微生物合成代谢与分解代谢的联系ppt课件

pathway）
•
可概括成两个阶段（耗能和产能）、三
种产物（NADH＋H+、丙酮酸和ATP）和10个
反应步骤
完整版PPT课件
8
己糖激酶
磷酸己糖异构酶
磷酸果糖激酶
完整版PPT课件
9
甘油醛-3-磷 酸脱氢酶
磷酸甘油 酸激酶
果糖二磷酸醛缩酶
丙糖磷酸 异构酶
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油酸 变位酶
烯醇 酶
丙酮酸激 酶
完整版PPT课件
19
完整版PPT课件
20
• 在ED途径中的关键反应 是2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄 糖酸的裂解
完整版PPT课件
21
ED途径
• ED途径利用葡萄糖的反应步骤简单，产能 效率低（1分子葡萄糖仅产1分子ATP，仅为 EMP途径之半），反应中有一个6碳的关键 中间代谢物——KDPG （ 2-酮-3-脱氧-6-磷 酸葡萄糖酸），两分子丙酮酸来源不同。
完整版PPT课件
10
EMP途径
• 2NADH＋H+在有氧条件下可经呼吸链的氧化磷酸化反
应产生6ATP，在无氧条件下，则可还原丙酮酸产生乳酸 或还原丙酮酸的脱羧产物——乙醛而产生乙醇
完整版PPT课件
11
EMP途径
p 以1分子葡萄糖为底物 p 约经过10步反应 p 产生2分子丙酮酸和2分子ATP的过程
呼吸链：是指位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的、 由一系列氧化还原势呈梯度差的、链状排列的氢（或电子）传递 体。 功能：（1）把氢或电子从低氧化还原势的化合物处传递到高氧 化还原势的分子氧或其他 无机、有机氧化物，并使它们还原。 （2）通过与氧化磷酸化反应相偶联，就可产生ATP形式的能量。
氧化磷酸化（电子传递磷酸化）：是指呼吸链的递氢（或电子） 和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。
• 在其总反应中，可概括成
p 两个阶段（耗能和产能）
p 三种产物（NADH＋H整版PPT课件
12
生理功能
F 供应ATP 形式的能量和NADH2形式的还原力 F 连接其他几个重要代谢途径的桥梁 F 为生物合成提供多种中间代谢物 F 通过逆向反应可进行多糖合成 F 整个EMP途径的产能效率是很低的，即每一个葡
•
• 所产生的丙酮酸对微好氧菌可脱羧成乙醛， 乙醛进一步被NADH2还原为乙醇，称作细菌 酒精发酵
完整版PPT课件
22
完整版PPT课件
23
三羧酸循环 （tricarboxylicacid cycle）
• 又称TCA循环
• 它在绝大多数异养 微生物的氧化性（呼 吸）代谢中起着关键 性的作用
• 在原核生物例如细
4
化能异养微生物的生物氧化和产 能
完整版PPT课件
5
化能异养微生物的生物氧化和产 能
➢生物氧化的形式包括某物质与氧结合、 脱氢或失去电子三种
➢生物氧化的过程可分脱氢（或电子）、 递氢（或电子）和受氢（或电子）三个 阶段
➢生物氧化的功能则有产能（ATP）、产还
原力[H]和产小分子中间代谢物三种
完整版PPT课件
径而得到彻底氧化，并能产生大量
NADPH＋H+形式的还原力和多种重要中
间代谢物的代谢途径。
完整版PPT课件
14
无
氧 参 与
完整版PPT课件
15
完整版PPT课件
16
HMP途径
产生的戊糖磷酸与还原力（NADPH＋H+）的比率 为1∶2
• 其净效应为：
• 总式为：
6
完整版PPT课件
17
HMP途径的重要意义
‫ ﯼ‬为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸
‫ ﯼ‬产生大量的NADPH2形式的还原剂
‫ ﯼ‬通过EMP途径与本途径在果糖-1，6-二磷酸和 甘油醛-3-磷酸处的连接来加以调剂对戊糖的需 要
‫ ﯼ‬作为自养微生物固定CO2的中介（Calvin循环）
‫ ﯼ‬由于在反应中存在着C3～C7的各种糖，使具有 HMP途径的微生物的碳源利用范围更广
示）的作用； 合成代谢又称同化作用,与分解代谢
相反,是指在合成酶的催化下,由简单小分子、ATP 形式的能量和[ H]形式的还原力共同合成复杂的生
物大分子的过程。
完整版PPT课件
2
• 新陈代谢=分解代谢+合成代谢
完整版PPT课件
3
微生物的能量代谢
• 新陈代谢中的核心问题就是能量代谢
完整版PPT课件
完整版PPT课件
‫ ﯼ‬通过本途径而产生的重要发酵产物很多，例如
核苷酸、若干氨基酸完整版PPT课件
18
ED途径 （Entner-Doudoroff pathway）
• ED途径是少数缺乏完整EMP途径的微 生物所具有的一种替代途径，在其他生 物中还没有发现
• 特点是
• 葡萄糖只经过4步反应即可快速获得由 EMP途径须经10步才能获得的丙酮酸
萄糖分子仅净产2个ATP，但其产生的多种中间代 谢物不仅可为合成反应提供原材料，而且起着连 接许多有关代谢途径的作用
完整版PPT课件
13
HMP途径 (hexosemonophosphate pathway)
• 已糖一磷酸途径，有时也称戊糖磷酸途 径.
• (碳架重排途径)
• 这是一条葡萄糖不经EMP途径和TCA途
第五章 微生物的代谢和发酵
完整版PPT课件
1
• 新陈代谢（metabolism）
• 简称代谢，是指发生在活细胞中的各种分解代 谢（catabolism）和合成代谢（anabolism）的总和
• 分解代谢
•
是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（或称还原当量，一般用[H]来表
6
•
底物脱氢的四条主要途径
HMP
每条途径既有脱氢、完产整能版P的PT课功件能，又有产多种形式
7
小分子中间代谢物以供合成反应作原料的功能
EMP途径（Embdem-MeyerhofParnas Pathway）
•
EMP途径又称糖酵解途径（glycolysis）
或己糖二磷酸途径（hexosediphosphate
菌中，大多数TCA循
环酶都存在于细胞质完整版PPT课件
24
完整版PPT课件
25
完整版PPT课件
26
完整版PPT课件
27
完整版PPT课件
28
（二）递氢和受氢
生物氧化可分为呼吸、无氧呼吸和发酵3种类型
完整版PPT课件
29
1、呼吸 是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，其特点是底物按 常规方式脱氢后，脱下的氢经完整呼吸链（电子传递链）传递， 最终被外源分子氧接受，产生了水并释放出ATP形式的能量。