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 + 乙酸 （Hk 和 PK 途径）（3）氨基酸发酵产能（Stickland 反应）在少数厌氧梭菌如 Clostridium sporogenes, 能利用一些氨基酸同时当作碳源、氮源和能源，其机制是通过部分氨基酸的氧化和另一些氨基酸的还原向偶联，这种以一种氨基酸做氢供体和以另一种氨基酸做氢受体而发生的产能的独特发酵类型，称为 Stickland 反应。作为氢供体的氨基酸：Ala; Leu, Ile, Val, Phe, Ser, His, trp作为氢受体的氨基酸：Gly, Pro, Ori, OH-Pro, Arg, trp.发酵中能量产生发酵仅是专性厌氧菌和兼性厌氧菌在无...
