第四章第三节微生物的产能代谢微生物的新陈代谢一1二、呼吸作用的本质三、微生物的呼吸类型四、有机污染物降解中营养物需求量的计算
1 一、微生物的新陈代谢 二、呼吸作用的本质 三、微生物的呼吸类型 四、有机污染物降解中营养物需求量的计算 第四章 第三节 微生物的产能代谢
第三节微生物的代谢（代谢的概念）一、微生物的新陈代谢新陈代谢（metabolism）：生物化学变化的总称，是生命活动的基础和表征。（包括物质代谢和能量代谢两种代谢物质代谢：物质变化的过程，它常伴随着能量的消耗或产生。代谢能量代谢(energymetabolism）：能量的产生、变换过程能量代谢是从能量的角度看物质代谢，两者是统一的（单说代谢时通常指物质代谢）
2 一、微生物的新陈代谢（代谢的概念） 新陈代谢（metabolism）：生物化学变化的总称，是生 命活动的基础和表征。（包括物质代谢和能 量代谢两种代谢） 代谢 物质代谢：物质变化的过程，它常伴随着能量的 消耗或产生。 能量代谢(energy metabolism)：能量的产生、变换过程。 能量代谢是从能量的角度看物质代谢，两者是统 一的（单说代谢时通常指物质代谢）。 第三节 微生物的代谢
第三节微生物的代谢异化作用（catabolism/dissimilation）分解代谢大分子分解成小分子的过程，伴有能量产生物质代谢同化作用月（anabolism/assimilation）/合成代谢小分子合成大分子的过程，需要能量异化（分解代谢酶）小分子、大分子、简单分子+ATP复杂分子同化（合成代谢酶）
3 物质代谢 异化作用（catabolism/dissimilation）/分解代谢 大分子分解成小分子的过程，伴有能量产生 同化作用（anabolism/assimilation） /合成代谢 小分子合成大分子的过程，需要能量 同化（合成代谢酶） 大分子、 复杂分子 异化（分解代谢酶） 小分子、 简单分子+ATP 第三节 微生物的代谢
第三节微生物的代谢能量代谢的核心是如何把各式各样的最初能源转化为生命活动能使用的能源一ATP。ATP一三磷酸腺苷(Adenosinetriphosphate)ADP一二磷酸腺苷（Adenosinediphosohate）什么菌？化能异养菌有机物通用能源最初能源化能自养菌还原态无机物(ATP)光光能营养菌在本节中主要讨论分解代谢
4 能量代谢的核心是如何把各式各样的最初能源转化为 生命活动能使用的能源—ATP。 ATP—三磷酸腺苷（Adenosine triphosphate） ADP—二磷酸腺苷（Adenosine diphosohate） 最初能源 有机物 还原态无机物 光 什么菌? 化能自养菌 光能营养菌 通用能源 (ATP) 在本节中主要讨论分解代谢。 化能异养菌 第三节 微生物的代谢
第三节微生物的代谢二、分解代谢与呼吸作用1.分解代谢分解代谢是微生物将复杂的有机物分解为简单化合物的过程，其本质是生物氧化反应。可分为三种类型：与氧结合脱氢氧化反应的类型生物氧化反应的主要类型失去电子（电子）受氢生物氧化的过程：脱氢递氢（电子）(CHON... )受氢体电子受H体CO2H0+ADPATP
5 二、分解代谢与呼吸作用 分解代谢是微生物将复杂的有机物分解为简单化合物的过 程，其本质是生物氧化反应。可分为三种类型： 氧化反应的类型 与氧结合 脱氢 失去电子 生物氧化反应的主要类型 1. 分解代谢 第三节 微生物的代谢 生物氧化的过程： 递氢（电子） 受氢 （CHON.） CO2 H ADP ATP O2 H2O 受氢体 电子受 体 脱氢（电子）
第三节微生物的代谢表6-1有机物?生物氧化与燃烧的比较化燃烧生物氧比较项目302CoH1206+6H20302（电子流）CoH120g0-6H2030反应方式1302）6C026C0,步骤一步式快速反应多步式梯级反应条件激烈温和无催化剂酶（酶在细胞内有一定位置）热、光大部分为ATP产能形式高低能量利用率1*本表以葡葡糖作为有机物的代表
6 第三节 微生物的代谢
第三节微生物的代谢2.呼吸作用呼吸作用是与微生物分解代谢相关的氧化还(respiration)原的统一过程，是在基质氧化的同时释放能量的过程。呼吸作用过程中的主要生物学现象如下：1)复杂分子→CO2、H,O、简单分子CHON... CO,+H,O+CO2、H2、CH4、H,S、NH无机代谢产物NO2、NO3-、SO42-糖类、酮类、有机酸类。有机代谢产物
7 1) 复杂分子 CO2、H2O、简单分子 CHON. CO2+H2O+. 2 . 呼吸作用 第三节 微生物的代谢 无机代谢产物 CO2、H2、CH4、H2S、NH3、 NO2 －、NO3 －、SO4 2－ 有机代谢产物 糖类、酮类、有机酸类。 呼吸作用（respiration）是与微生物分解代谢相关的氧化还 原的统一过程，是在基质氧化的同时释放能量的过程。呼吸 作用过程中的主要生物学现象如下：
第三节微生物的代谢供给合成作用维持生命活动（用途？）2）分解代谢过程中产生能量变成热能放到环境中继续被分解刀（去向？）3）产生中间代谢产物作为合成细胞成分的原料4）在分解代谢过程中吸收、同化许多营养物
8 2) 分解代谢过程中产生能量（用途？） 供给合成作用 维持生命活动 变成热能放到环境中 3) 产生中间代谢产物（去向？） 继续被分解 作为合成细胞成分的原料 4) 在分解代谢过程中吸收、同化许多营养物。 第三节 微生物的代谢
第三节微生物的代谢三、微生物的呼吸类型根据递氢特别是受氢过程中氢受体/电子受体的不同，呼吸作用可分为：好氧（有氧）呼吸(aerobicrespiration)呼吸作用厌氧（无氧））呼吸(anaerobic(respiration（亦称分子外无氧呼吸）respiration)发酵（亦称分子内无氧呼吸(fermentation)
9 三、微生物的呼吸类型 根据递氢特别是受氢过程中氢受体/电子受体的不同，呼吸 作用可分为： 呼吸作用 (respiration ) 好氧（有氧 ）呼吸（aerobic respiration） 厌氧（无氧）呼吸（anaerobic respiration）（亦称分子外无氧呼吸） 发酵（fermentation）（亦称分子内无氧呼吸） 第三节 微生物的代谢
第三节微生物的代谢基质脱氢的主要途径1、EMP途径(Embdem-Meyerhof-Parnas Pathway糖酵解途径（Glycolysis）已糖二磷酸途径（hexosediphospatepathway）（1）1分子葡萄糖为底物，经10步反应而产生2分子丙酮酸，2分子NADH,和2分子ATP的过程。→烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶IC.H12O+2NAD++2ADP+2Pi10步反应2CH-C-COOH+2NADH+2H++2ATP+2H,O还原型辅酶ICNADH
10 （一）基质脱氢的主要途径 1、EMP途径（Embdem-Meyerhof-Parnas Pathway） 糖酵解途径（Glycolysis） 己糖二磷酸途径（hexose diphospate pathway） （1）1分子葡萄糖为底物，经10步反应而产生2分子 丙酮酸，2分子NADH2和2分子ATP的过程。 C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶Ⅰ 10步反应 2CH3—C—COOH＋2NADH ＋2H+ ＋2ATP＋2H2O O 还原型辅酶Ⅰ(NADH2 ) 第三节 微生物的代谢