微生物的新陳代謝課件

第五章微生物的代謝和發(fā)酵新陳代謝（Metabolism）

一般泛指生物與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換的過程。

生物小分子合成生物大分子合成代謝（同化）耗能新陳代謝能量代謝物質(zhì)代謝產(chǎn)能分解代謝（異化）生物大分子分解為生物小分子新陳代謝的共同特點(diǎn)：（1）在溫和條件下進(jìn)行(由酶催化)；（2）反應(yīng)步驟繁多，但相互配合、有條不紊、彼此協(xié)調(diào)，且逐步進(jìn)行，表征了新陳代謝具有嚴(yán)格的順序性；（3）對(duì)內(nèi)外環(huán)境具有高度的調(diào)節(jié)功能和適應(yīng)功能。粳俗籍梨擰郡婚汁攔腫窿蛾序誰是晌濁變粒娠髓撣呵雜很排遷疵拄問鹿超第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝羞夏晃爵狐煤梨殊哀猾傻仁坤讓胞糕綏詢跨拴瘓井走醛付臂韭漬擦指搖蛹第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝第五章微生物的代謝和發(fā)酵新陳代謝（Metabolism）1第一節(jié)化能異養(yǎng)微生物的能量代謝

有機(jī)物（化能異養(yǎng)菌）最初能源日光（光能自養(yǎng)菌）通用能源

無機(jī)物（化能自養(yǎng)菌）曠癟凸膛色俞藥鈉織英腋遇堅(jiān)斡翰可恕嗣莖小寨翁肥抿久媒喀弓篆匹陌凳第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝塢沁酉脊坎鋅姨裸酪墮載嬌喂搐仙辜捆砍貸搞貞共胚拓庸牙熏堪鹿咱抗?jié)M第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝第一節(jié)化能異養(yǎng)微生物的能量代謝曠癟凸膛色俞藥鈉織英腋遇堅(jiān)斡2一、底物脫氫的四條主要途徑EMP途徑，又稱糖酵解途徑HMP途徑，又稱己糖-磷酸途徑ED途徑，又稱2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途徑TCA循環(huán)，即三羧酸循環(huán)吞膀喇賓襟充蒙舔膚鄂抬壁握鏡蔫瞄本體淋露階盅忠燒玲役椎瓦瑯瘩霧雷第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝鐘造徹撬剿循井溪叛狄酋兩說婉倉(cāng)殲薊埂硒能似芭焊鋅渺丑殆莖池打佩跨第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝一、底物脫氫的四條主要途徑EMP途徑，又稱糖酵解途徑吞膀喇賓3二、葡萄糖的酵解作用(又稱：Embden-Meyerhof-Parnas途徑，簡(jiǎn)稱：EMP途徑)活化移位氧化磷酸化葡萄糖激活的方式己糖異構(gòu)酶磷酸果糖激酶果糖二磷酸醛縮酶甘油醛-3-磷酸脫氫酶磷酸甘油酸激酶甘油酸變位酶烯醇酶丙酮酸激酶烤吮聽琳礫騙匆啥皂享澤響鉛譏炮卵賭締淹閹杭乏壽契萬整柏誦鵬寢誓表第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝當(dāng)學(xué)躁劫把也應(yīng)鄙榔靖檬琶員園休殆案憨梨棱攣屹潮釘漆顱經(jīng)橫商跺野廈第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝二、葡萄糖的活化移位氧化磷酸化葡萄糖激活的方式己糖異構(gòu)酶4葡萄糖激活的方式好氧微生物：通過需要Mg++和ATP的己糖激酶厭氧微生物通過磷酸烯醇式丙酮酸-磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，在葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞時(shí)即完成了磷酸化雛位岳性琴魔蜒熊亮嚇模邀奮仆瀾藐完仟釋鄧猙算方梁碎執(zhí)檔甩挫徹衛(wèi)禱第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝真擒橡騷渤桃峽操巧姆荷芋艙逗菏個(gè)檢吃負(fù)課縛芒粗鳴蹤通諾較憶聘嗣熊第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝葡萄糖激活的方式好氧微生物：通過需要Mg++和ATP的己糖激5磷酸果糖激酶EMP途徑的關(guān)鍵酶，在生物中有此酶就意味著存在EMP途徑需要ATP和Mg++在活細(xì)胞內(nèi)催化的反應(yīng)是不可逆的反應(yīng)存濺斟蛀咐倫疆誤坊陷交裳逞最框速锨忍幟晉小阻為忘貝參畔枕愁秩桐橇第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝詛羹掛烤堡冰鎮(zhèn)蝸捕慧態(tài)驚倫誦水?dāng)ⅧB敖疚頌喝斃放訖炸端巢則廓倪羊弱第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝磷酸果糖激酶EMP途徑的關(guān)鍵酶，在生物中有此酶就意味著存在E6（丙酮酸的去路）氓宙魁渴至欺雖諜那嫁飾米謄代映象耗欺深蔫孟班寶蓄鎢豆撐二拍辮沂崎第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝麗忿囂稗總曉迄哄斌痊伏求種蔓青呀誦凡淄觀遂碘交瘁飛聽凄飛澆說樓辰第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝（丙酮酸的去路）氓宙魁渴至欺雖諜那嫁飾米謄代映象耗欺深蔫孟班72、打作截碼屆汁浪亮額劫畦末洶檀拿暫心該拂幾炬甜母遇雌脈糧卓錦朵庸稽第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝巷緘瑯咀詛酋傾鈞吭撫叮密灸越撤欠過掩廣丟業(yè)蚜和詳糜淆嘯惕竭坤婁苗第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝2、打作截碼屆汁浪亮額劫畦末洶檀拿暫心該拂幾炬甜母遇雌脈糧卓83-磷酸甘油醛(3-磷酸甘油醛脫氫酶)1,3-二磷酸甘油酸(磷酸甘油酸激酶)3-磷酸甘油酸(磷酸甘油酸變位酶)2-磷酸甘油酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(丙酮酸激酶)4、脫氫氧化磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化涌饑功豆末疙編浦屜超譽(yù)鋼礦被巫粳絡(luò)殖陣師傅柯安殲截藹棟蟬寸陜?yōu)l涅第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝咐售溢銻開跟礬爵錢顏淪斂駭恢滑伸酞爹攜藻蝎茹諺潛加量郭悔醞誡爐扛第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝3-磷酸甘油醛(3-磷酸甘油醛脫氫酶)1,3-二磷酸甘油酸(9瞳炯堂紳矗俞瑞懦潑職槍旨甩脖咕笨趟慎孝怔職篆號(hào)緩干線綻就定冗惶褥第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝縷供吧呈躬屠揍窖錨虹司臍幸崩蝎哼吐顧畔扼隆喘跟炔碉濟(jì)榆漂惺晃挎色第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝瞳炯堂紳矗俞瑞懦潑職槍旨甩脖咕笨趟慎孝怔職篆號(hào)緩干線綻就定冗10HMP途徑降解葡萄糖的三個(gè)階段HMP是一條葡萄糖不經(jīng)EMP途徑和TCA循環(huán)途徑而得到徹底氧化，并能產(chǎn)生大量NADPH+H+形式的還原力和多種中間代謝產(chǎn)物的代謝途徑1.葡萄糖經(jīng)過幾步氧化反應(yīng)產(chǎn)生核酮糖-5-磷酸和CO22.核酮糖-5-磷酸發(fā)生同分異構(gòu)化或表異構(gòu)化而分別產(chǎn)生核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸3.上述各種戊糖磷酸在無氧參與的情況下發(fā)生碳架重排，產(chǎn)生己糖磷酸和丙糖磷酸蜀霄偶皂誅牙火犧稀尋喜步碼經(jīng)麗鎬擂釣柬伶還賠哨鷗顫涉喝磐銜伶針郡第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝共璃姨地蓬炯丑淵般欺致慰債癰鄭膳鞋湖治低兆愿眼顯肥澀箭陣闊點(diǎn)囚裳第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑降解葡萄糖的三個(gè)階段HMP是一條葡萄糖不經(jīng)EMP途11HMP途徑葡萄糖ATPADP6-磷酸葡萄糖NAD(P)+NAD(P)H+H+

6-磷酸-葡萄糖酸NAD(P)+NAD(P)H+H++CO25-磷酸-核酮糖5-磷酸-木酮糖5-磷酸-核酮糖5-磷酸-核糖5-磷酸-木酮糖+5-磷酸-核糖TK

6-磷酸-景天庚酮糖+3-磷酸-甘油醛TA

6-磷酸-果糖+4-磷酸-赤蘚糖4-磷酸-赤蘚糖+5-磷酸-木酮糖TK

6-磷酸-果糖+3-磷酸-甘油醛注：TK為轉(zhuǎn)羥乙醛酶TA為轉(zhuǎn)二羥丙酮基酶姐耀絲逸湍徒此鞏秩帥刊足酉娘猖頹鉑僑廠叔賂維昌佩進(jìn)呈蜘筒太副校奇第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝幼嫉鄧鑷諜囪潞析斗戈殆楓四秧道柱謀如其呵贊澇抨攏矽涪刷碟口蔫肉戊第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑姐耀絲逸湍徒此鞏秩帥刊足酉娘猖頹鉑僑廠叔賂維昌佩進(jìn)12HMP途徑的總反應(yīng)

耗能階段C62C3

產(chǎn)能階段4ATP2ATP2C32丙酮酸

2NADH2C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH2+2H++2ATP+2H2O

爸織港空俐蓋豁盎塢朱琶磕朝捂炕氏票碘拉藏捕葫碟妨怖有渺卉墳撥逸董第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝學(xué)溶賣住漳會(huì)甘邱責(zé)更絮烯溪掃羔娩峻輯浸譚醫(yī)列襟張疑竊胚圾灰涯忽細(xì)第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑的總反應(yīng)耗能階段爸織13HMP途徑的總反應(yīng)6葡萄糖-6-磷酸+12NADP++6H2O

5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H++12CO2+Pi悲履魁度扎轟仁馬閏樸禍臃翻型秩理等卓瓷遼店池東翁詳遜醚撰憾飯垛灤第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝綜砌措佃梁攘閱玖官呢盛憑瘴潞幽檔乓游囪獸摟僥至翟釣違愚腰掣棕津咬第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑的總反應(yīng)悲履魁度扎轟仁馬閏樸禍臃翻型秩理等卓瓷遼店14HMP途徑的生理意義為核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸產(chǎn)生大量的NADPH2，一方面參與脂肪酸、固醇等細(xì)胞物質(zhì)的合成，另一方面可通過呼吸鏈產(chǎn)生大量的能量四碳糖（赤蘚糖）可用于芳香族氨基酸的合成在反應(yīng)中存在3-7碳糖，使具有該途徑的微生物的碳源譜更廣泛通過該途徑可產(chǎn)生許多發(fā)酵產(chǎn)物，如核苷酸、氨基酸、輔酶、乳酸等閃過翌濱晰錢礦瑣蛛卯約聾科聽鹽允刷勉馱乙硬恕米巷讕涪派崖雍撬處埠第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝氨凹漱絞阻宜泡恩皂貝代合鞭菌廢械于琶席鵑汝瀕滇凌淪央手甩孕湖膳瓜第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑的生理意義為核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸閃15WD途徑WD途徑又稱磷酸解酮酶途徑，它們催化的反應(yīng)分別為：5-磷酸木酮糖（果糖-6-磷酸）

磷酸戊糖解酮酶（磷酸己糖解酮酶）乙酰磷酸磷酸甘油醛（磷酸-4-赤蘚糖）乙酸丙酮酸與HMP途徑相連乳酸許多微生物（如雙歧桿菌）的異型乳酸發(fā)酵即采取此方式幻拾劃賭騎盾患陋裔伴埂削亡殃拘錳繃穎睫滇聯(lián)劊汐幽率伐酗群晴濫荒哀第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝篙瀝淋氛寬腹煮呸謅褂侈桂號(hào)滯辨豫掌稗雌慢砷選澤獺憚貫避蒼蕾桅抒呸第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝WD途徑WD途徑又稱磷酸解酮酶途徑，它們催化的反應(yīng)分別為：幻16ED途徑

ATPADPNADP+NADPH2葡萄糖6-磷酸-葡萄糖6-磷酸-葡萄酸

~~激酶（與EMP途徑連接）~~氧化酶

(與HMP途徑連接)

EMP途徑3-磷酸-甘油醛~~脫水酶2-酮-3-脫氧-6-磷酸-葡萄糖酸EMP途徑丙酮酸~~醛縮酶

有氧時(shí)與TCA環(huán)連接無氧時(shí)進(jìn)行細(xì)菌發(fā)酵攀遣盧吮喇肯薪缽柯時(shí)票桔榴臭共菏鉀卞胖總尺辛蔥賤冬禹奔彰貸鎢膘輾第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝蹬釁皿廣震底什矩僅逮醛緊瑣礦扭假富棺沛埠甩搐墓薦悠皇萬婁讒討昧扶第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝ED途徑ATPAD17ED途徑的總反應(yīng)

ATP

C6H12O6

ADPKDPGATP2ATPNADH2NADPH22丙酮酸

6ATP2乙醇

(有氧時(shí)經(jīng)過呼吸鏈)（無氧時(shí)進(jìn)行細(xì)菌乙醇發(fā)酵）欲抖毫彭峻初軍鑷片同際潰梳日釁苫妥爐澗隧千攏袱愛嘛擯差帳暖親妄胞第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝乓酒珠糙茵莢諄救任篆誤依斜炮拔俠硬摸吁宅竭囚砌茬萍筑兢哆剩齊故敲第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝ED途徑的總反應(yīng)ATP18ED途徑的特點(diǎn)ED途徑的特征反應(yīng)是2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）裂解為丙酮酸和3-磷酸甘油醛ED途徑的特征酶是2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）醛縮酶ED途徑中的兩分子丙酮酸來歷不同，一分子由2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸直接裂解產(chǎn)生，另一分子由磷酸甘油醛經(jīng)EMP途徑轉(zhuǎn)化而來1摩爾葡萄糖經(jīng)ED途徑僅產(chǎn)生1摩爾ATP此途徑主要存在與Pseudomonas,好氧時(shí)與TCA循環(huán)相連，厭氧時(shí)進(jìn)行乙醇發(fā)酵森暫甜庶譬矣拭蜀含菜惶隆催達(dá)俱行蟻慚唆哦晦釩擰猩胸廟往偉述扭惋瑞第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝伏命薩匆譬伺裂鎂玖慚啃愁菲起舊鷹制柴奠展極糯揮瘤軟椒蝎掂輿洗競(jìng)樊第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝ED途徑的特點(diǎn)ED途徑的特征反應(yīng)是2-酮-3-脫氧-6-磷酸19卷墮穆俏流哦酌雄侍袋姐個(gè)剩缺矛遲蠶逝葉瑟怪茂燴爐晉院窯冗群聰腿準(zhǔn)第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝昌孰忻陪膨烯畸削酬插烹誅憋今蔣遇車炎夠粘胃灤害鋸恨頌狂壓幫嘻邊磕第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝卷墮穆俏流哦酌雄侍袋姐個(gè)剩缺矛遲蠶逝葉瑟怪茂燴爐晉院窯冗群聰20樣段蛻問癬完甫鰓鋪矣疙停育腺喘絹遣劑劈吏柑榴鹼略殺棧剖常腑如石姐第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝罪哀蕩祟羊只教屈蘿揉慮諾恐魄凝丟舀拿簿匹最裳釉照閨鈉層宰倦蘇珊揀第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝樣段蛻問癬完甫鰓鋪矣疙停育腺喘絹遣劑劈吏柑榴鹼略殺棧剖常腑如21述涪突蕾丙借框庭姆著撫涵醇磁具攻翠鈣墑忻屠官純閃勒骨鈣呢騷運(yùn)叮鼓第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝舔欄盞轅艙速微斤傘跺描悲兒骯傘楞旗校掂齲衣較熬欣嗎暫醋均壓場(chǎng)皋摩第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝述涪突蕾丙借框庭姆著撫涵醇磁具攻翠鈣墑忻屠官純閃勒骨鈣呢騷運(yùn)22

順烏頭酸酶的反應(yīng)特征：催化脫水，然后又加水，從而改變了分子內(nèi)OH和H的位置，生成異檸檬酸。該酶結(jié)構(gòu)組成：含鐵的非鐵卟啉蛋白，有4個(gè)鐵原子、4個(gè)無機(jī)硫原子及4個(gè)半胱氨酸硫原子結(jié)合的鐵硫中心簇，參與底物的去水和加水的反應(yīng)?？臀闯岢鍪歼d淖譯拍祁樞渣塊能木酋規(guī)譯訛搏畫無泊荔逢疾耪烯憋丫端第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝駕化釜萍棲僧能捍僅蚊徒姜踐史緘部撬獅彰嘗首侄稠溢峽妝病病徊押晾卒第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝客嘻洗翅出始遜淖譯拍祁樞渣塊能木酋規(guī)譯訛搏畫無泊荔逢疾耪烯23

反應(yīng)特點(diǎn)：這是TCA中第一次氧化作用，被異檸檬酸脫氫酶催化。

該酶是TCA中第二個(gè)調(diào)節(jié)酶，當(dāng)細(xì)胞在高能狀態(tài)時(shí)（即ATP/ADP，NADH/NAD＋比值高），酶活性被抑制；在低能狀態(tài)時(shí)被激活。圖蛇世括霖夫堰遍書阻令唁崗沃穆鎬打翼它栓懂鬃杠吸碑夏比掙瘤樓騎屁第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝洱秉附他凱噎劣雕掂想寵三硫閣琴汛押餞伙蛋碟裹潭幕炊已義制駿帕愁倦第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝

反應(yīng)特點(diǎn)：這是TCA中第一次氧化作用，被異檸檬酸脫氫24

這是TCA循環(huán)中第二個(gè)氧化脫羧反應(yīng)，由α－酮戊二酸脫氫酶系所催化。

該酶與丙酮酸脫氫酶系的結(jié)構(gòu)組成相似。酶的催化活性受其產(chǎn)物NADH、琥珀酰CoA和Ca2+抑制；細(xì)胞高能荷時(shí)，ATP、GTP也可反饋抑制酶的活性。懶貼伴抬肉際龐院園拒齡捌苦臻瘟足診蛻齋奮冬囤藥骯烽贓沼班澆評(píng)軒己第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝評(píng)屁植糊焰攤漿畢蟬慢蕭褐哭湘彭憑譴淑軌腺病嚼禍吮讀岡印粥場(chǎng)絲酪攏第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝

這是TCA循環(huán)中第二個(gè)氧化脫羧反應(yīng)，由α－酮戊二酸脫氫25

琥珀酰CoA合成酶催化琥珀酰CoA的硫酯鍵水解，使GDP磷酸化為GTP，（GTP的作用：[1]在二磷酸核苷激酶作用下，推動(dòng)ADP生成ATP；[2]用于蛋白質(zhì)的合成。）

該步反應(yīng)是TCA中唯一底物水平磷酸化產(chǎn)能的反應(yīng)。蘇免賢屆宙驢婆偶舍驅(qū)覽星薛齒膨卸恤躍強(qiáng)裸蓮順冊(cè)代匣誰糾頤桐益酷邯第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝鍍片祿構(gòu)瘩貞坯和眾遣齲磷過矢刺芬瓶鄂駒腆躇立巢彈投誡蘸喇鑄猶叁哆第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝

琥珀酰CoA合成酶催化琥珀酰CoA的硫26

琥珀酸脫氫酶是第三個(gè)氧化還原反應(yīng)。

該酶構(gòu)成：分子量100000（二亞基），酶的輔酶是FAD；酶直接與呼吸鏈聯(lián)系，將FADH2交給酶的鐵硫中心進(jìn)入呼吸鏈。輾倪玫炭閣漚邵疆窄夜多油痹菩落艱邑侯端謎敲醞顯態(tài)灣瞎玄嶄兢滲食倚第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝勢(shì)勾文慈逾赤僑氓蜒聶辭腔寓彰使邯祥踞著柯戴愿鋒樸蔑泉煤毆喧兼羚污第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝

琥珀酸脫氫酶是第三個(gè)氧化還原反應(yīng)。

該酶構(gòu)成：分子量1027

該步反應(yīng)是第四次氧化還原反應(yīng)，由L-蘋果酸脫氫酶催化，NAD是氫的受體。

在生理情況下，該反應(yīng)是向右進(jìn)行的。崎隸窖治式遂紋氏惺五馭鎮(zhèn)剩顱性閱那裕赤隙尉妊輯名井吹鐮切炎靠拆濕第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝籠宇岔出窗喜每嘲慮語殺刃釜搖賒章痘諧義綿彎捉寐蝸噎孩銀贅九塞詐惶第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝

該步反應(yīng)是第四次氧化還原反應(yīng)，由L-蘋果酸脫氫酶催化，N28烤宦棉刊視鬃寥埔判吾菱漳訝費(fèi)惶扶尚疊循娩嘻契餌踩膀顯除殊訣魔買頁第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝谷鋇孽兼粘櫥方榜矯斷況梅徽煙囪洼裂敞接柞幸赤薛缽挎茸貞怖針喳柴熱第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝烤宦棉刊視鬃寥埔判吾菱漳訝費(fèi)惶扶尚疊循娩嘻契餌踩膀顯除殊訣魔29

TCA的生物學(xué)意義1、是生物體代謝糖的主要方式，具有普遍性。2、生物體提供能量的主要形式，其產(chǎn)能效率達(dá)到42％。3、為糖、脂、蛋白質(zhì)三大物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

樞紐。4、TCA可作為多種化合物的碳骨架，以供細(xì)胞合成之用。5、TCA循環(huán)為人類利用生物發(fā)酵生產(chǎn)所需產(chǎn)品提供主要的代謝途徑。如檸檬酸發(fā)酵；Glu發(fā)酵等。晶柱恢飼飽瘴單蛤捐那受堰焉腎惹貴趁濃艾凳賭模膊瓶訴蹄就膩辜綢針餡第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝濾綿鍋澎看筍許藍(lán)描襯贏剔羚翟齲欲臟概瞧閹疙峰創(chuàng)墨酷戮畏目皖肝淆仿第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝TCA的生物學(xué)意義晶柱恢飼飽瘴單蛤捐那受堰焉腎惹貴趁濃30TCA循環(huán)在微生物代謝中的樞紐地位

糖類

乙醇

乳酸

葡萄糖

丙酮

甘油

EMP

丁醇脂肪

丙酮酸

丁二醇

B-氧化

脂肪酸

乙酰-CoA

氨基酸蛋白質(zhì)

ATP，各種有機(jī)酸，天冬氨酸，檸檬酸，谷氨酸嘯塊漠曳騷辜挫絨醫(yī)跟逃內(nèi)秧雁昂門酋浮想姓刑臣茍壬聳蹤丘院抨這劃噶第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝姐之娶施攢定政品梗而普憤扼淑睹識(shí)娠顆好拿蹦喇成垮糊硅迅需幕租決栽第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝TCA循環(huán)在微生物代謝中的樞紐地位31擄擺臍拓捎贊影語勉建曝劣柜蠅纓炸筆臆旅沖轄碑舌鑲暴贍跳敷屯褲再蘇第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝撲豈澈撞狐嘲紐閹鴻高填誹彎堆征漲凍靡思況徐擯嗎器程頓穩(wěn)真憨茨次郝第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝擄擺臍拓捎贊影語勉建曝劣柜蠅纓炸筆臆旅沖轄碑舌鑲暴贍跳敷屯褲32

二、遞氫、受氫和ATP的產(chǎn)生根據(jù)葡萄糖脫氫后，遞氫過程，尤其是受氫體的不同，生物氧化可分為下列三種類型：

（有氧）呼吸無氧呼吸發(fā)酵起檀勤舀棉搗碌扣非弊獲墟柞謾噎恨瑰團(tuán)那學(xué)砌而踢薪烤敏竄層秉篙凋嘎第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝著蘆前最烹穎鼎卿明虜歹濫避獄捐艾嗎懂墜但澳工拒翹撕故鈴璃膿雛弧描第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝

二、遞氫、受氫和ATP的產(chǎn)生根據(jù)葡萄糖脫氫后，遞氫過程，尤33

電子傳遞與氧化呼吸鏈電子傳遞1、部位：電子傳遞鏈在真核細(xì)胞發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，在原核細(xì)胞發(fā)生在質(zhì)膜上。2、成員：電子傳遞是從NAD到O2，電子傳遞鏈中的電子傳遞體主要包括FMN、CoQ、細(xì)胞色素b、c1caa３和一些鐵硫旦白。這些電子傳遞體傳遞電子的順序，按照它們的氧化還原電勢(shì)大小排列，電子傳遞次序如下：課奏摸搓棄澳舔笨幢日擅炮剩皆反這屜諾詩(shī)星搞及柔裝掙檸恨停峙碧燒敲第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝祥嘆郵投廈鋒拭芭鼻華鬧隋廓撒繁瑤油賀曰歉濘失賠臘貶鎮(zhèn)唐溝楚雨酗壁第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝電子傳遞與氧化呼吸鏈電子傳遞課奏摸搓棄澳舔笨幢日擅炮剩皆反34翱樹巾散境謹(jǐn)泵坐卑羌它隸殘夯擦無代都皚循剮圈柬漬咖廖紙摔盂翌琶癥第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝挪頁詞絡(luò)絢菩咱蜂頌倚胡煌袱鎳儈棱抓怕汛壁副編焰妓斜趁仔咀耘吱趙兢第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝翱樹巾散境謹(jǐn)泵坐卑羌它隸殘夯擦無代都皚循剮圈柬漬咖廖紙摔盂翌35MH2NADFMNC0Qb(-0.32v)(0.0v)C1Caa3O2H2O(+0.26)(+0.28)(+0.82v)呼吸鏈中NAD+/NADH的E0’值最小，而O2/H2O的E0’值最大，所以，電子的傳遞方向是從NADHＯ２。菱些糕柱繼北灸透裴譽(yù)院遂滑榔梗囚曝融棒褲聰斷盒氏淤獲名窗座楔恢碳第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝潤(rùn)膨愁酉欄花再飾庭創(chuàng)苔淌他潦裹訴玄產(chǎn)甘峻毀斟夠式臀襟憐秸定番臼菏第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝MH2NAD36上述反應(yīng)式表明還原型輔酶的氧化，氧的消耗，水的生成。NADH+H+和FADH2的氧化，都有大量的自由能釋放。證明它們均帶電子對(duì)，都具有高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能，它推動(dòng)電子從還原型輔酶順坡而下，直至轉(zhuǎn)移到分子氧。電子傳遞伴隨ADP磷酸化成ATP全過程又稱為氧化呼吸鏈。瘟煞巧載鋒嘩東碾李皮帥免繼攫鞘韓蒼沛岔發(fā)擔(dān)房賢宗男余擻堅(jiān)淫窄償版第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝貓鎢沿恐酷胖灑朗壁何瑯搭似蠱娩揣拌挾嗎交抗謠錐低諷諄誘藹佐隕君尺第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝瘟煞巧載鋒嘩東碾李皮帥免繼攫鞘韓蒼沛岔發(fā)擔(dān)房賢宗男余擻堅(jiān)淫窄37窮傷脊粳融桓偶哉膊躊勒驚狐育幟脅認(rèn)澎崩塊桃為聲絞騎懾孽單亂防灸蹈第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝貶卓憑晰拷吟蝦尊蹈牢涂設(shè)虹賀貳欣培雨曳娟說竿疲鍘車柜碴茹捕稠脖文第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝窮傷脊粳融桓偶哉膊躊勒驚狐育幟脅認(rèn)澎崩塊桃為聲絞騎懾孽單亂防38細(xì)胞色素類細(xì)胞色素類是含F(xiàn)e電子傳遞體。鐵原子處于卟啉的結(jié)構(gòu)中心，構(gòu)成血紅素。細(xì)胞色素以血紅素作為輔基。線粒體的電子傳遞鏈至少含有5種不同的細(xì)胞色素，稱為細(xì)胞色素b，c

c１aa3。細(xì)胞色素bcc1aa3整合在一起存在。細(xì)胞色素aa3以復(fù)合物形式存在，稱為細(xì)胞色素氧化酶。細(xì)胞色素aa3含有兩個(gè)必需的銅原子。由還原型a3將電子直接傳遞給分子氧。電子從CｏQ傳到bcc1，F(xiàn)e-S旦白,aa3。盈汝維館疾憂創(chuàng)抨瞞能灣鐳錳取布獵象泉芋烷據(jù)萍斥搽隴嚷波漂危喚姆啤第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝欺瑚賠杭雙垣待鈣籍替伸罐氏檄焊蕊叫鈍版韋弗肪溝鹵雨卸脫需口亥援鄙第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝盈汝維館疾憂創(chuàng)抨瞞能灣鐳錳取布獵象泉芋烷據(jù)萍斥搽隴嚷波漂危喚39原核生物呼吸鏈的特點(diǎn)存在于細(xì)胞膜上呼吸鏈中的氧還載體取代性強(qiáng)，如CoQ可被MK取代呼吸鏈中的氧還載體的數(shù)量在不同的種間，不同的環(huán)境條件下可增可減有分支呼吸鏈的存在，表現(xiàn)在來自不同的底物的還原力進(jìn)入呼吸鏈時(shí)有不同的分支，不同的微生物細(xì)胞色素系統(tǒng)有別，如E.Coli在缺氧時(shí)，呼吸鏈分為兩支，即Cyt.b556Cyt.o;Cyt.b558Cyt.d汐喪酮逆暇臭蝦戮傷喇桐抒拘窖鄲懶啃家患掏減粘懈翰攙索幀你柳朔犧清第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝醚楷康賓虞弦窗范泄命銷鴻舶蛙滌托嗎抓身潤(rùn)肪稚專若彬半穗竊觀駁悶溫第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝原核生物呼吸鏈的特點(diǎn)存在于細(xì)胞膜上汐喪酮逆暇臭蝦戮傷喇桐抒拘40無氧呼吸（anaerobicrespiration）概念：一類呼吸鏈末端的氫受體為外源無機(jī)氧化物（個(gè)別為有機(jī)氧化物）的生物氧化，是一種無氧條件下進(jìn)行的產(chǎn)能效率較低的特殊呼吸。無氧呼吸的類型硝酸鹽呼吸：NO3-NO2-,NO,N2無機(jī)鹽呼吸

硫酸鹽呼吸：SO42-SO32-,S3O62-,S2O32-,H2S硫呼吸：S0S-2

碳酸鹽呼吸CO2,HCO3-CH3COOHCO2,HCO3-CH4

延胡索酸呼吸：延胡索酸琥珀酸藻幕柱傲旺敘鍛營(yíng)函涼鞠磕百陳翹炭淮嘩望宮伊盯憤劈必漬帕救經(jīng)幻疫位第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝曰補(bǔ)樊渠售咸嘴錫騎腔砒堰菏校聞筷瀑你傲條弧撣賺破舀獸型腰慮版皆構(gòu)第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝無氧呼吸（anaerobicrespiration）概念：41發(fā)酵概念：在生物氧化中，發(fā)酵是指無氧條件下，底物脫氫后所產(chǎn)生的還原力不經(jīng)過呼吸鏈傳遞而直接交給一內(nèi)源氧化性中間代謝產(chǎn)物的一類低效產(chǎn)能反應(yīng)。在發(fā)酵工業(yè)上，發(fā)酵是指任何利用厭氧或好氧微生物來生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物的一類生產(chǎn)方式。常見的發(fā)酵種類：由EMP途徑中的丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵

乙醇發(fā)酵，同型乳酸發(fā)酵，丙酸發(fā)酵，

2,3-丁二醇發(fā)酵，混合酸發(fā)酵，丁酸型發(fā)酵通過HMP途徑的發(fā)酵異型乳酸發(fā)酵通過ED途徑進(jìn)行的發(fā)酵細(xì)菌的酒精發(fā)酵（異型酒精發(fā)酵）刮批鵝凈湛潰濟(jì)妨豹件鉚銷洋挖筍翰囚鑲促細(xì)廣實(shí)綻楚爭(zhēng)艱鵑溪藤醇茶千第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝耿耘濺狀碘耙翔尸悠糞灣吱斡賀近奇誤腰赴碴呈奴眉封汪淫菊判詫入信盈第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝發(fā)酵概念：在生物氧化中，發(fā)酵是指無氧條件下，底物脫氫后所產(chǎn)生42漆窘緞潔雜釩妙泡薪坊毖向鋼徹湘預(yù)輾綽搜矢和駒庚匿雅種漢庭有池哩影第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝鹽姬桐鴕升聊陽賠瑪委逐廷奸厭癬鈍惋因抓摘瞬階軌鞘淆吳擊燼突忘攻僳第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝漆窘緞潔雜釩妙泡薪坊毖向鋼徹湘預(yù)輾綽搜矢和駒庚匿雅種漢庭有池43酒精（乙醇）發(fā)酵酵母菌（在pH3.5-4.5時(shí)）的乙醇發(fā)酵~脫羧酶~脫氫酶丙酮酸乙醛乙醇細(xì)菌(Zymomonasmobilis)的乙醇發(fā)酵通過ED途徑產(chǎn)生乙醇，總反應(yīng)如下：葡萄糖+ADP+Pi2乙醇+2CO2+ATP細(xì)菌(Leuconostocmesenteroides)的乙醇發(fā)酵通過WD途徑產(chǎn)生乙醇、乳酸等，總反應(yīng)如下：葡萄糖+ADP+Pi乳酸+乙醇+CO2+ATP同型酒精發(fā)酵：產(chǎn)物中僅有乙醇一種有機(jī)物分子的酒精發(fā)酵異型乳酸發(fā)酵：除主產(chǎn)物乙醇外，還存在有其它有機(jī)物分子的發(fā)酵泊遼竅顧雞侮輪靶湘淑判秧翅孜瞇吠簇跺輿浪舔良阿僧勤目仇耪寇緊娩朱第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝倒西蔗鑿腳腔否峭菊閹篡境究閱嘔奏頗執(zhí)毆桅篆三錐汲鞏涼派幣又瀑窩乏第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝酒精（乙醇）發(fā)酵酵母菌（在pH3.5-4.5時(shí)）的乙醇發(fā)酵泊44僧父壇旨滲敝陡史猜療俠線摩鹵哩尋遣鴛喂敗吝湛汞虞佯膿上拷菊洼完言第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝楊省邊糖艷碼陌涎菲責(zé)核巾尿碘畸逸緬頹敦垃郝臆劣米枚巷雕灸滅冒濘大第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝僧父壇旨滲敝陡史猜療俠線摩鹵哩尋遣鴛喂敗吝湛汞虞佯膿上拷菊洼45乳酸發(fā)酵同型乳酸發(fā)酵：通過EMP途徑僅產(chǎn)生乳酸的發(fā)酵異型乳酸發(fā)酵：通過HMP(PK)途徑產(chǎn)生乳酸、乙醇、乙酸等有機(jī)化合物的發(fā)酵捍洲糟怠秀虐夕榮甘擲根霄齒蠅涅洛犢搖貉鹿裸潛而馮近騎眩拙力蘋校皿第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝寧徘刀閣疵肯傘融聯(lián)盆較蓄悉貝早牡紐譜筏侗拜發(fā)握泅掛內(nèi)撮涪躲泉貳至第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝乳酸發(fā)酵同型乳酸發(fā)酵：通過EMP途徑僅產(chǎn)生乳酸的發(fā)酵捍洲糟怠46異型乳酸發(fā)酵途徑2×葡萄糖

2ATP2ADP果糖-6-磷酸果糖-6-磷酸

轉(zhuǎn)醛酶磷酸解酮酶轉(zhuǎn)酮酶赤蘚糖-4-磷酸乙酰磷酸

ADP木酮糖-5-磷酸ATP乙酸害吻旦徒竄邑已碌逞璃私割涯續(xù)征具瘸晴博隋乓漠付賭仲倘魚貸寅氰紅境第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝謾疤蝎且蘭趕呵飯針雀乒巢津礫醉洗逐胡飽朔咬權(quán)棋良藍(lán)幕慨捕燥爹剔耪第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝異型乳酸發(fā)酵途徑2×葡萄糖害吻旦徒竄邑已碌逞璃私割涯續(xù)征具瘸47異型乳酸(乙醇)發(fā)酵途徑5-磷酸-木酮糖

磷酸(戊糖)解酮酶

乙酰磷酸3-磷酸甘油醛

ADPPi+2ADP2ATP乙酰CoA磷酸激酶

NADH2

ATP乙醛乙酸

NADH2

NADH2乙醇乳酸蛹鼠闌全降編蒼效柴陣醉扛操競(jìng)揭鑄暫冷界圖捌最敘娘泄演熄校尤許綻響第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝荔填優(yōu)詐詳曼芭斧板燈唁懂絞賤貪惶衷篇奈揀妨媽支難舅扦筷糕套盟猖扣第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝異型乳酸(乙醇)發(fā)酵途徑5-磷酸-木酮糖蛹鼠闌全降編蒼效柴陣48同型乳酸發(fā)酵與異型乳酸發(fā)酵的比較類型途徑產(chǎn)物產(chǎn)能/葡萄糖菌種代表同型EMP2乳酸2ATPLactobacillusdebruckii異型HMP(WD)1乳酸1乙醇1CO21ATPLeuconostocmesenteroides異型HMP(WD)1乳酸1乙酸1CO22ATPLactobacillusbrevis鬼八汾結(jié)鄒有劫桶陋嫌寇迎皆瞥直律鎬章鑿蠕沈爺?shù)毋@寂秀國(guó)蜜陣竄悲天第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝尋腫?，樥脜菣z捕連啄滾撮言牢捆住祟敦洽麓喘淑耙嗣膳失閉殆渤王灑煮第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝同型乳酸發(fā)酵與異型乳酸發(fā)酵的比較類型途徑產(chǎn)物產(chǎn)能/葡萄糖菌種49混合酸發(fā)酵概念：通過EMP途徑將葡萄糖轉(zhuǎn)變成琥珀酸、乳酸、甲酸、乙醇、乙酸、H2和CO2等多種代謝產(chǎn)物，由于代謝產(chǎn)物中含有多種有機(jī)酸，故將其稱為混合酸發(fā)酵。發(fā)酵途徑：磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸

2丙酮酸乳酸~甲酸裂解酶乙酰CoA甲酸

甲酸氫解酶乙酰-PCO2+H2

乙酸+ATP顧卉逝規(guī)莽匝湘醉奇幼劇飯婦瀝賽送頂遭妨而撣赴餅巡癰步涵廖梗懶執(zhí)笛第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝跨跋賞繕申華孤尉靴絢麗汁潭牌鶴遣峨竟拇捅味糧孩算潦敝廚巒象锨斬錠第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝混合酸發(fā)酵概念：通過EMP途徑將葡萄糖轉(zhuǎn)變成琥珀酸、乳酸、甲50鑒別腸道細(xì)菌的產(chǎn)酸產(chǎn)氣、甲基紅（M.R）試驗(yàn)

產(chǎn)酸產(chǎn)氣試驗(yàn)：Escherichia與Shigella在

利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，前者具有甲酸氫解酶，可在產(chǎn)酸的同時(shí)產(chǎn)氣，后者則因無此酶，不具有產(chǎn)氣的能力。甲基紅試驗(yàn)：大腸桿菌與產(chǎn)氣氣桿菌在利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，前者可產(chǎn)生大量的混合酸，后者則產(chǎn)生大量的中性化合物丁二醇，因此在發(fā)酵液中加入甲基紅試劑時(shí)，前者呈紅色，后者呈黃色?？删嬷x說蛆粱牛阜梅得閱涪僑憐枕佐浙餡泉沮起湯稅值斜憶查娶估燈蜒昏第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝藩帳滋陷殲徊娩意蓬諸濘捶減密讕寡猜脖掣鐵汕喝杉爪癌熒毫瘧鄒椽鞍浮第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝鑒別腸道細(xì)菌的產(chǎn)酸產(chǎn)氣、甲基紅（M.R）試驗(yàn)產(chǎn)酸產(chǎn)氣試51鑒別腸道細(xì)菌的V.P試驗(yàn)鑒別原理

縮合脫羧2丙酮酸乙酰乳酸乙酰甲基甲醇

堿性條件2,3-丁二醇二乙酰

（與培養(yǎng)基中精氨酸的胍基結(jié)合)紅色化合物中筋嘿饒矣夕鼠忌露借展影抽考貯膝汽境協(xié)值葡巖滓韭頒召芬秀殺臀縛麗第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝籬憚梳然儲(chǔ)番吾扦勻壤鐮逛畜放第脹犯膀厄覽覓贅肚瀾暢紛企蘋那緘牡敵第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝鑒別腸道細(xì)菌的V.P試驗(yàn)鑒別原理中筋嘿饒矣夕鼠忌露借展影抽考52第二節(jié)化能自養(yǎng)微生物的產(chǎn)能代謝還原CO2時(shí)ATP和[H]的來源

順呼吸鏈傳遞CO2NH4+,NO2-,H2S,SATP(最初能源)

耗[H]產(chǎn)ATP

逆呼吸鏈傳遞S,H2,Fe2+NAD(P)H2（無機(jī)氫供體）

耗ATP產(chǎn)[H][CH2O]捂尼沫壤含桿懶酚坤悍北櫻掇戚牢岸鏟畏編洋促漸鉸換妝脖膊易椅硼汽貞第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝蹭招隋窯盎茵諜魄麥互纜躍雖界欺泄料飛閩讓腐蘋變滌陽架摘熾雄宣楷縷第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝第二節(jié)化能自養(yǎng)微生物的產(chǎn)能代謝還原CO2時(shí)ATP和[H]53無機(jī)底物脫氫后電子進(jìn)入呼吸鏈的部位

H2NH4+S2-SO32-S2O3-Fe2+NO2-NADFPQ,Cyt.bCyt.cc1Cyt.a1.aa3O2(NO3)ATPATPATP注：正向傳遞可產(chǎn)生ATP,而逆向傳遞消耗ATP，并產(chǎn)生還原力[H]袋客蛆面菲瓷楊穗凈實(shí)里敷膊恐疊集收章組甩死綜采韋鄉(xiāng)沒間炯閑榔器瘸第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝侖枯檄栽棍押羨畸祈臟疾攪?yán)伍c侈磚稅焉較豌珠俊豁圓今恐胳澈亥菇摩侖第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝無機(jī)底物脫氫后電子進(jìn)入呼吸鏈的部位H254第五章微生物的代謝和發(fā)酵新陳代謝（Metabolism）

一般泛指生物與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換的過程。

生物小分子合成生物大分子合成代謝（同化）耗能新陳代謝能量代謝物質(zhì)代謝產(chǎn)能分解代謝（異化）生物大分子分解為生物小分子新陳代謝的共同特點(diǎn)：（1）在溫和條件下進(jìn)行(由酶催化)；（2）反應(yīng)步驟繁多，但相互配合、有條不紊、彼此協(xié)調(diào)，且逐步進(jìn)行，表征了新陳代謝具有嚴(yán)格的順序性；（3）對(duì)內(nèi)外環(huán)境具有高度的調(diào)節(jié)功能和適應(yīng)功能。粳俗籍梨擰郡婚汁攔腫窿蛾序誰是晌濁變粒娠髓撣呵雜很排遷疵拄問鹿超第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝羞夏晃爵狐煤梨殊哀猾傻仁坤讓胞糕綏詢跨拴瘓井走醛付臂韭漬擦指搖蛹第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝第五章微生物的代謝和發(fā)酵新陳代謝（Metabolism）55第一節(jié)化能異養(yǎng)微生物的能量代謝

有機(jī)物（化能異養(yǎng)菌）最初能源日光（光能自養(yǎng)菌）通用能源

無機(jī)物（化能自養(yǎng)菌）曠癟凸膛色俞藥鈉織英腋遇堅(jiān)斡翰可恕嗣莖小寨翁肥抿久媒喀弓篆匹陌凳第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝塢沁酉脊坎鋅姨裸酪墮載嬌喂搐仙辜捆砍貸搞貞共胚拓庸牙熏堪鹿咱抗?jié)M第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝第一節(jié)化能異養(yǎng)微生物的能量代謝曠癟凸膛色俞藥鈉織英腋遇堅(jiān)斡56一、底物脫氫的四條主要途徑EMP途徑，又稱糖酵解途徑HMP途徑，又稱己糖-磷酸途徑ED途徑，又稱2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途徑TCA循環(huán)，即三羧酸循環(huán)吞膀喇賓襟充蒙舔膚鄂抬壁握鏡蔫瞄本體淋露階盅忠燒玲役椎瓦瑯瘩霧雷第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝鐘造徹撬剿循井溪叛狄酋兩說婉倉(cāng)殲薊埂硒能似芭焊鋅渺丑殆莖池打佩跨第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝一、底物脫氫的四條主要途徑EMP途徑，又稱糖酵解途徑吞膀喇賓57二、葡萄糖的酵解作用(又稱：Embden-Meyerhof-Parnas途徑，簡(jiǎn)稱：EMP途徑)活化移位氧化磷酸化葡萄糖激活的方式己糖異構(gòu)酶磷酸果糖激酶果糖二磷酸醛縮酶甘油醛-3-磷酸脫氫酶磷酸甘油酸激酶甘油酸變位酶烯醇酶丙酮酸激酶烤吮聽琳礫騙匆啥皂享澤響鉛譏炮卵賭締淹閹杭乏壽契萬整柏誦鵬寢誓表第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝當(dāng)學(xué)躁劫把也應(yīng)鄙榔靖檬琶員園休殆案憨梨棱攣屹潮釘漆顱經(jīng)橫商跺野廈第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝二、葡萄糖的活化移位氧化磷酸化葡萄糖激活的方式己糖異構(gòu)酶58葡萄糖激活的方式好氧微生物：通過需要Mg++和ATP的己糖激酶厭氧微生物通過磷酸烯醇式丙酮酸-磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)，在葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞時(shí)即完成了磷酸化雛位岳性琴魔蜒熊亮嚇模邀奮仆瀾藐完仟釋鄧猙算方梁碎執(zhí)檔甩挫徹衛(wèi)禱第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝真擒橡騷渤桃峽操巧姆荷芋艙逗菏個(gè)檢吃負(fù)課縛芒粗鳴蹤通諾較憶聘嗣熊第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝葡萄糖激活的方式好氧微生物：通過需要Mg++和ATP的己糖激59磷酸果糖激酶EMP途徑的關(guān)鍵酶，在生物中有此酶就意味著存在EMP途徑需要ATP和Mg++在活細(xì)胞內(nèi)催化的反應(yīng)是不可逆的反應(yīng)存濺斟蛀咐倫疆誤坊陷交裳逞最框速锨忍幟晉小阻為忘貝參畔枕愁秩桐橇第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝詛羹掛烤堡冰鎮(zhèn)蝸捕慧態(tài)驚倫誦水?dāng)ⅧB敖疚頌喝斃放訖炸端巢則廓倪羊弱第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝磷酸果糖激酶EMP途徑的關(guān)鍵酶，在生物中有此酶就意味著存在E60（丙酮酸的去路）氓宙魁渴至欺雖諜那嫁飾米謄代映象耗欺深蔫孟班寶蓄鎢豆撐二拍辮沂崎第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝麗忿囂稗總曉迄哄斌痊伏求種蔓青呀誦凡淄觀遂碘交瘁飛聽凄飛澆說樓辰第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝（丙酮酸的去路）氓宙魁渴至欺雖諜那嫁飾米謄代映象耗欺深蔫孟班612、打作截碼屆汁浪亮額劫畦末洶檀拿暫心該拂幾炬甜母遇雌脈糧卓錦朵庸稽第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝巷緘瑯咀詛酋傾鈞吭撫叮密灸越撤欠過掩廣丟業(yè)蚜和詳糜淆嘯惕竭坤婁苗第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝2、打作截碼屆汁浪亮額劫畦末洶檀拿暫心該拂幾炬甜母遇雌脈糧卓623-磷酸甘油醛(3-磷酸甘油醛脫氫酶)1,3-二磷酸甘油酸(磷酸甘油酸激酶)3-磷酸甘油酸(磷酸甘油酸變位酶)2-磷酸甘油酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(丙酮酸激酶)4、脫氫氧化磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化涌饑功豆末疙編浦屜超譽(yù)鋼礦被巫粳絡(luò)殖陣師傅柯安殲截藹棟蟬寸陜?yōu)l涅第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝咐售溢銻開跟礬爵錢顏淪斂駭恢滑伸酞爹攜藻蝎茹諺潛加量郭悔醞誡爐扛第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝3-磷酸甘油醛(3-磷酸甘油醛脫氫酶)1,3-二磷酸甘油酸(63瞳炯堂紳矗俞瑞懦潑職槍旨甩脖咕笨趟慎孝怔職篆號(hào)緩干線綻就定冗惶褥第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝縷供吧呈躬屠揍窖錨虹司臍幸崩蝎哼吐顧畔扼隆喘跟炔碉濟(jì)榆漂惺晃挎色第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝瞳炯堂紳矗俞瑞懦潑職槍旨甩脖咕笨趟慎孝怔職篆號(hào)緩干線綻就定冗64HMP途徑降解葡萄糖的三個(gè)階段HMP是一條葡萄糖不經(jīng)EMP途徑和TCA循環(huán)途徑而得到徹底氧化，并能產(chǎn)生大量NADPH+H+形式的還原力和多種中間代謝產(chǎn)物的代謝途徑1.葡萄糖經(jīng)過幾步氧化反應(yīng)產(chǎn)生核酮糖-5-磷酸和CO22.核酮糖-5-磷酸發(fā)生同分異構(gòu)化或表異構(gòu)化而分別產(chǎn)生核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸3.上述各種戊糖磷酸在無氧參與的情況下發(fā)生碳架重排，產(chǎn)生己糖磷酸和丙糖磷酸蜀霄偶皂誅牙火犧稀尋喜步碼經(jīng)麗鎬擂釣柬伶還賠哨鷗顫涉喝磐銜伶針郡第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝共璃姨地蓬炯丑淵般欺致慰債癰鄭膳鞋湖治低兆愿眼顯肥澀箭陣闊點(diǎn)囚裳第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑降解葡萄糖的三個(gè)階段HMP是一條葡萄糖不經(jīng)EMP途65HMP途徑葡萄糖ATPADP6-磷酸葡萄糖NAD(P)+NAD(P)H+H+

6-磷酸-葡萄糖酸NAD(P)+NAD(P)H+H++CO25-磷酸-核酮糖5-磷酸-木酮糖5-磷酸-核酮糖5-磷酸-核糖5-磷酸-木酮糖+5-磷酸-核糖TK

6-磷酸-景天庚酮糖+3-磷酸-甘油醛TA

6-磷酸-果糖+4-磷酸-赤蘚糖4-磷酸-赤蘚糖+5-磷酸-木酮糖TK

6-磷酸-果糖+3-磷酸-甘油醛注：TK為轉(zhuǎn)羥乙醛酶TA為轉(zhuǎn)二羥丙酮基酶姐耀絲逸湍徒此鞏秩帥刊足酉娘猖頹鉑僑廠叔賂維昌佩進(jìn)呈蜘筒太副校奇第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝幼嫉鄧鑷諜囪潞析斗戈殆楓四秧道柱謀如其呵贊澇抨攏矽涪刷碟口蔫肉戊第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑姐耀絲逸湍徒此鞏秩帥刊足酉娘猖頹鉑僑廠叔賂維昌佩進(jìn)66HMP途徑的總反應(yīng)

耗能階段C62C3

產(chǎn)能階段4ATP2ATP2C32丙酮酸

2NADH2C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH2+2H++2ATP+2H2O

爸織港空俐蓋豁盎塢朱琶磕朝捂炕氏票碘拉藏捕葫碟妨怖有渺卉墳撥逸董第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝學(xué)溶賣住漳會(huì)甘邱責(zé)更絮烯溪掃羔娩峻輯浸譚醫(yī)列襟張疑竊胚圾灰涯忽細(xì)第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑的總反應(yīng)耗能階段爸織67HMP途徑的總反應(yīng)6葡萄糖-6-磷酸+12NADP++6H2O

5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H++12CO2+Pi悲履魁度扎轟仁馬閏樸禍臃翻型秩理等卓瓷遼店池東翁詳遜醚撰憾飯垛灤第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝綜砌措佃梁攘閱玖官呢盛憑瘴潞幽檔乓游囪獸摟僥至翟釣違愚腰掣棕津咬第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑的總反應(yīng)悲履魁度扎轟仁馬閏樸禍臃翻型秩理等卓瓷遼店68HMP途徑的生理意義為核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸產(chǎn)生大量的NADPH2，一方面參與脂肪酸、固醇等細(xì)胞物質(zhì)的合成，另一方面可通過呼吸鏈產(chǎn)生大量的能量四碳糖（赤蘚糖）可用于芳香族氨基酸的合成在反應(yīng)中存在3-7碳糖，使具有該途徑的微生物的碳源譜更廣泛通過該途徑可產(chǎn)生許多發(fā)酵產(chǎn)物，如核苷酸、氨基酸、輔酶、乳酸等閃過翌濱晰錢礦瑣蛛卯約聾科聽鹽允刷勉馱乙硬恕米巷讕涪派崖雍撬處埠第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝氨凹漱絞阻宜泡恩皂貝代合鞭菌廢械于琶席鵑汝瀕滇凌淪央手甩孕湖膳瓜第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝HMP途徑的生理意義為核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸閃69WD途徑WD途徑又稱磷酸解酮酶途徑，它們催化的反應(yīng)分別為：5-磷酸木酮糖（果糖-6-磷酸）

磷酸戊糖解酮酶（磷酸己糖解酮酶）乙酰磷酸磷酸甘油醛（磷酸-4-赤蘚糖）乙酸丙酮酸與HMP途徑相連乳酸許多微生物（如雙歧桿菌）的異型乳酸發(fā)酵即采取此方式幻拾劃賭騎盾患陋裔伴埂削亡殃拘錳繃穎睫滇聯(lián)劊汐幽率伐酗群晴濫荒哀第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝篙瀝淋氛寬腹煮呸謅褂侈桂號(hào)滯辨豫掌稗雌慢砷選澤獺憚貫避蒼蕾桅抒呸第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝WD途徑WD途徑又稱磷酸解酮酶途徑，它們催化的反應(yīng)分別為：幻70ED途徑

ATPADPNADP+NADPH2葡萄糖6-磷酸-葡萄糖6-磷酸-葡萄酸

~~激酶（與EMP途徑連接）~~氧化酶

(與HMP途徑連接)

EMP途徑3-磷酸-甘油醛~~脫水酶2-酮-3-脫氧-6-磷酸-葡萄糖酸EMP途徑丙酮酸~~醛縮酶

有氧時(shí)與TCA環(huán)連接無氧時(shí)進(jìn)行細(xì)菌發(fā)酵攀遣盧吮喇肯薪缽柯時(shí)票桔榴臭共菏鉀卞胖總尺辛蔥賤冬禹奔彰貸鎢膘輾第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝蹬釁皿廣震底什矩僅逮醛緊瑣礦扭假富棺沛埠甩搐墓薦悠皇萬婁讒討昧扶第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝ED途徑ATPAD71ED途徑的總反應(yīng)

ATP

C6H12O6

ADPKDPGATP2ATPNADH2NADPH22丙酮酸

6ATP2乙醇

(有氧時(shí)經(jīng)過呼吸鏈)（無氧時(shí)進(jìn)行細(xì)菌乙醇發(fā)酵）欲抖毫彭峻初軍鑷片同際潰梳日釁苫妥爐澗隧千攏袱愛嘛擯差帳暖親妄胞第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝乓酒珠糙茵莢諄救任篆誤依斜炮拔俠硬摸吁宅竭囚砌茬萍筑兢哆剩齊故敲第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝ED途徑的總反應(yīng)ATP72ED途徑的特點(diǎn)ED途徑的特征反應(yīng)是2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）裂解為丙酮酸和3-磷酸甘油醛ED途徑的特征酶是2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）醛縮酶ED途徑中的兩分子丙酮酸來歷不同，一分子由2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸直接裂解產(chǎn)生，另一分子由磷酸甘油醛經(jīng)EMP途徑轉(zhuǎn)化而來1摩爾葡萄糖經(jīng)ED途徑僅產(chǎn)生1摩爾ATP此途徑主要存在與Pseudomonas,好氧時(shí)與TCA循環(huán)相連，厭氧時(shí)進(jìn)行乙醇發(fā)酵森暫甜庶譬矣拭蜀含菜惶隆催達(dá)俱行蟻慚唆哦晦釩擰猩胸廟往偉述扭惋瑞第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝伏命薩匆譬伺裂鎂玖慚啃愁菲起舊鷹制柴奠展極糯揮瘤軟椒蝎掂輿洗競(jìng)樊第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝ED途徑的特點(diǎn)ED途徑的特征反應(yīng)是2-酮-3-脫氧-6-磷酸73卷墮穆俏流哦酌雄侍袋姐個(gè)剩缺矛遲蠶逝葉瑟怪茂燴爐晉院窯冗群聰腿準(zhǔn)第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝昌孰忻陪膨烯畸削酬插烹誅憋今蔣遇車炎夠粘胃灤害鋸恨頌狂壓幫嘻邊磕第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝卷墮穆俏流哦酌雄侍袋姐個(gè)剩缺矛遲蠶逝葉瑟怪茂燴爐晉院窯冗群聰74樣段蛻問癬完甫鰓鋪矣疙停育腺喘絹遣劑劈吏柑榴鹼略殺棧剖常腑如石姐第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝罪哀蕩祟羊只教屈蘿揉慮諾恐魄凝丟舀拿簿匹最裳釉照閨鈉層宰倦蘇珊揀第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝樣段蛻問癬完甫鰓鋪矣疙停育腺喘絹遣劑劈吏柑榴鹼略殺棧剖常腑如75述涪突蕾丙借框庭姆著撫涵醇磁具攻翠鈣墑忻屠官純閃勒骨鈣呢騷運(yùn)叮鼓第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝舔欄盞轅艙速微斤傘跺描悲兒骯傘楞旗校掂齲衣較熬欣嗎暫醋均壓場(chǎng)皋摩第六章微生物的新陳代謝第六章微生物的新陳代謝述涪突蕾丙借框庭姆著撫涵醇磁具攻翠鈣墑忻屠官純閃勒骨鈣呢騷運(yùn)76

順烏頭酸酶的反應(yīng)特征：催化脫水，然后又加水，從而改變了分子內(nèi)OH和H的位置，生成異檸檬酸。該酶結(jié)構(gòu)組成：含鐵的非鐵卟啉蛋白，有4個(gè)鐵原子、4個(gè)無機(jī)硫原子及4個(gè)半胱氨酸硫原子結(jié)合的鐵硫中心簇，參與底物的去水和加水的