微生物代谢剖析.docVIP

微生物代谢 要求掌握： 1、微生物代谢类型的特点及多样性； 2、合成代谢所需小分子化合物及能量、还原力的产生； 3、微生物细胞中特有的合成代谢——固氮及肽聚糖合成。 第二节 化能异养微生物的生物氧化和产能——发酵和呼吸 P194 （重点，难点 第五节 微生物特有的合成代谢——固氮和肽聚糖的合成 P210 （重点，难点 1.代谢的内容（见笔记） 2.ATP产生的主要方式（见笔记） 1.氧化磷酸化 1）底物水平磷酸化 不需氧，不经过呼吸链。 甘油醛-3-磷酸 → 磷酸化 → 1,3二磷酸甘油酸＋ATP 2）电子传递磷酸化 需氧气，经过呼吸链。物质氧化放出的电子在呼吸链中传递时，放出能量，生成ATP 2.光合磷酸化 光合微生物捕捉光能，转给ATP ①藻类、蓝细菌：有光合系统Ⅰ、Ⅱ，进行非环式光合磷酸化 CO2 + H2O → -(CH2O)n- + O2↑ ②光合细菌：只有光合系统Ⅰ，进行环式光合磷酸化 CO2 + 2H2S → -(CH2O)n- + H2O + 2S ③H+-ATP酶体系 3.化能异养微生物的氧化（见笔记） 生物的氧化的三种方式 ①和氧的直接化合： C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ②脱氢: CH3-CH2-OH CH3-CHO ③失去电子： Fe2+ → Fe3+ + e - 生物氧化的3个功能 产能(ATP) 产还原力【H】 小分子中间代谢物 生物氧化的三个步骤： （一）脱氢：以葡萄糖为典型代表，底物脱氢的4条途径 1、EMP途径：Embden-Meyerhof-Parnas pathway 2、HMP途径: hexose monophosphate pathway 3、ED途径: Entner-Doudoroff Pathway 4、TCA循环: tricarboxylic acid cycle EMP途径为合成代谢提供了： 能量： 2ATP 还原力： 2NADH2 小分子 C 架：6-P葡萄糖 P-二羟丙酮 3-P甘油酸 P-烯醇式丙酮酸 丙酮酸 虽然PP途径中可经呼吸链氧化产能，1摩尔葡萄糖经PP途径最终可得到35摩尔ATP，但这不是代谢中的主要方式。因此，不能把PP途径看作是产生ATP的有效机制。 大多数好氧和兼性厌氧微生物中都有PP途径，而且在同一微生物中往往同时存在EMP和PP途径，单独具有EMP和PP途径的微生物较少见。 ED途径在革兰氏阴性菌中分布广泛，特别是假单胞菌和固氮的某些菌株较多存在。 ED途径可不依赖于EMP和PP途径而单独存在，是少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其它生物中。（微生物特有） 关键反应：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸的裂解 催化的酶：6-磷酸脱水酶，KDPG醛缩酶 TCA 循环为合成代谢提供： 能量： ATP、GTP 还原力：NADH2 NADPH2 FADH2 小分子 C 架化合物： 乙酰 COA α酮戊二酸 琥珀酰COA 烯醇式草酰乙酸 （二）递氢 真核生物和原核生物呼吸链的组成是类似的 （三）受氢 1、有氧呼吸 2、无氧呼吸 3、发酵 1.特点 底物常规方式脱氢后，脱下的氢经完整的呼吸链又称电子传递链传递，最终被外源分子氧接受，产生了水并释放出ATP形式的能量。 2，特点 底物脱下的氢只经过部分的呼吸链传递给氧化态的无机物，生成的能量不如有氧呼吸多。 3,特点 ①产能方式：底物水平磷酸化产生ATP。 ②电子受体：底物形成的中间产物作为受氢体接受氢形成新产物，不需氧气参加。 ③底物氧化不彻底，只释放部分量，产能效率低。 分类 不同的微生物进行乙醇发酵的途径和产物不同，主要有酵母菌的乙醇发酵和细菌的乙醇发酵 酵母菌乙醇发酵应严格控制三个条件 厌氧 不含NaHSO3 pH小于7.6 ( pH3.5~4.5) 乳酸发