微生物的代谢2.pptx
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1、第二节第二节 微生物的产能代谢微生物的产能代谢 微生物的能量代谢 有机物最初能源最初能源 日 光 通用能源通用能源 还原态无机物化能异养菌光能营养菌化能自养菌(ATP)(ATP)相当于货币、电力一样一、产能代谢与呼吸作用的关系一、产能代谢与呼吸作用的关系 微生物产生能量的方式有多种,产生的能量也有多微生物产生能量的方式有多种,产生的能量也有多种种:电能(电子移动产生的能量化学能(氧化有机物和无机物的化学反应中释放的能量)机械能(在细胞运动、鞭毛和纤毛的摆动、细胞质流动、线粒体和叶绿体的移动等情况下产生的能)光能(发光细菌产生的能量)微生物所产生的能量中,有一部分变为热散发掉,有一部分供合成反应
2、和生命的其他活动所需,另有一部分被贮存在ATP(三磷酸腺苷)中,以备生长、运动及其他活动用。在微生物的呼吸过程中,底物的氧化分解产生能量;同时,微生物将能量用于细胞组分的合成。在这两者之间存在能量转移的中心ATP。ATP生成的具体方式如下:生成的具体方式如下:基质(底物)水平磷酸化基质(底物)水平磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化光合磷酸化ADP是能量的载体,ATP是能量库。基质(底物)水平磷酸化基质(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。
3、氧化磷酸化氧化磷酸化:好氧微生物在呼吸时,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,它们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。二、产能代谢与呼吸类型二、产能代谢与呼吸类型 微生物的呼吸类型划分为微生物的呼吸类型划分为3 3类:类:发酵有氧呼吸无氧呼吸(一)发酵(一)发酵 概念:概念:发酵是微生物在厌氧(无外在电子受体)的条件下,部分氧化有机物,形成的中间代谢产物(即分子内的低分子有机物)作为最终电子受体,接
4、受部分氧化有机物产生的电子,同时释放少量能量,其余的能量保留在最终产物中。特征:特征:发酵在微生物细胞质中进行,在发酵过程中,通过底物水平磷酸化合成ATP有机物氧化不彻底大部分能量依然存留在发酵产物中产能效率低产生多种代谢产物。2.发酵类型发酵类型 由上述各种发酵途径可知,不同的微生物可以通过不同的发酵类型得到多种发酵产物。back发酵类型产物代表微生物乙醇发酵乙醇、CO2啤酒酵母、解淀粉欧文氏菌、胃八叠球菌同型乳酸发酵乳酸植物乳酸杆菌、乳酸乳球菌异型乳酸发酵乳酸、乙醇、乙酸、CO2明串珠菌混合酸发酵乳酸、乙醇、乙酸、甲酸、CO2、H2大肠埃希氏菌、沙门氏菌、志贺氏菌丁二醇发酵丁二醇、乳酸、乙
5、醇、乙酸、CO2、H2肠道菌、欧文氏菌丁酸发酵丁酸、乙酸、CO2、H2丁酸弧菌、梭状芽孢杆菌丙酮丁醇发酵丁醇、丙醇、乙醇真杆菌、丙醇丁醇梭菌丙酸发酵丙酸丙酸杆菌属(二)有氧呼吸(二)有氧呼吸概概念念:以分子态氧(O2)作为最终电子受体,将底物全部氧化生成CO2和H2O,并产生ATP的呼吸作用称为有氧呼吸。特征:特征:在有氧呼吸过程中,能源氧化释放出的电子首先转移给NAD,使NAD还原为NADH2 NADH2 再氧化释放电子而成氧化型NAD,电子转移给电子传递体系电子传递体系再将电子转移给最终电子受体O2,O2得到电子被还原,与能源脱下的H结合生成H2O。back(三)无氧呼吸(三)无氧呼吸 特
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