微生物代谢 ppt课件

2.化能自养微生物的产能代谢（生物氧化） 其生物氧化的本质与化能异养型相
同，但氧化底物不同、类型多而复杂， 它们通过氧化无机物获能，并同化CO2 合成细胞物质；在无机能源氧化过程中 通过氧化磷酸化产生ATP。
化能自养微生物都属于好氧菌，有 四类 见P143-146 3.光能微生物的产能代谢
蓝细菌、光合细菌、嗜盐菌等通过 光合磷酸化将光能转换成ATP。 4.微生物的耗能代谢：
第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产
物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH 及FADH2。第二和第三阶段产生的NADH及 FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量 的ATP。
1.多糖的分解 2.⑴ 淀粉的分解：淀粉酶
① 液化型淀粉酶（又称α-淀粉酶）
产生麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有
⑴ 生物氧化的概念、功能 发生在活细胞内的一系列产能性氧
化反应的总称； 产能、产还原力、产小分子中间代谢物 ⑵ 生物氧化的三种方式 某物质与氧结合、脱氢、失去电子
氢供（受）体、电子供（受）体
在发酵条件下有机物只是部分地被 氧化，因此，只释放出一小部分的能量。
发酵的种类有很多，可发酵的底物 有糖类、有机酸、氨基酸等，其中以微 生物发酵葡萄糖最为重要。 发酵类型 A、乙醇发酵——发酵葡萄糖产生乙醇
B、乳酸发酵 许多细菌能利用葡萄糖产生乳酸，
这类细菌称为乳酸细菌。
根据产物的不同，乳酸发酵有三种 类型：同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和
双歧发酵。双歧发酵是双歧杆菌 (bifidobacteriium)发酵葡萄糖产生乳酸的 一条途径。
C、其它发酵类型见P132-136 有两个重要的鉴定反应： VP反应 和 甲基红（M.R）反应
第六章 微生物的代谢 一、概述 代谢（新陈代谢）：指发生在活细胞内
的各种化学反应的总称，包括能量 代谢与物质代谢。 产能、耗能、分解、合成
分解代谢酶系
复杂分子
简单分子 + ATP + 还原力
合成代谢;, NADH+H+)
二、能量代谢 一切生命活动都要利用能量，
能量代谢的关键是产能代谢，即如何把 环境中的最初能源转化为生命通用能 源——ATP。
酵母的三型乙醇发酵：弱碱性条件 pH7.6 2G → 2甘油+乙酸+ 乙醇 + CO2
细菌的乙醇发酵途径： 运动发酵单胞菌和厌氧发酵单胞菌是 利用ED途径分解葡萄糖为丙酮酸，最后 得到乙醇，称为细菌同型酒精发酵： G+ADP+Pi → 2乙醇 +2 CO2 + ATP
某些生长在极端酸性条件下的严格厌氧 菌，如胃八叠球菌和肠杆菌则是利用 EMP途径进行乙醇发酵，称为细菌异型 酒精发酵： G+ADP+Pi → 乳酸+乙醇+ CO2+ATP
合成细胞物质、用于其他生命活动、 以热的形式散失。 三、物质代谢中的分解代谢
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和还原 力。一般可将分解代谢分为三个阶段：
第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分
子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等
小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进
一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸 以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，该 阶段会产生一些 ATP、NADH及FADH2
产能代谢实际上是物质在生物体内 经过一系列连续的氧化还原反应，逐步 分解并释放能量的过程，这个过程也称 为生物氧化，也是一个分解代谢过程。
在生物氧化过程中释放的能量可被微 生物直接利用，也可通过能量转换储存在 高能化合物如ATP中，以便逐步被利用，还 有部分能量以热的形式被释放到环境中。
不同类型微生物进行生物氧化所利 用的物质是不同的，异养微生物利用有 机物，自养微生物则利用无机物。
能进行乙醇发酵的微生物包括酵母 菌、根霉、曲霉和某些细菌。
酵母菌利用葡萄糖进行的乙醇发酵 须经过EMP途径，随后分为三种类型： 酵母的一型乙醇发酵：P130-132 G+2ADP+2Pi → 2乙醇+2CO2 + 2ATP 酵母的二型乙醇发酵：环境中存在亚硫酸氢钠 G + HSO3- → 甘油+乙醛HSO3- + CO2
或葡萄糖，故名糖化型淀粉酶。 目前已知这类酶至少包括下述三种：
淀粉-1,4-麦芽糖苷酶（β-淀粉酶）
此酶作用于淀粉后的产物是麦芽糖 与极限糊精
淀粉-1,4-葡萄糖苷酶 此酶作用于直链淀粉后的产物几乎
全是葡萄糖，作用于支链淀粉后的产物
支链的寡糖。由于它作用的结果使原来淀粉溶液
的黏度下降，并且产物的构型是α-构型，故称 为液化型淀粉酶或称α-淀粉酶。
许多细菌、放线菌和霉菌均能产生 α-淀粉酶，而且还可以通过工业发酵的 方式来生产淀粉酶，枯草杆菌通常用作
α-淀粉酶的生产菌株。
② 糖化型淀粉酶 （一类酶的总称） 其共同特点是将淀粉水解成麦芽糖
产气杆菌在发酵葡萄糖时，除一小 部分按混合酸发酵外（产生乳酸，甲酸， 乙醇，CO2，H2），大部分丙酮酸两分子 缩合成乙酰乳酸，再脱羧为3-羟基丁酮， 进一步还原为丁二醇，碱性条件下可氧 化为二乙酰，二乙酰与蛋白胨中精氨酸 上的胍基起作用，生成红色化合物，我 们就称V.P.反应阳性；而大肠杆菌、伤 寒杆菌，发酵葡萄糖时不产生3-羟基丁 酮，当然也就不能产生红色化合物，V.P. 反应阴性。
进行混合酸发酵的微生物（大肠杆 菌，伤寒杆菌）因产酸较多，使pH值低 于4.2，此时甲基红指示剂（4.4红-6.0黄） 可显示红色称为甲基红试验阳性；而产 气杆菌发酵时主要产物为中性的丁二醇， 所以pH值较高，甲基红指示剂仍呈黄色， 我们就称为甲基红试验阴性。
发酵产能方式：底物水平磷酸化 微生物发酵用途：获得代谢能，人类可 大规模生产这些发酵产物、鉴定菌种等
最初能源类型：
日光（光能营养型）
有机物（化能异养型）
→ATP
还原态的无机物（化能自养型）
能量转换的三种方式
在产能代谢过程中，微生物通过 底物水平磷酸化和氧化磷酸化将某 种物质氧化而释放的能量储存于ATP 等高能分子中；对光合微生物而言， 则可通过光合磷酸化 将光能转变为 化学能储存于ATP中。
1.化能异养微生物的产能代谢 微生物通过生物氧化来进行产能代谢。