第五章 微生物的代谢一、代谢的概念1、代谢是细胞内发生的所有化学反应的总称,包括分解代谢和合成代谢,分解代谢产生能量,合成代谢消耗能量
2、生物氧化:生物体内发生的一切氧化还原反应
在生物氧化过程中释放的能量可被微生物直接利用,也可通过能量转换储存在高能化合物(如 ATP)中,以便逐步被利用,还有部分能量以热的形式被释放到环境中
生物氧化的功能为:产能(ATP)、产还原力[H]和产小分子中间代谢物
3、异养微生物利用有机物,自养微生物则利用无机物,通过生物氧化来进行产能代谢
二、异养微生物产能代谢 发酵生物氧化 有氧呼吸呼吸 无氧呼吸1、发酵:有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物
发酵过程中有机化合物只是部分地被氧化,因此,只释放出一小部分的能量
发酵过程的氧化是与有机物的还原相偶联
被还原的有机物来自于初始发酵的分解代谢,即不需要外界提供电子受体
发酵的种类有很多,可发酵的底物有碳水化合物、有机酸、氨基酸等,其中以微生物发酵葡萄糖最为重要
生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解(glycolysis)
糖酵解是发酵的基础,主要有四种途径:EMP 途径、HMP 途径、ED 途径、磷酸解酮酶途径
主要发酵类型(1)酵母菌乙醇发酵的三种类型 一型发酵:Glucose Pyr Alcohol二型发酵:当环境中存在 NaHSO4,与乙醛结合,而不能受氢,不能形成乙醇
磷酸二羟丙酮 a-磷酸甘油 甘油三型发酵:在碱性条件下,乙醛发生歧化反应产物:乙醇、乙酸和甘油
(2)乳酸发酵同型乳酸发酵(EMP 途径):葡萄糖 丙酮酸 乳酸异型乳酸发酵(PK 或 HK 途径,肠膜状明串珠菌)葡萄糖 乳酸 + 乙酸或乙醇(HK 途径)戊糖 乳酸 + 乙酸(PK 途径)两歧双歧途径( PK+HK 途径,两歧双歧途杆菌)葡萄糖 乳酸 + 乙