[农学]第6章营养代谢2.ppt

第六章 微生物的营养与代谢 6.1　微生物的营养六要素 原核生物细胞的化学组成 组成 含量/% 水 75 干物质 25 有机物 90 C 45-55 O 22-28 H 5-7 N 8-13 无机物 10 P2O5 50 K2O 6.5 Na2O 10 MaO 8.5 CaO 10 SO3 15 6.2　微生物的营养类型 6.3　营养物质进入细胞的方式 6.3.1 胞外过程 6.3.2．自由扩散 6.3.3．促进扩散 6.3.4 主动运输 6.3.5 基团移位 6.4　营养基 6.4.1 选用和设计培养基的原则和方法 6.4.2、培养基的类型及应用 6.5 酶 6.5.4 催化反应类型 6.6 微生物的能量代谢 6.6.1 微生物的能量代谢方式 6.6.2 能量转化方式 新陈代谢 = 分解代谢 + 合成代谢 6.7 微生物的分解代谢 6.7.1、糖酵解 6.7.2 有氧呼吸中的丙酮酸代谢 6.7.3 无氧条件下的丙酮酸代谢 二 、 无氧呼吸 1、硝酸盐呼吸反硝化 2、反硫化 3、甲烷发酵 6.8 微生物的合成代谢 6.8.1 CO2的同化 2、自养微生物的CO2同化 6.8.2 氮素的同化 2、 硝酸盐的同化 3、 分子氮的同化 也称为柠檬酸（CAC）循环。从丙酮酸开始，先形成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入TCA循环，最终被彻底氧化成为CO2和H2O。 1mol丙酮酸经过TCA循环后形成了3mol的CO2： a. 丙酮酸形成乙酰辅酶A时产生1mol CO2 b. 草酰琥珀酸脱羧时产生1mol CO2 c. α–酮戊二酸脱羧时形成1mol CO2 1.TCA循环 CH2COOH HOC-COOH CH2COOH NAD+ NADH2 CH3CO~SCoA CH2COOH C-COOH HC-COOH HOC-COOH HC-COOH H2C-COOH O=C-COOH CH-COOH CH2-COOH COOH CH2 CH2 CO-SCoA COOH CH2 CH2 COOH COOH CH CH COOH COOH CH2 CHOH COOH COOH CH2 CO COOH 丙酮酸 乙酰辅酶A 柠檬酸 顺乌头酸 异柠檬酸 草酰琥珀酸 O=C-COOH CH2 CH2-COOH H2O H2O NAD+ NADH2 CO2 CO2 NAD+ NADH2 琥珀酰辅酶A 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸 NAD+ NADH2 FAD+ FADH2 H2O GTP GDP+Pi a-酮戊二酸 CO2 C6H12O6+6O2+38ADP+38H3PO3 6CO2+6H2O+38ATP 总反应式 CH3-C-COOH O NAD+ NADH2 丙酮酸 乙酰辅酶A 柠檬酸 顺乌头酸 异柠檬酸 草酰琥珀酸 H2O H2O NAD+ NADH2 CO2 CO2 NAD+ NADH2 琥珀酰辅酶A 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸 NAD+ NADH2 FAD+ FADH2 H2O a-酮戊二酸 CO2 C6H12O6+6O2+38ADP+38H3PO3 6CO2+6H2O+38ATP 总反应式 GDP+Pi GTP 1丙酮酸在TCA循环中： 可产生4NADH2。1 NADH2通过电子传递体系氧化成为NAD时可生成 3 ATP，则 4 NADH2可生成 12 ATP。 可生成 1 GTP。1 GTP可转变成1 ATP； 可生成1 FADH2。 1 FADH2可转变成2 ATP; 1 丙酮酸在 TCA 循环中共生产 12+1+2 ＝ 15 ATP。 1 葡萄糖糖酵解生成 2ATP和 2NADH，相当于 8 ATP，2 丙酮酸产物再经TCA循环可生成30 ATP，共计可生成38 ATP 计算单位：mol C6H12O6+6O2+38ADP+38H3PO3 6CO2+6H2O+38ATP 总反应式： TCA 循环的产能功效 生物链 化能自养 化能异养 光能异养 光能自养 ATP 细胞 糖酵解阶段 形成丙酮酸 彻底氧化产能 电子传递过程 葡萄糖好氧呼吸 两个阶段 丙酮酸分解阶段 （TCA循环） 总结 有氧呼吸代谢时，最终电子受体为O2，葡萄糖被彻底氧化成CO2和H2O，大量ATP产生。 好氧呼吸过程中，电子不直接传给O2，而是先转移给NAD形成NADH2，然后NADH2被氧化，电子传递