張星元:發酵原理電子講義附錄1 4·2細胞能量轉換機構的組成 仁能異養型微生物細胞的能量轉換機構包括∶繻要生物能 來啟動的有關酶和這些酶的輔酶丶細胞質膜(原核微生物)和線 粒體的內膜(真核微生物)’以及這些膜上的電子傳遞鏈和 ATP酶丶涉及底物水平磷酸仁的酶和在能量代謝和主動輸送中 起輔助作用的有關載體系統 4·3微生物代謝中的電子流和電子回路 工業發酵普漏使用的仳能異養型微生物靠生物氧仁把仁學能 轉仁爲可被微生物直接利用的生物能。微生物紐胞的生物氧仳過 程必須借助於輔酶,並且其生物氧仳過程和跨膜的主動輸送過程 伴隨著電子(或質子)的流動’形成跨膜的質子回路 4.4生物氧化和輔酶的再生 在微生物活細胞中’參與生物氧仳反應的脫氫酶的輔酶本身 不能跨過膜’被局限在其所在的細胞空間內。它們必須被再生和 回用·以維持能量代謝。脫氫酶的輔酶在細胞的氧仁還原反應中 接受電子而被還原成還原型輔酶’還原型輔酶又把電子釋放給電 子受體’從而實現脫氫酶的輔酶的再生σ根據最終電子受體的類 型,可把生物氧化分成有氧呼吸丶無氧呼吸和發酵(形成能量代 謝副產物)三個類型。 能源化合物一一一電子傳遞鏈一外源電子受體 電子供體) (NADH) (NAD 4微生物呼吸過程中的電子傳遞和脫氫酶輔酶的回用張星元：發酵原理電子講義 附錄 1-3 17 4．2 細胞能量轉換機構的組成 化能異養型微生物細胞的能量轉換機構包括：需要生物能 來啟動的有關酶和這些酶的輔酶、細胞質膜（原核微生物）和線 粒體的內膜（真核微生物），以及這些膜上的電子傳遞鏈和 ATP 酶、涉及底物水平磷酸化的酶和在能量代謝和主動輸送中 起輔助作用的有關載體系統。 4．3 微生物代謝中的電子流和電子回路 工業發酵普遍使用的化能異養型微生物靠生物氧化把化學能 轉化爲可被微生物直接利用的生物能。微生物細胞的生物氧化過 程必須借助於輔酶, 並且其生物氧化過程和跨膜的主動輸送過程 伴隨著電子（或質子）的流動，形成跨膜的質子回路。 4．4 生物氧化和輔酶的再生 在微生物活細胞中，參與生物氧化反應的脫氫酶的輔酶本身 不能跨過膜，被局限在其所在的細胞空間內。它們必須被再生和 回用，以維持能量代謝。脫氫酶的輔酶在細胞的氧化還原反應中 接受電子而被還原成還原型輔酶，還原型輔酶又把電子釋放給電 子受體，從而實現脫氫酶的輔酶的再生。根據最終電子受體的類 型，可把生物氧化分成有氧呼吸、無氧呼吸和發酵（形成能量代 謝副産物）三個類型。 e - e - e - e - e - 能源化合物 電子傳遞鏈 外源電子受體 （電子供體） (NADH) (NADH) (NAD+ ) 圖 4 微生物呼吸過程中的電子傳遞和脫氫酶輔酶的回用[3]