第六章微生物的代谢 第一节概述 第二节微生物的能量代谢 第三节微生物特有的合成代谢 第四节微生物代谢的调节
Ä 第一节 概述 Ä 第二节 微生物的能量代谢 Ä 第三节 微生物特有的合成代谢 Ä 第四节 微生物代谢的调节 第 六 章 微生物的代谢
第一节代谢概论 代谢( metabolism):细胞内发生的各种化学反应的总称 分解代谢( catabolism) 代谢 合成代谢( anabolism) 分解代谢 复杂分子 简单小分子●ATP●[H (有机物) 合成代谢
代谢（metabolism）：细胞内发生的各种化学反应的总称 代谢 分解代谢(catabolism) 合成代谢(anabolism) 复杂分子 （有机物） 分解代谢 合成代谢 简单小分子 ATP [H] 第一节 代谢概论
分解代谢的三个阶段 蛋白质 多糖 脂类 第一阶段 氨基酸 单糖 甘油脂肪酸 ATP 第二阶段 NADH FADH2 i NH3 丙酮酸 NAD 乙酰辅萨A 第三阶段 草酰乙酸 酸 NADH 三羧酸循环异柠檬酸FADH2 a-酮戊二酸 辅醇Q 琥珀蔽输酶A<CO2 CATP 细胞色素 电子传递链
分解代谢的三个阶段
葡萄糖 核苷 类宽萄糖一6-磷酸一磷酸核糖一赤糖一4-磷酸 分支 磷酸甘油一磷酸丙糖 预苯酸 丙氨酸酪氨酸色氨酸 甘油酸-3·磷酸 丝氨酸 甘氨酸 嘌呤 半胱氨酸 组氨酸 磷酸烯醇丙酮酸 丙氨酸 赖氨酸 丙酮酸 异亮氨酸 缬氨酸 亮氨酸 脂类一乙酰辅酶 天冬酰胺 草酰乙酸 柠檬酸 天冬酰胺 亮氨酸玻珀酸 蛋氨酸 异柠檬酸 映氨酸 珀酰辅酶A 卟啉 酮戊二酸 谷氨酸 氨酰胺 氨酸 精氨酸 图5-2合成代谢示意图
第二节微生物能量代谢 能量代谢的中心任务,是生物体如何把外界环境中的多种形式的 最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源-ATP。 这就是产能代谢。 化能异养微生物 有机物 最初 化能自养微生物 通用能源 能源还原态无机物 (ATP) 光能营养微生物 日光
第二节 微生物能量代谢 能量代谢的中心任务，是生物体如何把外界环境中的多种形式的 最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源------ATP。 这就是产能代谢。 最初 能源 有机物 还原态无机物 日光 化能异养微生物 化能自养微生物 光能营养微生物 通用能源 （ATP）
生物氧化 生物氧化就是发生在或细胞内的一切产能性氧化反应的总称 生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种 Reduction Organic molecule coenzyme af includes two Oxidized organic NADH+H'(proton) hydrogen atoms Figure 5.9 Representative biological oxidation. Two electrons and two protons altogether equivalent to two hydrogen atoms) are transferred from an organic substrate molecule to a coenzyme, NAD". NAD"actually receives one hydrogen atom and one dectron and one proton is released into the medium. NAD"is reduced to NADH, which is a more energy-rich molecule Organisms use oxidation-reduction reactions in catabolism to extract energy from nutri- ent molecules, such as glucose 异养微生物利用有机物,自养微生物则利用无机物, 通过生物氧化来进行产能代谢
一． 生物氧化 生物氧化就是发生在或细胞内的一切产能性氧化反应的总称 生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种 异养微生物利用有机物，自养微生物则利用无机物， 通过生物氧化来进行产能代谢
、异养微生物的生物氧化 发酵 生物氧化反应 有氧呼吸 呼吸 厌氧呼吸 (一)发酵( fermentation) 有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间产物, 同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。 有机化合物只是部分地被氧化,因此,只释放出一小部分的能量
二、异养微生物的生物氧化 生物氧化反应 发酵 呼吸 有氧呼吸 厌氧呼吸 （一） 发酵(fermentation) 有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间产物， 同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。 有机化合物只是部分地被氧化，因此，只释放出一小部分的能量
(一)发酵( fermentation) 发酵的种类有很多,可发酵的底物有碳水化合物、有机酸、 氨基酸等,其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。 生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解( glycolysis 糖酵解是发酵的基础 主要有四种途径: EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径
（一） 发酵(fermentation) 发酵的种类有很多，可发酵的底物有碳水化合物、有机酸、 氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。 生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解（glycolysis） 糖酵解是发酵的基础 主要有四种途径： EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径
发酵途径EMP途径(mben- Meyerhof pathway) 磷酸二羟丙酮 ATP ADP ATP ADP 葡萄糖-6-磷酸葡萄糖 6-磷酸-果糖—1、6-二磷酸-果糖 3-磷酸-甘油醛 NAD+Pi NADH+H 1、3-二磷酸甘油酸 ADP ATP ADP ATP 丙酮酸亠磷酸烯醇式丙酮酸—2磷酸-甘油酸—3-磷酸-甘油酸 图EMP途径
1. 发酵途径 (1)EMP途径（Embden-Meyerhof pathway） 磷酸二羟丙酮 ATP ADP ATP ADP 葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖 6-磷酸-果糖 1、6-二磷酸-果糖 3-磷酸-甘油醛 NAD++Pi NADH+H+ 1、3-二磷酸-甘油酸 ADP ATP ADP ATP 丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 2-磷酸-甘油酸 3-磷酸-甘油酸 图 EMP途径
1发酵途径(1MP途径( Embden- Meyerhof pathway) 总反应式为: Glycolysis C HO+2NAD++2ADP+2Pi Glucose 2CH, COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H,0 2 NAD 2 ADP In the second step, the reduced coenzymes from glycolysis or its 2 NADH 2 <ATP alternatives(NADH, NADPH) donate their electrons and hydro gen ions to pyruvic acid or a derivative to form a fermentation RESPIRATION 2 Pyruvic acid end-product.(b)End-products of lais NADK various microbial fermentations In fermentation, ATP is gener ated only during glycolysis 2 NADH Pyruvic acid (or derivative) 2 NAD Formation of end-products transport chain and chemiosmosis
1. 发酵途径 (1)EMP途径（Embden-Meyerhof pathway） 总反应式为： C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi → 2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2 0