【正文】 無氧時進行細菌發(fā)酵 ? 一分子葡萄糖經(jīng) ED途徑最后生成兩分子丙酮酸、一分子 ATP、一分子 NADPH和 NADH。 ? 大多數(shù)好氧和兼性厭氧微生物中都有 PP途徑，而且在同一微生物中往往同時存在 EMP和 PP途徑，單獨具有 EMP和 PP途徑的微生物較少見。 完全 HMP(PP) PP途徑為合成代謝提供： ? 還原力： NADPH2 2 ? 小分子 C 架： 5P 核糖 （ 合成核酸的前體物 ） 4P赤蘚糖 （ 合成芳香氨基酸的前體物 ） 不完全 PP途徑可提供： 能量： 2個 ATP 還原力： 1個 NADPH2 小分子 C 架： 3P甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 ? 雖然 PP途徑中可經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)能， 1摩爾葡萄糖經(jīng) PP途徑最終可得到 35摩爾 ATP，但這不是代謝中的主要方式。 若 2個 3P 甘油醛縮合為 6P 葡萄糖為完全 PP途徑 。 ?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(yīng)步驟： 10 步反應(yīng)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(yīng)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，提供多種中間代謝物作為合成代謝原料，有氧時與 T C A 環(huán)連接，無氧時丙酮酸及其進一步代謝產(chǎn)物乙醛被還原成各種發(fā)酵產(chǎn)物，與發(fā)酵工業(yè)有密切關(guān)系。 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(xué)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ， 它是由許多芳香族亞基縮合而成的聚合物 。如果沒有反硝 化作用，硝酸鹽將在水中積累，會導(dǎo)致水 質(zhì)變壞與地球上氮素循環(huán)的中斷。 松土，排除過多的水分，保 證土壤中有良好的通氣條件。 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 。 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）。 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。 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。 無氧呼吸以硝酸鹽呼吸為例，介紹反硝化作用的概念及生態(tài)學(xué)意義 有氧呼吸 ? 又稱好氧呼吸，是一種最普遍又最重要的生物氧化或產(chǎn)能方式 ? 特點：底物常規(guī)方式脫氫后，脫下的氫經(jīng)完整的呼吸鏈又稱電子傳遞鏈傳遞，最終被外源 分子氧 接受，產(chǎn)生了水并釋放出 ATP形式的能量。 葡萄糖 — → 丁醇＋丙酮＋乙酸＋乙醇＋ H2＋ CO2＋ ATP 四、異養(yǎng)微生物的生物氧化 1. 發(fā)酵 (fermentation) 不同微生物發(fā)酵產(chǎn)物的不同，也是細菌分類鑒定的重要依據(jù)。 ? 丙酮丁醇梭菌 （ Clostridium acetobutylicum） 在發(fā)酵葡萄糖經(jīng)丙酮酸到丁酸中 ， 當(dāng)丁酸和乙酸大量積累時會使 pH 下降至 ， 這時導(dǎo)致丁酸進一步還原為丁醇 ， 微生物利用還原丁酸為丁醇的酶還原乙酸為乙醇 。 ? 乳酸發(fā)酵 ? 同型乳酸發(fā)酵：指發(fā)酵產(chǎn)物只有單一的乳酸 ? 德氏乳桿菌： C6H12O6―― —— → 2乳酸 + 2ATP ? 異型乳酸發(fā)酵：指發(fā)酵產(chǎn)物除乳酸外 ， 還有其它的化合物 。 ? 酵母菌的乙醇發(fā)酵： C6H12O6 —— → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP ? 接合單胞菌的乙醇發(fā)酵： C6H12O6 —— → 2CH3CH2OH + 2CO2+ ATP ? 乙醇發(fā)酵都產(chǎn)生 ATP， 但酵母菌產(chǎn)能多 ， 細菌產(chǎn)能少 。 ③ 底物去向：底物氧化不徹底 ， 只釋放部分能量 。 ① 產(chǎn)能方式：底物水平磷酸化產(chǎn)生 ATP。 S＋ 3／ 2O2＋ H2O→SO 42＋ 2H+＋ S2＋ 2O2 →SO 42 ＋ 化能自養(yǎng)菌的 ETC組成及各種無機底物脫氫后電子進入 ETC的部位 二．自養(yǎng)微生物的生物氧化 硫的氧化 硫細菌（ 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。無機物氧化釋放出的電子靠 電子傳遞磷酸化或者是基質(zhì)水平磷酸化 產(chǎn)生能量 ATP。 紫膜的光合磷酸化是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最簡單的光合磷酸化反應(yīng) 依賴細菌視紫紅質(zhì)的光合作用 借質(zhì)子動力產(chǎn)生 ATP。 嗜鹽菌 細胞膜 紅色部分（紅膜） 紫色部分（紫膜） 主要含細胞色素和黃素蛋白等用于氧化磷酸化的呼吸鏈載體 在膜上呈斑片狀（直徑約 mm） 獨立分布，其總面積約占細胞膜的一半，主要由細菌視紫紅質(zhì)組成。 ? 光合微生物捕捉光能，轉(zhuǎn)給 ATP ① 藻類、藍細菌：有光合系統(tǒng) Ⅰ 、 Ⅱ ，進行環(huán)式和非環(huán)式光合作用。 電子傳遞體按一定順序排列 ， 構(gòu)成電子傳遞鏈 ， 鏈上各個氧化反應(yīng)與 ADPATP反應(yīng)偶聯(lián) 。 ? NAD、 NADP和呼吸鏈在代謝中的作用 ① NAD和 NADP是生物氧化過程中脫氫和氫化作用的載體 。 甘油醛 3磷酸 →