微生物的代謝重點(diǎn)ppt課件-展示頁
2025-01-23 17:01本頁面
【正文】 指具有捕捉 光能 并將它用于合成 ATP和產(chǎn)生 NADH或NADPH的微生物。其產(chǎn)能的途徑主要也是借助于無機(jī)電子供體 (能源物質(zhì) )的氧化，從無機(jī)物 脫 下的 氫 (電子 )直接進(jìn)入呼吸鏈通過 氧化磷酸 化產(chǎn)生 ATP。 微生物產(chǎn)生和利用能量及其與代謝的關(guān)系圖 一、概述 葡萄糖降解代謝途徑 生物氧化： 發(fā)酵作用 產(chǎn)能過程 呼吸作用（有氧或無氧呼吸） 化能異養(yǎng)微生物的生物氧化與產(chǎn)能 第一節(jié) 微生物的產(chǎn)能代謝 —— 將最初能源轉(zhuǎn)換成通用的 ATP過程 生物氧化的 形式 ：某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫或脫電子三種 生物氧化的 功能 為： 產(chǎn)能（ ATP）、產(chǎn)還原力 [H]和產(chǎn)小分子中間代謝物 自養(yǎng)微生物利用 無機(jī)物 異養(yǎng)微生物利用 有機(jī)物 生物 氧化 能量 微生物直接利用 儲(chǔ)存在高能化合物（如 ATP）中 以熱的形式被釋放到環(huán)境中 生物氧化的 過程 ：脫氫、遞氫和受氫三種 化能自養(yǎng)微生物的生物氧化與產(chǎn)能 通常是化能自養(yǎng)型細(xì)菌，一般是好氧菌。第五章 微生物的 新陳 代謝 代謝概論 代謝（ metabolism）： 推動(dòng)一切生命活動(dòng)的動(dòng)力源，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)的總稱。 代謝 分解代謝 (catabolism) 異化作用 合成代謝 (anabolism) 同化作用 復(fù)雜分子 （有機(jī)物） 分解代謝 合成代謝 簡單小分子 ATP [H] 新陳代謝的本質(zhì)既存在高度的 統(tǒng)一性 ，又存在明顯的 多樣性 。 利用固定 C02作為它們的 碳源 。 代謝特點(diǎn) 1）無機(jī)底物脫下的氫（電子）從相應(yīng)位置 直接進(jìn)入呼吸鏈 2）存在多種呼吸鏈 3）產(chǎn)能效率低； 4）生長緩慢，產(chǎn)細(xì)胞率低。 分為 不產(chǎn)氧光合微生物 和 產(chǎn)氧光合微生物 。后者由 H2O分子光解產(chǎn)物H’和電子形成還原力 (NADPH+H’) （ 還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 ） 二、 葡萄糖降解代謝途徑 （ EMP、 HMP、 ED等。 10 步反應(yīng) 丙酮酸 乳酸：無氧 乙醛 —— 乙醇：無氧 與 TCA連接，將丙酮酸徹底氧化成二氧化碳和水 反應(yīng)步驟： 10 步反應(yīng)簡式：耗能階段 產(chǎn)能階段 2N A D H +H+C62C32 丙酮酸2A TP 4A TP 2A TP總反應(yīng)式：C6H12O6+2N A D++2A D P +2 P i2C H3C O C O O H +2N A D H +2 H++2A TP +2 H2O特點(diǎn)：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(shí)與 TC A 環(huán)連接，無氧時(shí)丙酮酸及其進(jìn)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。 2） HMP 途徑（ 戊糖 磷酸途徑 、己糖一磷酸途徑 ） HMP途徑的總反應(yīng) 6 葡萄糖 6磷酸 +12NADP++6H2O 5 葡萄糖 6磷酸 +12NADPH+12H++6CO2+Pi 6C6 ATP 12NADPH+H+ 6C5 6CO2 經(jīng)呼吸鏈 36ATP 5C6 35ATP 重新合成己糖 特點(diǎn)： a 、不經(jīng) EMP途徑和 TCA循環(huán)而得到徹底氧化，無 ATP生成， b、 產(chǎn)大量的 NADPH+H+還原力 ； c、 產(chǎn)各種不同長度的 重要的中間物（ 5磷酸核糖 、 4磷酸 赤蘚糖 ） d、 單獨(dú) HMP途徑較少，一般與 EMP途徑同存 e、 HMP途徑是戊糖代謝的主要途徑 。 ATP 有氧時(shí)經(jīng)呼吸鏈 6ATP 無氧時(shí) 進(jìn)行發(fā)酵 2乙醇 2ATP NADH+H+ NADPH+H+ 2丙酮酸 ATP C6H12O6 KDPG ED途徑的總反應(yīng) C6H12O6+ADP+ Pi +NADP+ +NAD+ 2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H++NADH+H+ 葡萄糖三條降解途徑在不同微生物中的分布菌名 E M P （ % ） HM P （ % ） ED （ % ）釀酒酵母 88 12 —產(chǎn)朊假絲酵母 66~81 19~34 —灰色鏈霉菌 97 3 —產(chǎn)黃青霉 77 23 —大腸桿菌 72 28 —銅綠假單胞菌 — 29 71嗜糖假單胞菌 — — 100枯草桿菌 74 26 —氧化葡萄糖桿菌 — 100 —真養(yǎng)產(chǎn)堿菌 — — 100運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌 — — 100藤黃八疊球菌 70 30 — 定義 廣義： 利用微生物 生產(chǎn)有用代謝一種生產(chǎn)方式。 三、發(fā)酵（ fermentantion） 發(fā)酵類型 1） 乙醇發(fā)酵 a、 酵母型乙醇發(fā)酵 1 G 2丙酮酸 ? 2 乙醛 + CO2 ? 2 乙醇 + 2 ATP 條件： pH ~ , 厭氧 菌種：釀酒酵母、少數(shù)細(xì)菌（胃八疊球菌、解淀粉歐文氏菌等） i、 加入 NaHSO4 NaHSO4 + 乙醛 ? 磺化羥乙醛（難溶） ?甘油 ii、弱堿性（ pH ? ） 2 乙醛 ? 1 乙酸 + 1 乙醇 （歧化反應(yīng)） 磷酸二羥丙酮作為氫受體，經(jīng)水解去磷酸生成甘油 —— 甘油發(fā)酵 （ EMP） b、細(xì)菌型乙醇發(fā)酵 (發(fā)酵單胞菌和嗜糖假單胞菌 ) 同型酒精發(fā)酵 ： ED途徑 G+2ADP+2Pi → 2 乙醇 +2 CO2+2ATP 異型酒精發(fā)酵 (乳酸菌、腸道菌和一些嗜熱細(xì)菌 ） ： HMP途徑 G+ADP+Pi → 乳酸 +乙醇 +CO2+ATP 2） 乳酸發(fā)酵 同型乳酸發(fā)酵 （德氏乳
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