微生物的代谢
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• 微生物对氨基酸的分解主要是脱氨 作用和脱羧作用。
• 1．脱氨作用： 脱氨作用因微生物的种类不同、分解条件不 同以及氨基酸的不同，会有不同的分解方式 与产物。通常情况下，脱氨作用可分为氧化 脱氨、还原脱氨、直接脱氨、水解脱氨和氧 化-还原偶联脱氨（Stickland史提克兰得反 应）等脱氨方式。
（1）氧化脱氨
（六）蛋白质的分解代谢
蛋白质 蛋白酶
肽酶
相应AA酶
肽 氨基酸氧Βιβλιοθήκη 脱氨 还原脱氨 水解脱氨 直接脱氨
土壤中含有的蛋白质物质，主要靠蛋白质分解菌分解，生成简 单的含氮化合物，再供植物与微生物利用。在食品工业中，传 统的酱制品，如酱油、豆豉、腐乳等的制作也都是利用了微生 物对蛋白质的分解作用。
（七）氨基酸的分解代谢
生成反丁烯二酸（延胡索酸）
• COOHCH2CHNH2COOH---→HOOCCH=CHCOOH
（3）水解脱氨
• 氨基酸经水解脱氨生成羟酸。其通式为：
• RCHNH2COOH ＋ H2O ---→ RCHOHCOOH
＋ NH3 • CH3CHNH2COOH（丙氨酸） ＋ H2O ----→
CH3CHOHCOOH（乳酸） ＋ NH3 • 有的氨基酸在水解脱氨的同时又脱羧，结果生成少
α-酮2R酸C一OC般O不O积H累＋，2N而H继3续被微生物转化成羟酸或醇; 所脱下的氨具有高度的还原势，伴随着氨基酸的脱氨反 应，发生电子传递磷酸化，生成ATP，可供微生物生长 所需的能量，另一方面也可为微生物生长提供氮源。
如：CH3CHNH2COOH＋丙1氨/2酸O脱2氢酶------→ CH3COCOOH ＋ NH3
维素分子内部作用于β-1.4-糖苷键，生成纤维糊精与 纤维二糖；
CX2酶则是一种外断型纤维素酶，它从水合非结晶纤维 素分子的非还原性末端作用于β-1.4-糖苷键，逐步一个 个地切断β-1.4-糖苷键生成葡萄糖；
纤维二糖酶则是作用于纤维二糖，生成葡萄糖 。
（二）淀粉的分解代谢
• 植物淀粉包括直链和支链，是葡萄糖多聚物。直 链淀粉是由许多葡萄糖单体以α-1.4葡萄糖苷键所 聚合的大分子；支链淀粉是由α-1.6糖苷键形成侧 链。（在一般淀粉中，直链淀粉的含量约为80%， 支链淀粉为20%）。
能利用纤维素生长的微生物具有纤维素酶。
• 纤维素酶也是一群作用于纤维素的酶的总称，又有纤 维素酶复合物之称。包括C1酶、CX酶（CX1酶、CX2酶 两种）和纤维二糖酶（即β-葡萄糖苷酶）等类型。
• C1酶主要是作用于天然纤维素，使之转变成水合非结 晶纤维素；
• CX1酶是一种内断型的纤维素酶，它从水合非结晶纤
（三）果胶质的分解代谢
• 果胶质是构成高等植物细胞间质的主要物质。它 主要是由D-半乳糖醛酸通过α-1.4糖苷键连接起 来的直链高分子化合物，其分子中大部分羧基形 成了甲基酯；不含甲基酯的果胶质称为果胶酸。
• 天然果胶质是一种水不溶性的物质，通常被称为 原果胶。在原果胶酶的作用下，被转化成水可溶 性的果胶；再进一步被果胶甲酯水解酶催化去掉 甲酯基团，生成果胶酸，最后被果胶酸酶水解， 切断α-1.4糖苷键，生成半乳糖醛酸。半乳糖醛酸 最后进入糖代谢途径被分解放出能量，可见分解 果胶的酶也是一个多酶复合物。
• 在代谢过程中，微生物通过分解作用（光合作用） 产生化学能。
第一节 微生物对有机物的分解代
谢
• 有机化合物是异养微生物的供氢体。许多 有机化合物包括大分子的多糖、蛋白质、 核酸、类脂以及碳氢化合物、芳香族化合 物等，都可被不同类型的异养微生物所分 解利用。
• 但大分子化合物不能透过细胞质膜，它们 必须被微生物所产生的胞外酶水解成为组 成它们的小分子单体后，才能被微生物吸 收利用。
C一H碳3C原HN子H的2醇CO类O。H如＋：H丙2O氨-酸--→ CH3CH2OH ＋ CO2 ＋ NH3通式：RCHNH2COOH ＋ H2O --→ RCH2OH ＋ CO2 ＋ NH3
• 不同的氨基酸经水解可生成不同的产物， 同种水解后也可形成不同的产物。在食品 工业中，有许多水解脱氨的实例。如粪链 球菌使精氨酸水解脱氨生成瓜氨酸；大肠 杆菌、变形杆菌、枯草杆菌和酵母菌等水 解半胱氨酸生成丙酮酸、NH3和H2S；大肠 杆菌和变形杆菌等水解色氨酸生成吲哚、 丙酮酸和NH3，当加入对二甲基氨基苯甲 醛试剂时，试剂与吲哚反应生成红色的玫 瑰吲哚，利用此反应可进行菌种鉴定。
（一）纤维素分解代谢
• 纤维素是植物细胞壁的主要成分，是世界上最丰 富的碳水化合物，它也是由葡萄糖通过糖苷键连 接而成的大分子化合物，它与淀粉不同的是，葡 萄糖通过β-1.4-糖苷键连接起来，而且分子量更 大，更不溶于水，均不能直接被人和动物消化， 但它可以被许多真菌如大型真菌和小型真菌中的 木霉、青霉、曲霉、根霉等以及放线菌与细菌中 的一些种分解与利用。细菌中常见的纤维素分解 菌有粘细菌、梭状芽孢杆菌、瘤胃细菌等。
COOHCH2CHNH2COOH＋2H2 --→ HOOCCH2CH2COOH＋NH3
• 氨基酸直接脱氨，在脱氨的同时，其α、β 键减饱和，结果生成不饱和脂肪酸，其通 式为：
• R-CH2-CHNH2-COOH---→ R-CH=CH-
COOH＋ NH3 • 如天冬氨酸在天冬氨酸裂解酶的催化下直接脱氨
（一）发酵（fermentation）
发酵：在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱 氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直 接交给某一内源性中间代谢物接受，以实现底 物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应 ( 氢和 电子的受体是有机物 )。糖酵解是发酵的基础， 主要通过EMP途径、HMP途径、ED途径、 磷酸解酮酶途径四种途径。
2．糖化型淀粉酶：这是一类酶的总称。 其共同特点是可以将淀粉水解成麦芽糖 或葡萄糖。这类酶至少有三种：
• ① β-淀粉酶（淀粉-1.4-麦芽糖苷酶）：它是从直链 淀粉的外端（非还原端）开始作用于α-1.4糖苷键， 每次水解出一个麦芽糖分子，可将直链淀粉彻底水解 成麦芽糖。因为被β-淀粉酶所打断的键发生改变， 结果是形成β-麦芽糖即麦芽糖的还原碳是β-构型的。
• 氨基酸的脱羧作用常见于许多腐败细菌和 真菌中。不同的氨基酸由相对应的氨基酸 脱羧酶催化脱羧，此种脱羧酶专一性很高， 它通常以磷酸吡哆醛作为辅基，且大多数 是诱导酶。氨基酸脱羧反应通式：
RCHNH2COOH氨基--酸-脱--羧-酶------→ RCH2NH2＋ CO2
第二节 微生物的量代谢
能量代谢是新陈代谢的核心问题
最初能源
有机物 化能异养菌
日光 无机物
光能营养菌 化能自养菌
通用能源 （ATP）
与其他生物一样微生物的能量代谢活动 中所涉及的主要是ATP形式的化学能 .
一、异养微生物的产能代谢
• 微生物获得能量的基质主要是糖类，通过糖的氧 化或酵解释放能量，并以高能磷酸键的形式 （ADP、ATP）储存能量。
• 微生物生物氧化的类型分为呼吸与发酵。在生物 氧化过程中，微生物的营养物（如葡萄糖）经脱 氢酶作用所脱下的氢，需经过一系列中间递氢体 （如辅酶I、辅酶II、黄素蛋白等）的传递转运， 最后将氢交给受氢体。以无机物为受氢体的生物 氧化过程，称为呼吸，其中以分子氧为受氢体的 称有氧呼吸；而以无机化合物（如硝酸盐、硫酸 盐）为受氢体的称无(厌)氧呼吸。生物氧化中以 各种有机物为受氢体的称为发酵。
（五）几丁质的分解代谢
• 几丁质是一种由N-乙酰葡萄糖胺通过β1.4-糖苷键连接起来，又不易分解的含氮 多糖类物质。它是真菌细胞壁和昆虫体壁 的组成成分，一般的生物都不能分解利用， 只有某些细菌（如溶几丁质芽孢杆菌）和 放线菌（链霉菌属、诺卡氏菌属中的种类） 能分解利用它，进行生长。这些微生物能 合成与分泌几丁质酶，使其水解成几丁二 糖，再通过几丁二糖酶进一步水解成N-乙 酰葡萄糖胺。
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
1.发酵的途径 葡萄糖降解成小分子物质有四条途径
1、EMP途径 2、ED途径
3、HMP途径 4、PK途径
Ｏ２ 无Ｏ２
TCA循环
无氧呼吸 发酵
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
• 这种脱氨方式只有在有氧的条件下才能进行，专性厌 氧菌没有这种脱氨作用。所谓氧化脱氨，是指在酶催 化下，氨基酸在氧化脱氨的同时释放游离氨的过程。 微生物催化氧化脱氨的酶有两类：一是以FAN或 FMN为辅基的氨基酸氧化酶；另一类是氨基酸脱氢 酶，以NAD或NADP作为氢的载体，转给分子氧。 其反应的通式：2RCHNH2COOH＋O2 -→
淀粉能被多种微生物分解，微生物分解淀粉的酶类很 多，作用方式各异，作用后的产物也不同。 主要的淀粉酶有以下几类：
1. α-淀粉酶（液化型淀粉酶）：
• 它可以从直链淀粉的内部任意切割α-1.4糖苷键， 最终的产物是麦芽糖和少量的葡萄糖，二者的比 例约为6：1。α-淀粉酶不能水解α-1.6糖苷键， 以及靠近α-1.6糖苷键的α-1.4糖苷键，但可越过 此键，在分支点的较远位直链内部水解α-1.4糖苷 键，因此淀粉水解的产物是麦芽糖、含有6个葡萄 糖单位的寡糖和带有α-1.6糖苷键的小分子糊精 （寡糖）。由于α-淀粉酶可在淀粉的内部任意切 割，所以使淀粉的粘滞度很快降低，表现为液化， 故称为液化酶。一些细菌（枯草）、放线菌、霉 菌均能产生α-淀粉酶。此外，发芽的种子、动物 的胰脏、唾液中都含有此酶。
（4）氧化-还原脱氮（Stickland反应）
• 在某些梭菌和酵母菌中存在由两种氨基酸参与的 脱氨反应，其中一种是进行氧化脱氨，另一种氨 基酸使其发生还原脱氨。
• 并不是任何两种氨基酸之间都能进行这种反应,有 些氨基酸只能作供氢体,另一些氨基酸也只能作受 氢体。如丙氨酸与甘氨酸之间的反应。
（二）脱羧基作用
• β-淀粉酶也不能水解α-1.6糖苷键，而且也不 能越过此键起作用。因此，当遇到支链淀粉分 支点上α-1.6键时，就停止作用，于是就留下 分子较大的极限糊精。故β-淀粉酶的水解产物 是麦芽糖和大分子的极限糊精。
② 淀粉-1.4-葡萄糖苷酶：
• 此酶也是从淀粉分子的非还原末端开始， 依次以葡萄糖为单位逐步作用于淀粉分子 中的α-1.4糖苷键，生成葡萄糖，此酶也不 能水解α-1.6糖苷键，但可越过此键，在分 支的直链内部继续水解α-1.4糖苷键，因此， 此酶作用于直链淀粉后的作用产物几乎全 部是葡萄糖，作用于支链淀粉水解的产物 有葡萄糖与带有α-1.6糖苷键的寡糖。此酶 也分解麦芽糖。根霉与曲霉普遍能合成与 分泌此酶。
③ 淀粉-1.6-葡萄糖苷酶 （异淀粉酶又称极限糊精酶）：
• 此酶专门分解淀粉分子的α-1.6糖苷键，生 成葡萄糖，它能水解α-淀粉酶和β-淀粉酶 作用淀粉后的产物极限糊精。黑曲霉和米 曲霉能产生和分泌此酶。
• 淀粉在上述四类酶的共同作用下能完全水 解为葡萄糖。
微生物的淀粉酶可用于酿酒、纺织工业织物脱 浆、以及代替酸水解法生产葡萄糖等。各种类 型的淀粉酶可用工业方法利用微生物来生产。
（2）还原脱氨
• 还原脱氨作用是指在无氧条件下进行，生成饱和脂 肪酸的过程。能够进行该过程的微生物是专性厌氧 菌和兼性厌氧菌。其通式为：
• RCHNH2COOH ＋ 2H2 ---→ RCH2COOH ＋ NH3
• 在腐败蛋白质中常分离到饱和脂肪酸便是由相应的 氨基酸生成。如梭状芽孢杆菌可使甘氨酸还原成乙 酸；使丙氨酸还原为丙酸；使天冬氨酸还原脱氨为 琥珀酸。
微生物的代谢
2020/11/26
1
代谢（metabolism）：
细胞内发生的各种化学反应的总称
分解代谢 物质代谢
合成代谢 微生物代谢
产能代谢 能量代谢
耗能代谢
在真核生物中分解代谢一般在线粒体、微体或溶酶体中进行，合成代谢一 般在细胞质中进行。微生物的代谢有三个特点：代谢旺盛、代谢类型多、 代谢的调整既严格又灵活。
分解代谢（catabolism）
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（anabolism）
• 合成代谢指细胞利用小分子物质合成复杂大分子的 过程，并在这个过程中消耗能量。
• 合成代谢所利用的小分子物质来源于分解代谢过程 中产生的中间产物或环境中的小分子营养物质。
• 1．脱氨作用： 脱氨作用因微生物的种类不同、分解条件不 同以及氨基酸的不同，会有不同的分解方式 与产物。通常情况下，脱氨作用可分为氧化 脱氨、还原脱氨、直接脱氨、水解脱氨和氧 化-还原偶联脱氨（Stickland史提克兰得反 应）等脱氨方式。
（1）氧化脱氨
（六）蛋白质的分解代谢
蛋白质 蛋白酶
肽酶
相应AA酶
肽 氨基酸氧Βιβλιοθήκη 脱氨 还原脱氨 水解脱氨 直接脱氨
土壤中含有的蛋白质物质，主要靠蛋白质分解菌分解，生成简 单的含氮化合物，再供植物与微生物利用。在食品工业中，传 统的酱制品，如酱油、豆豉、腐乳等的制作也都是利用了微生 物对蛋白质的分解作用。
（七）氨基酸的分解代谢
生成反丁烯二酸（延胡索酸）
• COOHCH2CHNH2COOH---→HOOCCH=CHCOOH
（3）水解脱氨
• 氨基酸经水解脱氨生成羟酸。其通式为：
• RCHNH2COOH ＋ H2O ---→ RCHOHCOOH
＋ NH3 • CH3CHNH2COOH（丙氨酸） ＋ H2O ----→
CH3CHOHCOOH（乳酸） ＋ NH3 • 有的氨基酸在水解脱氨的同时又脱羧，结果生成少
α-酮2R酸C一OC般O不O积H累＋，2N而H继3续被微生物转化成羟酸或醇; 所脱下的氨具有高度的还原势，伴随着氨基酸的脱氨反 应，发生电子传递磷酸化，生成ATP，可供微生物生长 所需的能量，另一方面也可为微生物生长提供氮源。
如：CH3CHNH2COOH＋丙1氨/2酸O脱2氢酶------→ CH3COCOOH ＋ NH3
维素分子内部作用于β-1.4-糖苷键，生成纤维糊精与 纤维二糖；
CX2酶则是一种外断型纤维素酶，它从水合非结晶纤维 素分子的非还原性末端作用于β-1.4-糖苷键，逐步一个 个地切断β-1.4-糖苷键生成葡萄糖；
纤维二糖酶则是作用于纤维二糖，生成葡萄糖 。
（二）淀粉的分解代谢
• 植物淀粉包括直链和支链，是葡萄糖多聚物。直 链淀粉是由许多葡萄糖单体以α-1.4葡萄糖苷键所 聚合的大分子；支链淀粉是由α-1.6糖苷键形成侧 链。（在一般淀粉中，直链淀粉的含量约为80%， 支链淀粉为20%）。
能利用纤维素生长的微生物具有纤维素酶。
• 纤维素酶也是一群作用于纤维素的酶的总称，又有纤 维素酶复合物之称。包括C1酶、CX酶（CX1酶、CX2酶 两种）和纤维二糖酶（即β-葡萄糖苷酶）等类型。
• C1酶主要是作用于天然纤维素，使之转变成水合非结 晶纤维素；
• CX1酶是一种内断型的纤维素酶，它从水合非结晶纤
（三）果胶质的分解代谢
• 果胶质是构成高等植物细胞间质的主要物质。它 主要是由D-半乳糖醛酸通过α-1.4糖苷键连接起 来的直链高分子化合物，其分子中大部分羧基形 成了甲基酯；不含甲基酯的果胶质称为果胶酸。
• 天然果胶质是一种水不溶性的物质，通常被称为 原果胶。在原果胶酶的作用下，被转化成水可溶 性的果胶；再进一步被果胶甲酯水解酶催化去掉 甲酯基团，生成果胶酸，最后被果胶酸酶水解， 切断α-1.4糖苷键，生成半乳糖醛酸。半乳糖醛酸 最后进入糖代谢途径被分解放出能量，可见分解 果胶的酶也是一个多酶复合物。
• 在代谢过程中，微生物通过分解作用（光合作用） 产生化学能。
第一节 微生物对有机物的分解代
谢
• 有机化合物是异养微生物的供氢体。许多 有机化合物包括大分子的多糖、蛋白质、 核酸、类脂以及碳氢化合物、芳香族化合 物等，都可被不同类型的异养微生物所分 解利用。
• 但大分子化合物不能透过细胞质膜，它们 必须被微生物所产生的胞外酶水解成为组 成它们的小分子单体后，才能被微生物吸 收利用。
C一H碳3C原HN子H的2醇CO类O。H如＋：H丙2O氨-酸--→ CH3CH2OH ＋ CO2 ＋ NH3通式：RCHNH2COOH ＋ H2O --→ RCH2OH ＋ CO2 ＋ NH3
• 不同的氨基酸经水解可生成不同的产物， 同种水解后也可形成不同的产物。在食品 工业中，有许多水解脱氨的实例。如粪链 球菌使精氨酸水解脱氨生成瓜氨酸；大肠 杆菌、变形杆菌、枯草杆菌和酵母菌等水 解半胱氨酸生成丙酮酸、NH3和H2S；大肠 杆菌和变形杆菌等水解色氨酸生成吲哚、 丙酮酸和NH3，当加入对二甲基氨基苯甲 醛试剂时，试剂与吲哚反应生成红色的玫 瑰吲哚，利用此反应可进行菌种鉴定。
（一）纤维素分解代谢
• 纤维素是植物细胞壁的主要成分，是世界上最丰 富的碳水化合物，它也是由葡萄糖通过糖苷键连 接而成的大分子化合物，它与淀粉不同的是，葡 萄糖通过β-1.4-糖苷键连接起来，而且分子量更 大，更不溶于水，均不能直接被人和动物消化， 但它可以被许多真菌如大型真菌和小型真菌中的 木霉、青霉、曲霉、根霉等以及放线菌与细菌中 的一些种分解与利用。细菌中常见的纤维素分解 菌有粘细菌、梭状芽孢杆菌、瘤胃细菌等。
COOHCH2CHNH2COOH＋2H2 --→ HOOCCH2CH2COOH＋NH3
• 氨基酸直接脱氨，在脱氨的同时，其α、β 键减饱和，结果生成不饱和脂肪酸，其通 式为：
• R-CH2-CHNH2-COOH---→ R-CH=CH-
COOH＋ NH3 • 如天冬氨酸在天冬氨酸裂解酶的催化下直接脱氨
（一）发酵（fermentation）
发酵：在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱 氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直 接交给某一内源性中间代谢物接受，以实现底 物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应 ( 氢和 电子的受体是有机物 )。糖酵解是发酵的基础， 主要通过EMP途径、HMP途径、ED途径、 磷酸解酮酶途径四种途径。
2．糖化型淀粉酶：这是一类酶的总称。 其共同特点是可以将淀粉水解成麦芽糖 或葡萄糖。这类酶至少有三种：
• ① β-淀粉酶（淀粉-1.4-麦芽糖苷酶）：它是从直链 淀粉的外端（非还原端）开始作用于α-1.4糖苷键， 每次水解出一个麦芽糖分子，可将直链淀粉彻底水解 成麦芽糖。因为被β-淀粉酶所打断的键发生改变， 结果是形成β-麦芽糖即麦芽糖的还原碳是β-构型的。
• 氨基酸的脱羧作用常见于许多腐败细菌和 真菌中。不同的氨基酸由相对应的氨基酸 脱羧酶催化脱羧，此种脱羧酶专一性很高， 它通常以磷酸吡哆醛作为辅基，且大多数 是诱导酶。氨基酸脱羧反应通式：
RCHNH2COOH氨基--酸-脱--羧-酶------→ RCH2NH2＋ CO2
第二节 微生物的量代谢
能量代谢是新陈代谢的核心问题
最初能源
有机物 化能异养菌
日光 无机物
光能营养菌 化能自养菌
通用能源 （ATP）
与其他生物一样微生物的能量代谢活动 中所涉及的主要是ATP形式的化学能 .
一、异养微生物的产能代谢
• 微生物获得能量的基质主要是糖类，通过糖的氧 化或酵解释放能量，并以高能磷酸键的形式 （ADP、ATP）储存能量。
• 微生物生物氧化的类型分为呼吸与发酵。在生物 氧化过程中，微生物的营养物（如葡萄糖）经脱 氢酶作用所脱下的氢，需经过一系列中间递氢体 （如辅酶I、辅酶II、黄素蛋白等）的传递转运， 最后将氢交给受氢体。以无机物为受氢体的生物 氧化过程，称为呼吸，其中以分子氧为受氢体的 称有氧呼吸；而以无机化合物（如硝酸盐、硫酸 盐）为受氢体的称无(厌)氧呼吸。生物氧化中以 各种有机物为受氢体的称为发酵。
（五）几丁质的分解代谢
• 几丁质是一种由N-乙酰葡萄糖胺通过β1.4-糖苷键连接起来，又不易分解的含氮 多糖类物质。它是真菌细胞壁和昆虫体壁 的组成成分，一般的生物都不能分解利用， 只有某些细菌（如溶几丁质芽孢杆菌）和 放线菌（链霉菌属、诺卡氏菌属中的种类） 能分解利用它，进行生长。这些微生物能 合成与分泌几丁质酶，使其水解成几丁二 糖，再通过几丁二糖酶进一步水解成N-乙 酰葡萄糖胺。
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
1.发酵的途径 葡萄糖降解成小分子物质有四条途径
1、EMP途径 2、ED途径
3、HMP途径 4、PK途径
Ｏ２ 无Ｏ２
TCA循环
无氧呼吸 发酵
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
• 这种脱氨方式只有在有氧的条件下才能进行，专性厌 氧菌没有这种脱氨作用。所谓氧化脱氨，是指在酶催 化下，氨基酸在氧化脱氨的同时释放游离氨的过程。 微生物催化氧化脱氨的酶有两类：一是以FAN或 FMN为辅基的氨基酸氧化酶；另一类是氨基酸脱氢 酶，以NAD或NADP作为氢的载体，转给分子氧。 其反应的通式：2RCHNH2COOH＋O2 -→
淀粉能被多种微生物分解，微生物分解淀粉的酶类很 多，作用方式各异，作用后的产物也不同。 主要的淀粉酶有以下几类：
1. α-淀粉酶（液化型淀粉酶）：
• 它可以从直链淀粉的内部任意切割α-1.4糖苷键， 最终的产物是麦芽糖和少量的葡萄糖，二者的比 例约为6：1。α-淀粉酶不能水解α-1.6糖苷键， 以及靠近α-1.6糖苷键的α-1.4糖苷键，但可越过 此键，在分支点的较远位直链内部水解α-1.4糖苷 键，因此淀粉水解的产物是麦芽糖、含有6个葡萄 糖单位的寡糖和带有α-1.6糖苷键的小分子糊精 （寡糖）。由于α-淀粉酶可在淀粉的内部任意切 割，所以使淀粉的粘滞度很快降低，表现为液化， 故称为液化酶。一些细菌（枯草）、放线菌、霉 菌均能产生α-淀粉酶。此外，发芽的种子、动物 的胰脏、唾液中都含有此酶。
（4）氧化-还原脱氮（Stickland反应）
• 在某些梭菌和酵母菌中存在由两种氨基酸参与的 脱氨反应，其中一种是进行氧化脱氨，另一种氨 基酸使其发生还原脱氨。
• 并不是任何两种氨基酸之间都能进行这种反应,有 些氨基酸只能作供氢体,另一些氨基酸也只能作受 氢体。如丙氨酸与甘氨酸之间的反应。
（二）脱羧基作用
• β-淀粉酶也不能水解α-1.6糖苷键，而且也不 能越过此键起作用。因此，当遇到支链淀粉分 支点上α-1.6键时，就停止作用，于是就留下 分子较大的极限糊精。故β-淀粉酶的水解产物 是麦芽糖和大分子的极限糊精。
② 淀粉-1.4-葡萄糖苷酶：
• 此酶也是从淀粉分子的非还原末端开始， 依次以葡萄糖为单位逐步作用于淀粉分子 中的α-1.4糖苷键，生成葡萄糖，此酶也不 能水解α-1.6糖苷键，但可越过此键，在分 支的直链内部继续水解α-1.4糖苷键，因此， 此酶作用于直链淀粉后的作用产物几乎全 部是葡萄糖，作用于支链淀粉水解的产物 有葡萄糖与带有α-1.6糖苷键的寡糖。此酶 也分解麦芽糖。根霉与曲霉普遍能合成与 分泌此酶。
③ 淀粉-1.6-葡萄糖苷酶 （异淀粉酶又称极限糊精酶）：
• 此酶专门分解淀粉分子的α-1.6糖苷键，生 成葡萄糖，它能水解α-淀粉酶和β-淀粉酶 作用淀粉后的产物极限糊精。黑曲霉和米 曲霉能产生和分泌此酶。
• 淀粉在上述四类酶的共同作用下能完全水 解为葡萄糖。
微生物的淀粉酶可用于酿酒、纺织工业织物脱 浆、以及代替酸水解法生产葡萄糖等。各种类 型的淀粉酶可用工业方法利用微生物来生产。
（2）还原脱氨
• 还原脱氨作用是指在无氧条件下进行，生成饱和脂 肪酸的过程。能够进行该过程的微生物是专性厌氧 菌和兼性厌氧菌。其通式为：
• RCHNH2COOH ＋ 2H2 ---→ RCH2COOH ＋ NH3
• 在腐败蛋白质中常分离到饱和脂肪酸便是由相应的 氨基酸生成。如梭状芽孢杆菌可使甘氨酸还原成乙 酸；使丙氨酸还原为丙酸；使天冬氨酸还原脱氨为 琥珀酸。
微生物的代谢
2020/11/26
1
代谢（metabolism）：
细胞内发生的各种化学反应的总称
分解代谢 物质代谢
合成代谢 微生物代谢
产能代谢 能量代谢
耗能代谢
在真核生物中分解代谢一般在线粒体、微体或溶酶体中进行，合成代谢一 般在细胞质中进行。微生物的代谢有三个特点：代谢旺盛、代谢类型多、 代谢的调整既严格又灵活。
分解代谢（catabolism）
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（anabolism）
• 合成代谢指细胞利用小分子物质合成复杂大分子的 过程，并在这个过程中消耗能量。
• 合成代谢所利用的小分子物质来源于分解代谢过程 中产生的中间产物或环境中的小分子营养物质。