Chapter7

MicrobialMetabolismChapter7

Mic1第一節(jié)微生物的能量代謝細胞內(nèi)所進行的一切反應(yīng)統(tǒng)稱代謝物質(zhì)代謝合成物質(zhì)分解物質(zhì)產(chǎn)生能量消耗能量能量代謝第一節(jié)微生物的能量代謝細胞內(nèi)所進行的一切反應(yīng)統(tǒng)稱代謝物質(zhì)2ATP產(chǎn)生的主要方式底物水平磷酸化氧化磷酸化---------電子傳遞鏈光合磷酸化有機物質(zhì)氧化磷酸化供氫------遞氫--------受氫呼吸；厭氧呼吸；發(fā)酵（受體不同）ATP產(chǎn)生的主要方式底物水平磷酸化氧化磷酸化--------3NAD電子傳遞鏈NAD電子傳遞鏈4電子傳遞鏈的流向有嚴格的順序，傳遞體的成員不能缺少，順序也不可顛倒------------有嚴格的組織順序和定位關(guān)系根據(jù)接受代謝脫下來的氫的初始的受體不同NADH電子傳遞鏈(3個ATP)NAD+FMNH2CoQCyt(Fe2+)O2NADH2FMNCoQH2Cyt(Fe3+)H2OFADH2電子傳遞鏈(2個ATP)延胡索酸琥珀酸FADH2----------------------------------------------FAD電子傳遞鏈的流向有嚴格的順序，傳遞體的成員不能缺少，順序也不5原核生物電子傳遞鏈有以下幾個特點原核生物電子傳遞鏈有以下幾個特點6化學(xué)滲透假說------氧化磷酸化形成ATP機制ATP合成酶

基部（線粒體內(nèi)膜）頭部（伸向膜內(nèi)）----催化中心頸部利于ADP和Pi結(jié)合使結(jié)合的ADP和Pi形成ATP使ATP釋放

通過呼吸鏈有關(guān)酶系的作用，將底物分子上質(zhì)子從膜的內(nèi)側(cè)傳遞到膜的外側(cè)，造成膜內(nèi)外兩側(cè)質(zhì)子分布的不均勻，成為合成ATP能量的來源。通過ATP合成酶的逆反應(yīng)消除質(zhì)子動勢，產(chǎn)生ATP化學(xué)滲透假說------氧化磷酸化形成ATP機制ATP合成酶7能夠?qū)崿F(xiàn)脫氫的物質(zhì)代謝過程EMP途徑（糖酵解）HMP途徑ED途徑TCA途徑可產(chǎn)生NADH或NADPH進入電子傳遞鏈能夠?qū)崿F(xiàn)脫氫的物質(zhì)代謝過程EMP途徑（糖酵解）可產(chǎn)生NADH8糖類的降解多糖大分子--------單糖，以葡萄糖為主，微生物降解葡萄糖除為微生物提供生長所需要的能量外，還為合成代謝提供小分子化合物C架和還原力NADH2和NADPH2糖類的降解多糖大分子--------單糖，以葡萄糖為主，微9EMP途徑EMP途徑10北京大學(xué)微生物微生物的新陳代謝課件11HMP途徑HMP途徑12北京大學(xué)微生物微生物的新陳代謝課件13ED途徑缺乏完整EMP途徑的一種代替途徑，微生物特有的。特點：G只經(jīng)過4步反應(yīng)，形成丙酮酸ED途徑缺乏完整EMP途徑的一種代替途徑，微生物特有的。特點14TCA循環(huán)途徑TCA循環(huán)途徑15幾種途徑的代謝產(chǎn)物幾種途徑的代謝產(chǎn)物16根據(jù)最終的氫受體不同好氧型生物呼吸--------o2厭氧型生物厭氧呼吸-----無機氧化物（少數(shù)有機氧化物）發(fā)酵（狹義）某一內(nèi)源性中間代謝產(chǎn)物根據(jù)最終的氫受體不同好氧型生物17無氧呼吸（P112)

定義：指一類呼吸鏈末端的氫受體為外源無機氧化物。（少數(shù)為有機物）的生物氧化.硝酸鹽呼吸（同化性硝酸鹽還原作用）（異化性硝酸鹽還原作用）硫酸鹽呼吸硫呼吸鐵呼吸碳酸鹽呼吸延胡索酸呼吸無氧呼吸（P112)定義：指一類呼吸鏈末端的氫受18北京大學(xué)微生物微生物的新陳代謝課件19發(fā)酵產(chǎn)能

不需要分子態(tài)的氧氣作為電子受體的氧化作用1.產(chǎn)能方式：底物水平的磷酸化2.電子受體：底物形成的中間產(chǎn)物又作為受氫體接受氫形成新產(chǎn)物，不需要氧氣參加.3.底物去向：底物氧化不徹底，只釋放部分能量發(fā)酵產(chǎn)能不需要分子態(tài)的氧氣作為電子受體的氧化作用20發(fā)酵產(chǎn)能的幾種方式由EMP途徑中丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵通過HMP途徑的發(fā)酵（p116-表5-3）通過ED途徑的發(fā)酵（p105）由氨基酸的發(fā)酵產(chǎn)能（p118-圖5-17）發(fā)酵產(chǎn)能的幾種方式由EMP途徑中丙酮酸出發(fā)的發(fā)酵通過HMP途21乙醇發(fā)酵乙醇發(fā)酵22乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵23返回返回24二.細菌的代謝產(chǎn)物（一）分解代謝產(chǎn)物和細菌的生化反應(yīng)VP試驗甲基紅試驗吲哚試驗二.細菌的代謝產(chǎn)物（一）分解代謝產(chǎn)物和細菌的生化反應(yīng)VP試25VP試驗陰性陽性大腸桿菌：—產(chǎn)氣桿菌：+VP試陰性陽性大腸桿菌：—26甲基紅試驗陽性陰性對照大腸桿菌：+產(chǎn)氣桿菌：—甲基紅試驗陽性陰性對照大腸桿菌：+27陽性吲哚試驗大腸桿菌：+產(chǎn)氣桿菌：—陽性吲哚試驗大腸桿菌：+28光合磷酸化產(chǎn)能光合磷酸化產(chǎn)能29循環(huán)光合磷酸化的特點1.菌綠素有兩種狀態(tài)2.產(chǎn)能ATP與產(chǎn)還原力分別進行3.還原力來自于無機氫供體4.不產(chǎn)氧1.產(chǎn)生一個ATP2.在供應(yīng)條件下，使外源的供氫體逆電子流產(chǎn)還原力氫循環(huán)光合磷酸化的特點1.菌綠素有兩種狀態(tài)1.產(chǎn)生一個ATP30依賴葉綠素的光合作用依賴葉綠素的光合作用31非循環(huán)光合磷酸化特點：電子途徑屬于非循環(huán)式的在有氧的條件下進行有兩個光合系統(tǒng)PsⅠ和PsⅡ反應(yīng)產(chǎn)生能量（PsⅡ)還原力產(chǎn)自（PsⅠ）和O25.還原力的[H]來自于H2O分子的光解產(chǎn)物H+和電子非循環(huán)光合磷酸化特點：32依賴細菌視紫紅質(zhì)的光合作