第五章 微生物代谢与调控 1.ppt

第五章微生物代谢与调控
新陈代谢:发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)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。
1、代谢概论
复杂分子
(有机物)
分解代谢
合成代谢
简单小分子
ATP
[H]
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
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。
一切生命活动都是耗能反应,因此,能量代谢是一切生物代谢
的核心问题。
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
生物氧化的概念
2、微生物的能量代谢
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)
底物脱氢的途径
(1)、EMP途径
(2)、HMP
(3)、ED
(4)、TCA


葡萄糖的酵解作用
( 又称:Embden-Meyerhof-Parnas途径,简称:EMP途径)
活化
移位
氧化
磷酸化
葡萄糖激活的方式
己糖异构酶
磷酸果糖激酶
果糖二磷酸醛缩酶
甘油醛-3-磷酸脱氢酶
磷酸甘油酸激酶
甘油酸变位酶
烯醇酶
丙酮酸激酶