食品微生物 08
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（2）脱羧作用：有相应的氨基酸脱羧酶催 化完成。
3.氨基酸的转化
三、脂肪的分解 1.酯键的分解 在脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。 2.脂肪酸的分解 通过β-氧化作用生成大量能量和乙酰辅酶-A， 乙酰辅酶-A进入三羧酸循环。 （1）氧化形成二氧化碳和水，并生成能量。 （2）参与物质转化
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
思考：微生物的呼吸作用的生理功能是什么？
三、微生物的呼吸类型分类
1.好氧微生物：主要进行有氧呼吸； 2.厌氧微生物：主要进行厌氧呼吸； 3.兼性厌氧微生物：有氧时有氧呼吸，无氧 时厌氧呼吸或发酵；
4.微氧微生物：进行低水平的有氧呼吸。
称磷酸戊糖途径，单磷酸己糖途径总反应式 为:
C6H12O6+3H2O+ADP+Pi+6NADP+NAD→
3CO2+CH3COCOOH+ATP+6NADH2+NAD H2
3. ED途径 也称2-酮wk.baidu.com3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸途径。
总反应式： C6H12O6＋ADP+Pi+NADP+NAD→ 2 CH3COCOOH +ATP+ NADPH2+ NADH2 4. PK途径
1.EMP途径 第一阶段可认为是不涉及氧化还原反应及能 量释放的准备阶段，只是生成两分子的主要 中间代谢产物：甘油醛-3-磷酸。 第二阶段发生氧化还原反应，合成ATP并形 成两分子的丙酮酸。总反应式为：
C6H12O6+2NAD+2(ADP+Pi)→ 2CH3COCOOH+2ATP+2NADH2
2.HMP途径
也称磷酸解酮酶途径。
丙酮酸的去向
（1）在有氧条件下生成的丙酮酸可被进一 步代谢，进入三羧酸循环，氧化成二氧化碳 和水，放出大量能量。
（2）在无氧条件下，不同的微生物分解丙 酮酸后会积累不同的代谢产物。主要途径有： 乙醇发酵 ；乳酸发酵；丙酸发酵；丁酸发 酵；混合酸发酵等。
二、蛋白质的分解
1.蛋白质的分解 蛋白质—--蛋白酶------多肽、氨基酸 2.氨基酸的分解 （1）脱氨作用：氧化脱氨、还原脱氨、水 解脱氨等。
1.微生物酶的种类
（1）产生条件分
*固有酶 微生物在所处的营养基质中能固定 产生的酶，不论营养基质中有无该酶的作用 底物存在，都不影响该种酶的产生。
*适应酶 又称诱导酶，这种酶的产生取决于 营养基质中有无底物的存在。有底物存在时， 能诱导微生物产生催化它的酶；底物不存在 时，则催化它的酶也不能产生。
2.厌氧呼吸
以无机氧化物作为最终电子受体的生物氧化 过程，称为厌氧呼吸。能起这种作用的化合物有 硫酸盐、硝酸盐和碳酸盐。这是少数微生物的呼 吸过程。例如脱氮小球菌将葡萄糖氧化成二氧化 碳和水，而把硝酸盐还原成亚硝酸盐，反应式如 下：
C6H12O6+12NO3-→6CO2+6H2O+12NO2-+429000卡
以分子氧作为最终电子受体的生物氧化 过程，称为好氧呼吸。许多异养微生物在有 氧条件下，以有机物作为呼吸底物，通过呼 吸而获得能量。以葡萄糖为例，通过EMP(糖 酵解）途径和TCA（三羧酸循环）被彻底氧 化成二氧化碳和水，生成38个ATP，化学反 应式为：
C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi→6CO2+6H2O+38ATP
第四节 微生物的酶和呼吸
一、微生物的酶系统
微生物生命活动中无论同化作用还是异化作用都是细胞内 进行的一系列的生物化学反应，而这些生化反应绝大多数是在 特定酶的参与下进行的，酶推动着微生物体内代谢的进行。不 同的微生物具有不同的酶系统，因此在微生物体内就会产生不 同的生化反应，由于微生物对营养物质的吸收以及吸收后代谢 产物的不同，从而表现出微生物某些生理生化特性的不同。因 此，微生物的一切生命活动取决于酶，没有酶就没有种类繁多 的微生物生命活动现象，也就没有微生物。由于微生物的种类 极其繁多，几乎所有天然生物的酶类，都可以从微生物中找到； 微生物生长繁殖快，代谢能力非常强，这些特点都为微生物在 工业酶制剂生产上的利用提供了其它生物所不能比拟的优势。
第六节 微生物的分解代谢
一、糖的分解
微生物将多糖降解后，单糖代谢的主要 途径有：EMP途径（Embden-Meverhef-Par nus Pathway），HMP途径（Hexose-MonoPhosphate Pathway），ED途径（Entner-Do udorofPathway），Pk途径（Phosphoketola se pathway），等四种。
3.发酵作用
如果电子供体是有机化合物，而最终电子 受体也是有机化合物的生物氧化过程称为发酵 作用。在发酵过程中，有机物既是被氧化了基 质，又是最终的电子受体，但是由于氧化不彻 底，所以产能比较少。酵母菌利用葡萄糖进行 酒 精 发 酵 ， 只 释 放 54000 卡 热 量 ， 其中 只有 23000卡贮存于ATP中，其余又以热的形式散 失，反应式如下：
（2）酶制剂及应用（教材）
二、微生物的呼吸作用
微生物在生命活动中需要能量，主要是 通过生物氧化而获得。所谓生物氧化就是指 细胞内代谢场所进行的氧化作用。它们在氧 化过程中能分段产生和释放大量的能量，并 以高能键形式储藏在ATP分子内，供需要时 利用。 这个氧化过程就是呼吸作用。
1.好（有）氧呼吸
*胞内酶（endo-enzyme）胞内酶由微生物细 胞产生后只能在细胞内起催化作用。胞内酶 能将吸收的营养物质进一步合成或分解成细 胞所需要的物质，并在分解代谢过程中获得 能量。胞内酶多数是氧化还原酶，如细胞色 素氧化酶。
2.微生物酶的提取和应用
（1）微生物酶的提取
利用微生物制取酶制剂，其基本过程如 下：微生物选育（细菌、酵母、霉菌、放线 菌）→培养→分离（离心、过滤、研磨、超 声波破碎、自溶）→提纯（盐析、溶液抽提、 离子交换法）→酶制剂。
（2）按照催化反应的类型分
氧化还原酶 、转移酶 、水解酶 、裂解酶 、 异构酶 、合成酶 等。
（3）按照微生物酶存在和作用部位分
*胞外酶（exo-enzyme）胞外酶由微生物细胞 产生后分泌到细胞外，在细胞外起催化作用。 胞外酶能分解环境中不能透过细胞膜的大分 子化合物，如淀粉、纤维素、蛋白质等，使 其水解成简单的小分子物质后供微生物吸收。 胞外酶主要是水解酶类，大多是在细胞质膜 上合成，然后释放到细胞外去的。
3.氨基酸的转化
三、脂肪的分解 1.酯键的分解 在脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。 2.脂肪酸的分解 通过β-氧化作用生成大量能量和乙酰辅酶-A， 乙酰辅酶-A进入三羧酸循环。 （1）氧化形成二氧化碳和水，并生成能量。 （2）参与物质转化
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
思考：微生物的呼吸作用的生理功能是什么？
三、微生物的呼吸类型分类
1.好氧微生物：主要进行有氧呼吸； 2.厌氧微生物：主要进行厌氧呼吸； 3.兼性厌氧微生物：有氧时有氧呼吸，无氧 时厌氧呼吸或发酵；
4.微氧微生物：进行低水平的有氧呼吸。
称磷酸戊糖途径，单磷酸己糖途径总反应式 为:
C6H12O6+3H2O+ADP+Pi+6NADP+NAD→
3CO2+CH3COCOOH+ATP+6NADH2+NAD H2
3. ED途径 也称2-酮wk.baidu.com3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸途径。
总反应式： C6H12O6＋ADP+Pi+NADP+NAD→ 2 CH3COCOOH +ATP+ NADPH2+ NADH2 4. PK途径
1.EMP途径 第一阶段可认为是不涉及氧化还原反应及能 量释放的准备阶段，只是生成两分子的主要 中间代谢产物：甘油醛-3-磷酸。 第二阶段发生氧化还原反应，合成ATP并形 成两分子的丙酮酸。总反应式为：
C6H12O6+2NAD+2(ADP+Pi)→ 2CH3COCOOH+2ATP+2NADH2
2.HMP途径
也称磷酸解酮酶途径。
丙酮酸的去向
（1）在有氧条件下生成的丙酮酸可被进一 步代谢，进入三羧酸循环，氧化成二氧化碳 和水，放出大量能量。
（2）在无氧条件下，不同的微生物分解丙 酮酸后会积累不同的代谢产物。主要途径有： 乙醇发酵 ；乳酸发酵；丙酸发酵；丁酸发 酵；混合酸发酵等。
二、蛋白质的分解
1.蛋白质的分解 蛋白质—--蛋白酶------多肽、氨基酸 2.氨基酸的分解 （1）脱氨作用：氧化脱氨、还原脱氨、水 解脱氨等。
1.微生物酶的种类
（1）产生条件分
*固有酶 微生物在所处的营养基质中能固定 产生的酶，不论营养基质中有无该酶的作用 底物存在，都不影响该种酶的产生。
*适应酶 又称诱导酶，这种酶的产生取决于 营养基质中有无底物的存在。有底物存在时， 能诱导微生物产生催化它的酶；底物不存在 时，则催化它的酶也不能产生。
2.厌氧呼吸
以无机氧化物作为最终电子受体的生物氧化 过程，称为厌氧呼吸。能起这种作用的化合物有 硫酸盐、硝酸盐和碳酸盐。这是少数微生物的呼 吸过程。例如脱氮小球菌将葡萄糖氧化成二氧化 碳和水，而把硝酸盐还原成亚硝酸盐，反应式如 下：
C6H12O6+12NO3-→6CO2+6H2O+12NO2-+429000卡
以分子氧作为最终电子受体的生物氧化 过程，称为好氧呼吸。许多异养微生物在有 氧条件下，以有机物作为呼吸底物，通过呼 吸而获得能量。以葡萄糖为例，通过EMP(糖 酵解）途径和TCA（三羧酸循环）被彻底氧 化成二氧化碳和水，生成38个ATP，化学反 应式为：
C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi→6CO2+6H2O+38ATP
第四节 微生物的酶和呼吸
一、微生物的酶系统
微生物生命活动中无论同化作用还是异化作用都是细胞内 进行的一系列的生物化学反应，而这些生化反应绝大多数是在 特定酶的参与下进行的，酶推动着微生物体内代谢的进行。不 同的微生物具有不同的酶系统，因此在微生物体内就会产生不 同的生化反应，由于微生物对营养物质的吸收以及吸收后代谢 产物的不同，从而表现出微生物某些生理生化特性的不同。因 此，微生物的一切生命活动取决于酶，没有酶就没有种类繁多 的微生物生命活动现象，也就没有微生物。由于微生物的种类 极其繁多，几乎所有天然生物的酶类，都可以从微生物中找到； 微生物生长繁殖快，代谢能力非常强，这些特点都为微生物在 工业酶制剂生产上的利用提供了其它生物所不能比拟的优势。
第六节 微生物的分解代谢
一、糖的分解
微生物将多糖降解后，单糖代谢的主要 途径有：EMP途径（Embden-Meverhef-Par nus Pathway），HMP途径（Hexose-MonoPhosphate Pathway），ED途径（Entner-Do udorofPathway），Pk途径（Phosphoketola se pathway），等四种。
3.发酵作用
如果电子供体是有机化合物，而最终电子 受体也是有机化合物的生物氧化过程称为发酵 作用。在发酵过程中，有机物既是被氧化了基 质，又是最终的电子受体，但是由于氧化不彻 底，所以产能比较少。酵母菌利用葡萄糖进行 酒 精 发 酵 ， 只 释 放 54000 卡 热 量 ， 其中 只有 23000卡贮存于ATP中，其余又以热的形式散 失，反应式如下：
（2）酶制剂及应用（教材）
二、微生物的呼吸作用
微生物在生命活动中需要能量，主要是 通过生物氧化而获得。所谓生物氧化就是指 细胞内代谢场所进行的氧化作用。它们在氧 化过程中能分段产生和释放大量的能量，并 以高能键形式储藏在ATP分子内，供需要时 利用。 这个氧化过程就是呼吸作用。
1.好（有）氧呼吸
*胞内酶（endo-enzyme）胞内酶由微生物细 胞产生后只能在细胞内起催化作用。胞内酶 能将吸收的营养物质进一步合成或分解成细 胞所需要的物质，并在分解代谢过程中获得 能量。胞内酶多数是氧化还原酶，如细胞色 素氧化酶。
2.微生物酶的提取和应用
（1）微生物酶的提取
利用微生物制取酶制剂，其基本过程如 下：微生物选育（细菌、酵母、霉菌、放线 菌）→培养→分离（离心、过滤、研磨、超 声波破碎、自溶）→提纯（盐析、溶液抽提、 离子交换法）→酶制剂。
（2）按照催化反应的类型分
氧化还原酶 、转移酶 、水解酶 、裂解酶 、 异构酶 、合成酶 等。
（3）按照微生物酶存在和作用部位分
*胞外酶（exo-enzyme）胞外酶由微生物细胞 产生后分泌到细胞外，在细胞外起催化作用。 胞外酶能分解环境中不能透过细胞膜的大分 子化合物，如淀粉、纤维素、蛋白质等，使 其水解成简单的小分子物质后供微生物吸收。 胞外酶主要是水解酶类，大多是在细胞质膜 上合成，然后释放到细胞外去的。