第四章 微生物的代谢 新陈代谢：一般泛指生物与周围环境进行物 质交换和能量交换的过程。发生在活细胞中的 各种分解代谢和合成代谢的总和。 新陈代谢 = 分解代谢 + 合成代谢 分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代 谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸 （ATP）形式的能量和还原力的作用。 合成代谢：指在合成代谢酶系的催化下，由 简单小分子、ATP形式的能量和还原力一起合成 复杂的大分子的过程
第四章 微生物的代谢 新陈代谢：一般泛指生物与周围环境进行物 质交换和能量交换的过程。发生在活细胞中的 各种分解代谢和合成代谢的总和。 新陈代谢 = 分解代谢 + 合成代谢 分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代 谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸 （ATP）形式的能量和还原力的作用。 合成代谢：指在合成代谢酶系的催化下，由 简单小分子、ATP形式的能量和还原力一起合成 复杂的大分子的过程
生物小分子合成生物大分子 合成代谢 （同化） 耗能 物质 新陈代谢 能量代谢 代谢 产能 分解代谢 （异化） 生物大分子分解为生物小分子
生物小分子合成生物大分子 合成代谢 （同化） 耗能 物质 新陈代谢 能量代谢 代谢 产能 分解代谢 （异化） 生物大分子分解为生物小分子
新陈代谢的共同特点： （1）在温和条件下进行(由酶催化)； （2）反应步骤繁多，但相互配合、有条不紊、彼 此协调，且逐步进行，表征了新陈代谢具有严格 的顺序性； （3）对内外环境具有高度的调节功能和适应功能
新陈代谢的共同特点： （1）在温和条件下进行(由酶催化)； （2）反应步骤繁多，但相互配合、有条不紊、彼 此协调，且逐步进行，表征了新陈代谢具有严格 的顺序性； （3）对内外环境具有高度的调节功能和适应功能
按物质转化方式分： 分解代谢：指细胞将大分子物质降解成小分 子物质，并产生一些中间产物作为合成细 胞物质的基础原料，最终将废物排出体外， 在这个过程中产生能量。 合成代谢：是指细胞利用简单的小分子物质 合成复杂大分子的过程。在这个过程中要 消耗能量
按物质转化方式分： 分解代谢：指细胞将大分子物质降解成小分 子物质，并产生一些中间产物作为合成细 胞物质的基础原料，最终将废物排出体外， 在这个过程中产生能量。 合成代谢：是指细胞利用简单的小分子物质 合成复杂大分子的过程。在这个过程中要 消耗能量
物质代谢：物质在体内转化的过程。 能量代谢：伴随物质转化而发生的能量形式相互 转化。 按代谢产物在机体中作用不同分： 初级代谢：提供能量、前体、结构物质等生命活 动所必须的代谢物的代谢类型；产物：氨基酸、 核苷酸等。 次级代谢：在一定生长阶段出现非生命活动所必 需的代谢类型； 产物：抗生素、色素、激素、生物碱等
物质代谢：物质在体内转化的过程。 能量代谢：伴随物质转化而发生的能量形式相互 转化。 按代谢产物在机体中作用不同分： 初级代谢：提供能量、前体、结构物质等生命活 动所必须的代谢物的代谢类型；产物：氨基酸、 核苷酸等。 次级代谢：在一定生长阶段出现非生命活动所必 需的代谢类型； 产物：抗生素、色素、激素、生物碱等
中间代谢产物 分解代谢起源 在生物合成中的作用 葡萄糖-1-磷酸 葡萄糖-6-磷酸 核糖-5-磷酸 赤藓糖-4-磷酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 3-磷酸甘油酸 a-酮戊二酸 草酰乙酸 乙酰辅酶A 葡萄糖 半乳糖 多糖 EMP途径 HMP途径 HMP途径 EMP途径 EMP途径 ED途径 EMP途径 三羧酸循环 三羧酸循环 丙酮酸脱羧 脂肪氧化 核苷糖类 戊糖 多糖贮藏物 核苷酸 脱氧核糖核苷酸 芳香氨基酸 芳香氨基酸 葡萄糖异生 CO2固定 胞壁酸合成 糖的运输 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 CO2固定 丝氨酸 甘氨酸 半胱氨酸 谷氨酸 脯氨酸 精氨酸 赖氨酸 天冬氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 异 亮氨酸 脂肪酸 类异戊二烯 甾醇
中间代谢产物 分解代谢起源 在生物合成中的作用 葡萄糖-1-磷酸 葡萄糖-6-磷酸 核糖-5-磷酸 赤藓糖-4-磷酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 3-磷酸甘油酸 a-酮戊二酸 草酰乙酸 乙酰辅酶A 葡萄糖 半乳糖 多糖 EMP途径 HMP途径 HMP途径 EMP途径 EMP途径 ED途径 EMP途径 三羧酸循环 三羧酸循环 丙酮酸脱羧 脂肪氧化 核苷糖类 戊糖 多糖贮藏物 核苷酸 脱氧核糖核苷酸 芳香氨基酸 芳香氨基酸 葡萄糖异生 CO2固定 胞壁酸合成 糖的运输 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 CO2固定 丝氨酸 甘氨酸 半胱氨酸 谷氨酸 脯氨酸 精氨酸 赖氨酸 天冬氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 异 亮氨酸 脂肪酸 类异戊二烯 甾醇
第一节 微生物的能量代谢 一、生物氧化 能量代谢是新陈代谢中的核心问题。 中心任务：把外界环境中的各种初级能源转换成对 一切生命活动都能使用的能源——ATP。 有机物（化能异养菌） 最初能源 日 光（光能自养菌） 通用能源 无机物（化能自养菌）
第一节 微生物的能量代谢 一、生物氧化 能量代谢是新陈代谢中的核心问题。 中心任务：把外界环境中的各种初级能源转换成对 一切生命活动都能使用的能源——ATP。 有机物（化能异养菌） 最初能源 日 光（光能自养菌） 通用能源 无机物（化能自养菌）
微生物氧化的形式 生物氧化作用：细胞内代谢物以氧化作用释放 （产生）能量的化学反应。氧化过程中能产生大 量的能量，分段释放，并以高能键形式贮藏在 ATP分子内，供需时使用。 生物氧化的方式： ①和氧的直接化合： C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ②失去电子：Fe2+ → Fe3+ + e – ③化合物脱氢或氢的传递: CH3-CH2-OH CH3-CHO NAD NADH2
微生物氧化的形式 生物氧化作用：细胞内代谢物以氧化作用释放 （产生）能量的化学反应。氧化过程中能产生大 量的能量，分段释放，并以高能键形式贮藏在 ATP分子内，供需时使用。 生物氧化的方式： ①和氧的直接化合： C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ②失去电子：Fe2+ → Fe3+ + e – ③化合物脱氢或氢的传递: CH3-CH2-OH CH3-CHO NAD NADH2
生物氧化的功能：产能(ATP) 产还原力【H】 小分子中间代谢物
生物氧化的功能：产能(ATP) 产还原力【H】 小分子中间代谢物
生物氧化的过程 一般包括三个环节： ①底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电 子供体或供氢体） ②氢（或电子）的传递（需中间传递体，如NAD、 FAD等） ③最后氢受体接受氢（或电子）（最终电子受 体或最终氢受体）
生物氧化的过程 一般包括三个环节： ①底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电 子供体或供氢体） ②氢（或电子）的传递（需中间传递体，如NAD、 FAD等） ③最后氢受体接受氢（或电子）（最终电子受 体或最终氢受体）