产能代谢与呼吸作用.docVIP

产能代谢与呼吸作用 一、呼吸的本质 ?—微生物 ?化能细菌——分解产能 ?光能细菌——光合产能 二、呼吸类型 1．按与氧气关系分 2．按呼吸基质来源分 分为好氧呼吸和厌氧呼吸 提问：高等动物有无厌氧呼吸呢？ 酵解—发酵，但能量太低不足以维持其生存 地球上最原始的细菌为专性厌氧菌。 没有进化，到现在也不能生存在氧环境中 提问：？ 氧自由基的毒害 生化反应中，O2得到脱氢酶传递的氢反应不仅生成水，还部分生成强氧化性的氧自由基，而厌氧菌没有进化出抗氧化防御酶体系 更进化的细菌乃至高等生物具有该酶体系 ATP生成方式 基质 底物 水平磷酸化：厌氧微生物和兼性厌氧微生物在基质氧化过程中，产生一种含高自由能的中间体，如发酵中产生含高能健的1,3-二磷酸甘油酸。这一中间体将高能键 ~ 交给ADP，使ADP磷酸化而生成ATP。 氧化磷酸化：好氧和无氧呼吸时，通过电子传递体系产生ATP的过程叫氧化磷酸化。 光合磷酸化：光引起叶绿素、菌绿素或菌紫素逐出电子，通过电子传递产生ATP的过程叫光合磷酸化。产氧光合生物包括藻类和蓝细菌依靠叶绿素通过非环式的光合磷酸化合成ATP。不产氧的光合细菌则通过环式光合磷酸化合成ATP。 1）好氧呼吸 ①好氧有机物呼吸 （属于？营养型细菌） ②好氧无机盐呼吸 （属于？营养型细菌） 2）厌氧呼吸 ①厌氧有机物呼吸 （分子内无氧呼吸） 属？菌 又称（酵解）发酵，生物化学中曾接触过葡萄糖的乙醇发酵和乳酸发酵，细菌的各种发酵具有类似的机理。 提问：为什么这类细菌普遍生长缓慢？ 分解不彻底（能量转化率只有2%）产能效率很低 ②厌氧无机盐呼吸（分子外无氧呼吸） 分子外？ （1）硝酸盐呼吸（反硝化） 反硝化菌：地衣芽孢菌属、铜绿假单胞菌、脱氮球菌、脱氮硫杆菌等。 若硝酸盐是作为氮源，产物为自身的蛋白质等含氮化合物，这是否属于反硝化？ 否，反硝化产物为N2释放，称为异化硝酸盐还原，上述为同化硝酸盐还原。 自然界氮循环的关键环节！ （2）硫酸盐呼吸（反硫化） 严格地说是异化硫酸盐还原，产物H2S（光能自养菌的食物）。 只有一种，称硫酸盐还原菌（SRB－sulfur-reducing bacteria 有弧形、球形、杆状、叶状、线条状等不同的外形，其中以脱硫弧菌最为常见。既有兼性厌氧的也有严格厌氧的。他们广泛分布在土壤、海水、污水、淤泥、温泉、油井、以及动物和人体肠道中。 （3）碳酸盐呼吸（碳酸盐还原） 细菌类型：产甲烷菌、产乙酸菌。 产甲烷菌 4H2 + H+HCO3- → CH4 ↑ + 3H2O 产乙酸菌 4H2 + 2H+ + 2HCO3- → CH3COOH + 4H2O （——氢来源于发酵） 2．按呼吸基质来源分类 —细菌外源呼吸与内源呼吸 提问：什么是内源呼吸、外源呼吸？ 内、外—细胞内外 源—能源物质 呼吸—氧化产能