厌氧菌、兼性厌氧菌

硫酸盐呼吸（sulfate respiration）
硫酸盐还原细菌（反硫化细菌），严格厌氧，利 用硫酸盐作为呼吸链的最终氢受体，SO42-→ SO32- 、S3O62-、S2O32-, H2S，最终还原产物是 H2S
硫呼吸(sulphur respiration）
利用无机硫作为呼吸链的最终氢受体，并产生 H2S和ATP。S0→ H2S、S2- ；兼性或专性厌氧菌 （氧化乙酸脱硫单胞菌）。
己糖一磷酸途径（HMP途径）
己糖一磷酸途径（HMP途径）、己糖一磷酸支路(shunt)、 戊糖磷酸途径、磷酸葡萄糖酸途径、WD途径等 ,存在于多 数好氧菌和兼性厌氧菌中 。
总反应式： 6葡糖－6－磷酸+12NADP++6H2O→ → 5葡糖－6－磷酸 +12NADPH+12H++6CO2+Pi (见图5-3) 三个阶段:①葡萄糖分子通过几步氧化反应产生核酮糖－5 －磷酸和CO2。②核酮糖－5－磷酸发生同分异构化或表 异构化分别产生核糖－5－磷酸和木酮糖－5－磷酸。③各 种戊糖磷酸在无氧条件下发生碳架重排，产生己糖磷酸和 丙糖磷酸（丙糖磷酸去处:①通过EMP 途径转化成丙酮酸 再进入TCA循环进行彻底氧化; ②通过果糖二磷酸醛缩酶 和果糖二磷酸酶的作用而转化为己糖磷酸）。
兼性需氧微生物在无氧情况下氨基酸合成能力可能也较差 （W）。
又称活性乙酸途径 ，主要存在于一些产乙酸菌、 硫酸盐还原菌和产甲烷菌等化能自养菌中。
微生物次生代谢物的合成
合成途径主要有4条： ①糖代谢延伸途径：由糖类转化、聚合产生的多糖类、糖 苷类、核苷类和糖衍生物类抗生素； ②莽草酸延伸途径：由莽草酸分支途径产氯霉素等； ③氨基酸延伸途径：由各种氨基酸衍生、聚合形成多种含 氨基酸的抗生素； ④乙酸延伸途径：分2支路，一是乙酸经缩合后形成聚酮 酐，进而合成大环内脂类、四环素类、灰黄霉素类抗生素 和黄曲霉毒素；另一是经甲羟戊酸合成异戊二烯类，进一 步合成植物生长刺激素（赤霉素）或真菌毒素。
P/O比表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。一般真核 ≥原 核。
硝酸盐呼吸（nitrate respiration）：又称反 硝化作用
同化性硝酸盐还原作用：是在有氧或无氧条件下微生物利 用硝酸盐作为氮源
异化性硝酸盐还原作用：是在无氧条件下，微生物利用硝 酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把NO3-→NO2-，NO， N2O，N2。
ED途径 丙酮酸去路: 细菌酒精发酵
经ED途径的酒精发酵为细菌酒精发酵，丙 酮酸→ 乙醛→ 乙醇。
微生物：微好氧菌
与EMP途径比较：
①优点：代谢速率高、产物转化率高（达 90%）、菌体少、副产物少…. ②缺点：生长pH高、易染杂菌、菌株耐乙 醇能力差…..
丙酮酸去路：酵母菌酒精发酵 （ EMP 途径）
铁呼吸（iron respiration）
呼吸链的最终氢受体是Fe3+ （Fe3+→ Fe2+） 。 微生物：兼性或专性厌氧菌，包括：化能异养菌、
化能自养菌、真菌等。
碳酸盐呼吸（carbonate respiration）：
呼吸链的最终氢受体是CO2、重碳酸盐；CO2, HCOO- → CH4, CH3COOH
厌氧菌、兼性厌氧菌 及好氧菌代谢途径的区别
王瑞平 2011
EMP途径（Embden-MeyerhofParnas pathway）
又称糖酵解途径、己糖二磷酸途径，主流代谢途 径，多数生物均有。
丙酮酸去路：三种厌氧发酵去路 ①酒精发酵（主要是酵母菌发酵，主要酶/次要酶 由基因/线粒体产生 ） ②乳酸发酵:同/异型乳酸发酵，葡萄糖的转化率分 别达90~100%和40~50% ③丙酮-丁醇发酵
微生物：专Biblioteka 厌氧菌 。根据还原产物又分成2类：产甲烷菌产甲烷的碳酸 盐呼吸，产乙酸菌产乙酸的碳酸盐呼吸。
延胡索酸呼吸（fumarate respiration）：
呼吸链的最终氢受体是延胡索酸→琥珀酸 。 微生物：兼性厌氧菌，种类多。
由氨基酸发酵产能 ——Stickland反应
部分厌氧梭菌利用氨基酸作碳源、氮源、能源， 其机制：部分氨基酸氧化同时部分氨基酸还原— —以一种氨基酸作底物脱氢（氢供体，如丙氨 酸）, 以另一种氨基酸作氢受体（如甘氨酸）而实 现生物氧化产能的独特发酵类型。此反应效率很 低，每分子氨基酸仅产1 个ATP。
具ED途径的微生物
嗜糖假单胞、铜绿假单胞、荧光假单胞、 运动假单胞、真养产碱菌……
TCA循环（tricarboxylic acid cycle）
在各种好氧微生物中普遍存在。 真核生物中， TCA在线粒体内进行，酶定位在线粒体的基
质中 原核生物中， TCA大多数酶都存在于细胞质内 (琥珀酸脱 氢酶在真、原核细胞中都结合在膜上 ) 特点： ①必须在有氧的条件下运转：因为NAD+和FAD再生时需 要氧。 ②产能效率极高（15ATP）。
乙醛酸循环（glyoxylate cycle）
是TCA循环的一条回补途径，可使TCA循环不仅 有高效产能功能，且还兼有为许多重要生物合成 反应提供有关中间代谢物的功能，如草酰乙酸可 合成天冬氨酸，α-酮戊二酸可合成谷氨酸，琥珀 酸可合成叶卟啉。
具有乙醛酸循环的微生物 ，普遍是好氧菌。
厌氧乙酰－CoA途径（anaerobic acytylCoA pathway）
厌氧菌和好氧菌的 氨基酸利用程度可能不同（W）
在有氧条件下，需氧细菌和兼性需氧细菌（例如肠杆菌科、 假单胞菌科），同样有能力氧化蛋白质和氨基酸，而且可 以利用这些化合物作为它们唯一的碳源、氮源和能量。—
—《细菌的新陈代谢》澳，H.W.多伊尔，著
厌氧菌降解氨基酸的能力和合成氨基酸的能力可能要比好 氧菌差，甚至有些厌氧菌缺少这些途径或酶（W），因为 合成氨基酸大都其底物为三羧酸循环中间产物（在无氧条 件下是没有这些底物的）。