微生物的新陈代谢.ppt

第六章 微生物的新陈代谢
复杂有机分子
分解代谢酶系
合成代谢酶系
简单有机分子 + ATP + 还原力[H]
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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。
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讲授内容
第一节 微生物的能量代谢
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
二、自养微生物产ATP和产还原力
第二节 分解代谢和合成代谢的联系
一、两用代谢途径
二、代谢物回补顺序
第三节 微生物独特的合成代谢
一、自养微生物的CO2固定
二、生物固氮
三、肽聚糖的生物合成
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第一节 微生物的能量代谢
有 机 物
化能异养菌
光能营养菌
化能自养菌
ATP
日 光（光能）
还原态无机物
最
初
能
源
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一、化能异养微生物的生物氧化
生物氧化功能：ATP、[H]、小分子代谢物
生物氧化形式： 加氧、脱氢、失电子
生物氧化过程：脱氢、递氢、受氢

生物氧化类型：有氧呼吸、无氧呼吸、发酵
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微生物氧化的形式
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
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生物氧化的过程
一般包括三个环节：
①底物脱氢（或脱电子）（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
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一、化能异养微生物的生物氧化
（一）底物脱氢的4条途径
EMP途径：糖酵解途径
HMP 途径：戊糖磷酸途径
ED途径：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸KDPG途径
TCA循环 ：三羧酸循环途径
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（一）底物脱氢的4条途径
1. EMP途径：糖酵解途径（10步反应）
2ATP
2NADH+H+
2丙酮酸
4ATP 2ATP
耗能阶段
产能阶段
C6为葡萄糖，C3为3-磷酸-甘油醛
C6
C3
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EMP途径是绝大多数生物所共有的基本代谢途径，因而也是酵母菌、真菌和多数细菌所具有的代谢途径。在有氧条件下，EMP途径与TCA途径连接，并通过后者把丙酮酸彻底氧化成CO2和H20。在无氧条件下，丙酮酸或其进一步代谢后所产生的乙醛等产物被还原，从而形成乳酸或乙醇等发酵产物。
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