化能异养微生物的生物氧化和产能.pptVIP

（二）光能营养微生物 光能营养微生物 产氧 不产氧 真核生物：藻类及绿色植物 原核生物：蓝细菌 真细菌：光合细菌 古细菌：嗜盐菌 1.环式光合磷酸化 ④不产生氧 ③还原力来自H2S等无机物 ②产能与产还原力分别进行 特点： ①电子传递途径属循环方式 2.非环式光合磷酸化 ④还原力来自H2O的光解 ③同时产生还原力、ATP和O2 ②有PSⅠ和PS Ⅱ2个光合系统 特点： ①有氧条件下进行 3.嗜盐菌紫膜的光合作用 一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。 嗜盐菌 细胞膜 红色部分（红膜） 紫色部分（紫膜） 主要含细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷酸化的呼吸链载体 在膜上呈斑片状（直径约0.5 mm）独立分布，其总面积约占细胞膜的一半，主要由细菌视紫红质组成。 实验发现，在波长为550-600 nm的光照下，嗜盐菌ATP的合成速率 最高，而这一波长范围恰好与细菌视紫红质的吸收光谱相一致。 紫膜的光合磷酸化是迄今为止所发现的最简单的光合磷酸化反应 第二节 微生物独特的合成代谢途径 一、生物固氮 微生物将氮还原为氨的过程称为生物固氮 具有固氮作用的微生物近50个属，包括细菌、放线菌和蓝细菌 根据固氮微生物与高等植物以及其他生物的关系，可以把它们分为三大类 自生固氮菌 共 生固氮菌 联合固氮菌 a.自生固氮菌 一类不依赖与它种生物共生而能独立进行固氮的生物 自生固氮菌 好氧：固氮菌属、氧化亚铁硫杆菌属、蓝细菌等 兼性厌氧：克雷伯氏菌属、红螺菌属等 厌氧：巴氏梭菌、着色菌属、縁假单脃菌属等 * * 第 五 章 微生物的代谢 新陈代谢（metabolism）简称代谢，泛指发生在 活细胞中的各种分解代谢（catabolism）和合成 代谢(anabolism)的总和 分解代谢酶系 复 杂 分 子 （有机物） 简单分子 + ATP + [H] 合成代谢酶系 第一节 微生物的能量代谢 能量代谢是新陈代谢的核心问题 最初能源 有机物 化能异养菌 日 光 光能营养菌 无机物 化能自养菌 通用能源（ATP） 一、化能异养微生物的生物氧化和产能 生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢和失去电子3种 生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应 生物氧化的过程有脱氢（或电子）、递氢（或电子）、和 受氢（或电子）3个阶段。 产能（ATP） 生物氧化的功能： 产还原力[H] 产小分子中间代谢物 呼吸 生物氧化的类型： 无氧呼吸 发酵 一、化能异养微生物的生物氧化和产能 （一）底物脱氢的四种途径 1、EMP途径 2、HMP途径 3、ED途径 4、TCA循环 一、化能异养微生物的生物氧化和产能 底物脱氢的4条途径及其与递氢、受氢的联系 1、EMP途径（糖酵解） （一）底物脱氢的四种途径 2、HMP途径 3、ED途径 4、TCA循环 葡萄糖经不同脱氢途径后的产能效率的特点和差别 （二）递氢和受氢 1、呼吸（respiration） 又称好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能 方式，其特点是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。 电子传递链 ATP酶 2、无氧呼吸（anaerobic respiration） 又称厌氧呼吸，指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物的生物氧化。特点是底物经常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态的无机物或有机物受氢，并完成氧化磷酸化产能反应。 硝酸盐呼吸：以硝酸盐作为最终电子受体的生物学过程， 也称为异化性硝酸盐还原作用（Dissimilative）。 2、无氧呼吸（anaerobic respiration） （1）硝酸盐呼吸 （2）硫酸盐呼吸 硫酸盐呼吸：是一类称作硫酸盐还原细菌的严格厌氧菌在无氧 条件下获取能量的方式，其特点是底物脱氢后， 经呼吸链递氢，最终由末端氢受体硫酸盐受氢，在递氢的过程中与氧化磷酸化相偶联而获得ATP。 （3）硫呼吸 硫呼吸：以无机硫作为呼吸链的最终氢受体产生H2S的生物氧化 作用 2、无氧呼吸（anaerobic respiration） （4）铁呼吸 铁呼吸：呼吸链的末端受体是Fe3+。 （5）碳酸盐呼吸 碳酸盐呼吸：呼吸链的末端氢受体是CO2 或重碳酸盐。 （6）延胡索酸呼吸 延胡索酸呼吸：呼吸链的末端氢受体是延胡索酸，琥珀