《普通微生物学普通微生物学 (17)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《普通微生物学普通微生物学 (17)（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、能量代谢能量代谢物质代谢物质代谢微生物的代谢微生物的代谢微生物的代微生物的代谢作用包括作用包括分解代分解代谢和和合成代合成代谢，其中，其中伴随着伴随着物物质代代谢和和能量代能量代谢。分解代谢分解代谢 合成代谢合成代谢复复杂杂有有机机物物简简单单小小分分子子 新陈代谢新陈代谢：简称代谢，是细胞内发生的各：简称代谢，是细胞内发生的各种化学反应的总称。种化学反应的总称。产出能量消耗能量1.微生物的能量代谢微生物的能量代谢1.生物体的生物体的“能能量通货量通货”ATP一、生物能量的形式一、生物能量的形式高能磷酸键（酸酐键）酯键腺苷三磷酸CH3COCoA 乙酰辅酶AGTP/CTP/UTP乙酰磷酸2.其他
2、高能化合物其他高能化合物一、生物能量的形式一、生物能量的形式通通用用能能源源ATP二、二、能量的来源能量的来源氧化磷酸化，底物水平磷酸化氧化磷酸化，底物水平磷酸化有机物有机物无机物无机物氧化磷酸化氧化磷酸化光光环式、非环式光合磷酸化环式、非环式光合磷酸化 EMP EMP途径途径（Embdem-Meyerhof-Parnas Pathway）又又称称糖糖酵酵解解（glycolysisglycolysis）途途径径 或或己己糖糖二二磷磷酸酸途途径径（hexose diphosphae pathwayhexose diphosphae pathway）1 1葡萄糖葡萄糖 2 2丙丙酮酸酸+2ATP+
3、2NADH+2ATP+2NADH HMPHMP途途径径 hexose monophosphate pathway，己己糖糖单磷酸磷酸途径或途径或磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径葡葡萄萄糖糖不不经EMPEMP途途径径和和TCATCA途途径径而而彻底底氧氧化化，产生生大量大量NADPHNADPH形式的形式的还原力和多种重要中原力和多种重要中间代代谢产物。物。2.1 底物脱底物脱氢的的4条主要途径条主要途径EDED途径途径 Entner-Doudoroff pathway 1 1葡萄糖葡萄糖 2 2丙丙酮酸酸+ATP+NADH+ATP+NADH+NADPHNADPH三三羧酸循酸循环(tricarboxyli
4、c acid cycle)(tricarboxylic acid cycle)又称又称TCATCA循循环，KrebsKrebs循循环或或柠檬酸循檬酸循环。在在绝大多数大多数异养微生物异养微生物的氧化代的氧化代谢中起关中起关键性作用性作用2.1 底物脱氢的4条主要途径递氢：脱脱下下的的氢，经电子子传递链传递，逐逐渐释放放，合成合成ATPATP。受受氢：释放放能能量量的的电子子，最最终与与受受氢体体(氧氧、无无机机物物或或有有机机物物)结合合，生生成成不不同同产物物。根根据据受受氢体体的的不同，可分不同，可分为3 3种方式：种方式：有氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、发酵酵2.2 递氢和受氢有
5、有氧氧呼呼吸吸：氢和和电子子最最终受受体体为O O2 2，有有机机物物最最终氧氧化化成成COCO2 2和和H H2 2O O，产生大量生大量ATPATP，存在于需氧菌和兼性厌氧菌。存在于需氧菌和兼性厌氧菌。无无氧氧呼呼吸吸：氢氢和和电子子最最终受受体体为NONO3 3-、NONO2 2-、SOSO4 42-2-、COCO2 2等等无无机机物物或或延延胡胡索索酸酸等等有有机机物物，产能能较少少，存存在在于于厌氧氧或或兼性兼性厌氧菌无氧菌无O O2 2条件下。（硫酸条件下。（硫酸盐呼吸，硝酸呼吸，硝酸盐呼吸等）呼吸等）发发酵酵：狭狭义义发发酵酵，无无氧氧条条件件下下，底底物物脱脱下下的的氢氢不不经
6、经呼呼吸吸链链而而直直接接交交给给某某一一内源氧氧化化性性中中间间代代谢谢物物的的一一类类低效产产能能反反应应。广广义义发发酵酵，利利用用微微生生物物生生产产有有用用代代谢谢产产物物或或食食品品、饮饮料的一类方式。料的一类方式。2.2 递氢和受氢化能自养型微生物（硝化化能自养型微生物（硝化细菌、硫菌、硫细菌、菌、铁细菌等菌等 ）ATP:ATP:氧化氧化还原原态无机物无机物获得得 H:H:消耗消耗ATPATP使使HH+e+e逆呼吸逆呼吸链传递获得。得。光能自养型微生物（光能自养型微生物（蓝细菌，嗜菌，嗜盐菌等）菌等）获得得ATPATP和和H H：循循环光合磷酸化或非循光合磷酸化或非循环光合磷酸化
7、光合磷酸化2.3 自养微生物能量来源三、三、ATP ATP 的生成方式的生成方式3 3.1.1 底物水平磷酸化（不需氧）底物水平磷酸化（不需氧）生物氧化生物氧化过程中偶程中偶联磷酸化，将磷酸化，将释放的能量通放的能量通过磷酸化作用磷酸化作用转移到移到ATPATP中中ADPATPCH3COOPO3H2CH3COOHADPATP乙乙酰磷酸磷酸在在化化能能异异养养生生物物中中，底底物物脱脱氢氢产产生生的的高高能能电电子子通通过过电电子子传传递递链链(呼呼吸吸链链)传传递递，把把能能量量转转移移给给ADPADP生成生成ATPATP。微生物微生物氧化磷酸化氧化磷酸化呼吸链位置呼吸链位置P/OP/O（磷氧
8、比）（磷氧比）真核生物真核生物线粒体膜线粒体膜2.52.5（或（或1.51.5）原核生物原核生物细胞质膜细胞质膜1 1三、三、ATP ATP 的生成方式的生成方式3 3.2 2 氧化磷酸化氧化磷酸化 （需氧）（需氧）光合色素光合色素(叶叶绿素、菌素、菌绿素素)吸收光能吸收光能产生高能生高能电子，沿子，沿电子子传递链传递，把能量，把能量转移移给ADPADP，产生生ATPATP，或或产生生NADPHNADPH（还原力）原力）。1.1.环式光合磷酸化式光合磷酸化：只有：只有 光合系光合系统，存在于光合，存在于光合细菌中，菌中，不能分解不能分解H H2 2O O2.2.非非环式光合磷酸化式光合磷酸化：
9、具有光合系：具有光合系统、,存在于藻存在于藻类、蓝细菌中菌中,可以光解可以光解H H2 2O O获得得电子，同子，同时释放放O O2 23.3.嗜嗜盐菌紫膜光合磷酸化：菌紫膜光合磷酸化：嗜嗜盐菌中存在的一种无叶菌中存在的一种无叶绿素素参与的光合作用，参与的光合作用，细菌菌质膜上的膜上的细菌菌视紫紫红质在光的作用在光的作用下下产生生质子梯度，子梯度，进而生成而生成ATPATP三、三、ATP ATP 的生成方式的生成方式3 3.3 3 光合磷酸化光合磷酸化 （光合生物）（光合生物）四、四、能量的利用能量的利用运动：运动：鞭毛运动鞭毛运动营养物质运输：营养物质运输：主动运输、基团主动运输、基团转位转位 合成反应：合成反应：生物大分子和其他物生物大分子和其他物质合成质合成 生物发光：生物发光：激活态回到基态过程激活态回到基态过程释放能量发光释放能量发光生物热：生物热：能量的散失能量的散失 谢谢大家！内容小结内容小结能量通货：能量通货：ATPATPATPATP来源：氧化有机物，氧化还原性无机物，光能来源：氧化有机物，氧化还原性无机物，光能ATPATP产生：底物水平磷酸化，氧化磷酸化，光合磷酸化产生：底物水平磷酸化，氧化磷酸化，光合磷酸化ATPATP用处：运动，物质运输，合成反应，生物发光，生物热用处：运动，物质运输，合成反应，生物发光，生物热
