADP ATP ADP ATP NAD+ NADH+H+ a a :預(yù)備性反應(yīng) b b :氧化還原反應(yīng) EMP途徑意義： 為細(xì)胞生命活動提供 ATP 和 NADH 底物水平磷酸化 底物水平磷酸化 草酰乙酸 檸檬酸 異檸檬酸 草酰琥珀酸 α 酮戊二酸 琥珀酰輔酶 A 琥珀酸 延胡索酸 蘋果酸 丙酮酸 乙酰輔酶 A GTP GDP+Pi 三羧酸 循 環(huán) 底物水平磷酸 化發(fā)生在呼吸 作用過程中 四．能量轉(zhuǎn)換 氧化磷酸化 營養(yǎng)物質(zhì)在生物氧化過程中形成的 NADH和 FADH2，通過電子傳遞鏈將電子傳遞給氧或其他氧化型物質(zhì)，同時偶聯(lián)著 ATP的形成 . 氧化磷酸化的機(jī)制： 化學(xué)滲透偶聯(lián)假說 構(gòu)象變化偶聯(lián)假說 電子傳遞系統(tǒng) F0 F1ATP 膜 膜內(nèi) 膜外 2H + ADP+ Pi ATP+H2O 電子傳遞過程中能量 (ATP)產(chǎn)生機(jī)制 化學(xué)滲透學(xué)說（ 1961， ） 1978 Nobel 獎 ADP+ Pi 膜內(nèi) 膜外 ATP H+ H+ H2O a ATP b H+ H+ c H+ H+ ADP 電子傳遞過程中能量 (ATP)產(chǎn)生機(jī)制 構(gòu)象變化偶聯(lián)假說 （ 1997， ）
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