第二章细菌的生理特性
第二章 细菌的生理特性
主要内容2-1细菌的营养2-2酶及其作用2-3细菌的呼吸2-4其他环境因素对细菌生长的影响
主要内容 ◼ 2-1细菌的营养 ◼ 2-2酶及其作用 ◼ 2-3细菌的呼吸 ◼ 2-4其他环境因素对细菌生长的影响
2-2酶及其作用微生物的新陈代谢都是在各种酶的作用下完成的，因此细菌的生长与繁殖与酶密切相关。在水处理中，有机物的降解与微生物的种类和数量相关，而微生物的生长又与酶密切相关
2-2 酶及其作用 ◼ 微生物的新陈代谢都是在各种酶的作用下完成 的，因此细菌的生长与繁殖与酶密切相关。 ◼ 在水处理中，有机物的降解与微生物的种类和 数量相关，而微生物的生长又与酶密切相关
酶及其命名和分类酶是生物细胞内自已制成的催化剂（生物催化剂）。酶的基本成分是蛋白质，催化效率比一般的无机催化剂高达千、万、乃至千万倍。编号：根据酶催化的反应类型及所处的亚类可以对其进行编号，如EC1.1.1.27一一乳酸脱氢酶命名：每一种酶都有系统名和惯用名。系统名：底物名称：反应类型L-乳糖：NAD氧化还原酶
酶及其命名和分类 ◼ 酶是生物细胞内自己制成的催化剂（生物催化剂）。 ◼ 酶的基本成分是蛋白质，催化效率比一般的无机催化 剂高达千、万、乃至千万倍。 ◼ 编号：根据酶催化的反应类型及所处的亚类可以对其 进行编号，如EC 1.1.1.27——乳酸脱氢酶 ◼ 命名：每一种酶都有系统名和惯用名。 ◼ 系统名：底物名称：反应类型 ◼ L-乳糖：NAD氧化还原酶
酶的组成根据酶的组成可以分为两类：一类是只含蛋白质的叫做单成分酶；如水解酶类单成分酶=酶蛋白另一类是全酶，由蛋白质和不含氮的小分子有机物组成，或由蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。全酶中的各种成分缺一不可，否则全酶会丧失催化活性。全酶=酶蛋白+有机物如各种脱氢酶类全酶=酶蛋白+有机物+金属离子，如丙酮酸脱氢酶全酶=酶蛋白+金属离子如细胞色素氧化酶酶各种组分的功能：酶蛋白起加速生物、化学反应的作用；辅基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作用，金属离子除传递电子外，还起激活剂的作用
酶的组成 ◼ 根据酶的组成可以分为两类： ◼ 一类是只含蛋白质的叫做单成分酶； ◼ 单成分酶=酶蛋白 如水解酶类 ◼ 另一类是全酶，由蛋白质和不含氮的小分子有机物组 成，或由蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离 子组成。全酶中的各种成分缺一不可，否则全酶会丧 失催化活性。 ◼ 全酶=酶蛋白+有机物 如各种脱氢酶类 ◼ 全酶=酶蛋白+有机物+金属离子 如丙酮酸脱氢酶 ◼ 全酶=酶蛋白+金属离子 如细胞色素氧化酶 ◼ 酶各种组分的功能：酶蛋白起加速生物、化学反应的 作用；辅基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作 用，金属离子除传递电子外，还起激活剂的作用
酶的分类根据酶促反应性质可以区分为以下六大类1.水解酶类水解酶类是催化大分子有机物水解反应的酶A - B + HOH AOH + BH2.氧化还原酶类脱氢酶：能活化基质上的氢并转移到另一物质，使基质因脱氢而氧化。脱氢酶A-H, +BA+B-H,还原酶氧化酶：能活化分子氧（空气中的氧）作为电子受体而形成水，或使氧转移到另一物质，前者还原后者氧化。A-H, +=O2→A+H,02
酶的分类根据酶促反应性质可以区分为以下六大类 ◼ 1.水解酶类 ◼ 水解酶类是催化大分子有机物水解反应的酶。 ◼ 2.氧化还原酶类 ◼ 脱氢酶：能活化基质上的氢并转移到另一物质，使基 质因脱氢而氧化。 ◼ 氧化酶：能活化分子氧（空气中的氧）作为电子受体 而形成水，或使氧转移到另一物质，前者还原后者氧 化。 A − B + HOH AOH + BH A H2 B A + B − H2 ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯→ − + 还原酶 脱氢酶 O A H O 2 1 A − H2 + 2 → + 2
酶的分类3.转移酶：能催化一种化合物分子上的基团转移到另一种化合物分子上。A+B-XEA-X+B4.同分异构酶：能推动化合物分子内的变化，形成同分异构体。A→A'5.裂解酶：能催化有机物碳链的断裂，产生碳链较短的产物。A→B+C16.合成酶：能催化合成反应A+B+ATPA-B+ADP+Pi
酶的分类 ◼ 3.转移酶：能催化一种化合物分子上的基团转 移到另一种化合物分子上。 ◼ 4.同分异构酶：能推动化合物分子内的变化， 形成同分异构体。 ◼ 5.裂解酶：能催化有机物碳链的断裂，产生碳 链较短的产物。 ◼ 6.合成酶：能催化合成反应。 A + B − X A − X + B A → A' A → B + C A + B + ATP → A − B + ADP + Pi
酶的催化特性11.高效催化作用一一催化剂的共性酶积极参加生化反应，加快反应速度，但不改变反应平衡点，酶反应前后的性质和数量不变。酶的催化效率比一般催化剂高几千至上百亿倍。催化原理一一降低反应活化能
酶的催化特性 ◼ 1.高效催化作用——催化剂的共性 ◼ 酶积极参加生化反应，加快反应速度，但不 改变反应平衡点，酶反应前后的性质和数量 不变。酶的催化效率比一般催化剂高几千至 上百亿倍。 ◼ 催化原理——降低反应活化能
H202分解反应的活化能(kJ/mol)催化剂反应活化能8.36过氧化氢酶胶态48.9475.24无催化剂在一个酶催化的具体反应中，往往是多种催化因素的协同作用，从而表现出酶催化功能的高效性。这是一般化学催化剂所无法比拟的
H2O2分解反应的活化能 催化剂 反应活化能（kJ/mol) 过氧化氢酶 8.36 胶态钯 48.94 无催化剂 75.24 在一个酶催化的具体反应中，往往是多种催 化因素的协同作用，从而表现出酶催化功能的高 效性。这是一般化学催化剂所无法比拟的
酶的催化特性2.酶催化作用的专一性一种酶只能作用于一种物质或一类物质，如淀粉酶催化淀粉水解反应生成糖，蛋白酶催化蛋白质水解生成氨基酸等。3.酶催化作用的可逆性
酶的催化特性 ◼ 2.酶催化作用的专一性 ◼ 一种酶只能作用于一种物质或一类物质，如 淀粉酶催化淀粉水解反应生成糖，蛋白酶催 化蛋白质水解生成氨基酸等。 ◼ 3.酶催化作用的可逆性