微生物的代谢剖析.pptVIP

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。 酵母菌的乙醇发酵： C6H12O6 ——→ 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP 接合单胞菌的乙醇发酵： C6H12O6 ——→2CH3CH2OH + 2CO2+ ATP 上述两种微生物进行的乙醇发酵都产生ATP，但酵母菌产能多，细菌产能少。ATP的产生是靠基质水平磷酸化生成的。 第二节 微生物的分解代谢 自然界中的微生物绝大多数是化能异养型的微生物，这些微生物从外界吸收营养物质以后，通过微生物细胞中的酶进行分解代谢产生能量ATP、小分子有机物和还原力。 . 一、 大分子有机物的降解 不含氮有机物的降解： 淀粉的降解：淀粉－－→ 葡萄糖 纤维素的降解：纤维素－－→葡萄糖 半纤维素的降解：半纤维素 －－→单糖 + 糖醛酸 果胶质的降解：果胶－－→ 半乳糖醛酸 + 甲醇 木质素的降解 木质素的化学结构较复杂，它是由许多芳香族亚基缩合而成的聚合物。 木质素 ―――→乙酸 + 琥珀酸 含N有机物的降解： 蛋白质的降解 蛋白质―→多肽―→AA―→ CO2 +NH4 几丁质的降解 几丁质―→寡聚糖――→N-乙酰葡萄糖胺→乙酸+葡萄糖胺――→葡萄糖+NH3 尿素的降解 尿素+2H2O―→（NH4）2 CO3 ―→2NH3 + CO2 ＋ H2O 含磷有机物的降解： 卵磷脂― ― ― → 甘油―→ P-甘油―→ EMP 脂肪酸―→乙酰COA―→TCA 胆碱―→NH3+ CO2 + 有机酸 磷酸 核酸――→核苷酸―――→磷酸+核苷―→嘌呤+嘧啶 含S有机物的降解： 胱氨酸+3H2O + 1/2O2 → 2 乙酸+2CO2 +2H2S+2NH3 油脂的降解 油脂―――→脂肪酸 －－－→乙酰COA→TCA 甘油 ＋Pi －－→P－甘油 → EMP 烃类物质的降解 甲烷是最简单的烃类物质，能被甲基营养菌作C源利用。 二、 已糖的降解 多糖类大分子有机物降解最终产生单糖，其中以葡萄糖为主。 微生物降解葡萄糖除为微生物提供生长所需要的能量外，还为合成代谢提供小分子化合物作C架和还原力NADH2或 NADPH2。 己糖降解到丙酮酸的途径 EMP途径（Embden－Myerhof Pathway） PP途径 Pentose phosphate pathway,旧称HMP途径(Hexose monophasphate pathway），此途径存在于大多数生物体内。 ED 途径 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径 丙酮酸的代谢的多样性 EMP 途径，不完全的 HMP 途径，ED 途径都可以产生丙酮酸，生成的丙酮酸： ①进入TCA（Tricarboxylic acid cycle）循环 进一步氧化分解，产生还原力NADPH2，ATP 和合成代谢所需要的小分子C 架。 ②发酵作用Fermatatiom 第三节 微生物的合成代谢 合成代谢就是微生物将简单的无机物或者有机物用体内的各种酶促反应合成大分子即菌体物质的过程。 微生物的合成代谢可以概括为三个阶段： 一、三要素的产生 ATP的产生 NADH2 （或NADPH2）的产生 化能自养菌 化能自养菌产NADPH2是在消耗 ATP 的情况下通过反向电子传递产生。 光能自养菌 非环式光合磷酸化可产 NADPH2。 进行环式光合磷酸化时，可以在消耗 ATP 的情况下通过反向电子传递产生NADPH2。 化能异养菌 葡萄糖――→ 2 NADH2 + 2ATP + 2丙酮酸 葡萄糖――→ NADH2 + NADPH2 + ATP + 2丙酮酸 葡萄糖――→ 2NADPH2 + 5-P 核酮糖 + CO2 3葡萄糖――― ― ― →6NADPH2 + NADH2 +丙酮酸 + 3CO2 丙酮酸