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微生物的生物氧化1. 内容生物氧化是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
实际上是物质在生物体内经过一系列边连续的氧化还原反应，逐步分解发并释放能量的过程。
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（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。
一、化能异养微生物的生物氧化1.化能异养微生物的生物氧化与产能（1）发酵⏹发酵的概念：发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物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过程，即微生物细胞以有机物为最终电子受体的生物氧化过程。
⏹发酵的途径：EMP途径、HMP途径、ED途径、HK(PK)途径。
⏹发酵的类型：乙醇发酵、乳酸发酵、混合酸发酵⏹发酵的特点：①生物氧化所需能量ATP是借助于基质水平磷酸化的形成②基质氧化不彻底，产物是较复杂的有机物③产能少，氧化不完全，故其产物贮存起来④电子和H传递中，不需细胞色素作递H体，而是分子内递H“分子内呼吸”。
⑤条件：无氧（2）呼吸⏹呼吸概念：微生物以分子氧或无机物为最终电子受体的生物氧化过程。
⏹呼吸类型：有氧呼吸、无氧呼吸。
有氧呼吸：微生物在有氧条件下，可将1分子的葡萄糖彻底氧化成H2O、CO2，并可产生38个ATP。
有氧呼吸的特点：①产生的能量借助于氧化磷酸化过程产生②将复杂基质氧化成很彻底的产物H2O和CO2③能量多，全释放出来，是逐步释放的过程，并逐渐贮存④在有氧条件下进行无氧呼吸：在厌氧条件下，厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物（NO3-、NO2-、SO42-、CO2、Fe3+等）或有机氧化物（延胡索酸等，但很罕见）作为末端氢（电子）受体时发生的一类产能效率低的特殊呼吸。
进行厌氧呼吸的微生物极大多数是细菌。
包括有硝酸盐呼吸（反硝化作用）、硫酸盐呼吸（硫酸盐还原）、硫呼吸、碳酸盐呼吸等。
无氧呼吸的特点：①借氧化磷酸化产生能量②不需分子氧，但底物分解较彻底③产能比有氧呼吸少④氢和电子的传递需中间递氢体，需细胞色素，最终受氢体是无机物中的氧⑤分子外呼吸，无机物必须通过还原酶作用将H和电子激活O2形成水2.自养微生物的生物氧化（1）化能自氧菌的生物氧化：化能自养微生物从氧化无机物中获得能量，同化合成细胞物质，并在无机能源氧化中通过氧化磷酸化产生ATP。
5.3 化能异养微生物的生物氧化-呼吸•本单元“化能异养微生物的生物氧化-呼吸”涉及到很多以前学习过的生化基础知识，包括三羧酸循环、呼吸链等。
这部分有些内容不做详细讲述。
•学习本单元后，我们应该掌握：微生物如何通过有氧呼吸与无氧呼吸获得能量EMP 途径 不完全 HMP 途径ED 途径丙酮酸 1 丙酮酸代谢的多样性发酵产物 TCA 循环 ATP 进入TCA 循环，进一步氧化分解，脱氢，产生还原力NADH 2、FADH 2，能量GTP （等同于ATP ）和小分子化合物发酵FermatatiomNADH 2、FADH 2经过呼吸链产生ATPFADH 2 NADH 2 GTP简单小分子c HS-CoA +进入TCA 循环Hans Adolf Krebs: Nobel Prize in Physiology or Medicine (1953)2 呼吸作用•呼吸：•从有机物脱下的氢，以还原力的形式通过呼吸链传给外源氢受体(分子氧或特定氧化物)，并逐步释放化学能，形成ATP的过程•特点：•氢受体来自细胞外部，氢通过呼吸链进行传递。
•有氧呼吸•无氧呼吸•发酵时脱下的氢不通过呼吸链传递3 有氧呼吸•又称好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式•特点：•氢经完整的呼吸链最终被外源分子氧接受，产生二氧化碳与水并释放出大量的能量4 呼吸链氢和电子通过电子传递链 (ETC，electron transport chain)或称呼吸链(RC，respiratory chain)传递到氧或氧化物，同时形成ATP的过程呼吸链是由若干个氢和电子传递体按氧化还原电位高低顺序排列而构成的一条链，流动的电子通过呼吸链时作功，逐步释放能量形成ATP真核生物中存在于线粒体，原核生物在细胞膜上4 呼吸链呼吸链的组成成分：醌及醌衍生物辅酶Q氧化态、还原态及递氢方式4 呼吸链呼吸链的组成成分：铁硫蛋白由于铁的氧化、还原而达到传递电子作用4 呼吸链呼吸链的组成成分：细胞色素铁卟啉辅基所含铁可有Fe2+←→Fe3+ + e-的互变，因此起到传递电子的作用4 呼吸链呼吸链的组成成分：黄素蛋白（flavoproteins，FP）黄素蛋白异咯嗪环中进行可逆的脱氢、加氢反应来传递氢与电子CoQ CoQ Cytb Cytb Cytc1 III Cytc1 III CytcCytcCytaa3IV Cytaa3IVFP NADHDehydrogenase I FP NADH Dehydrogenase I FP succinateDehydrogenaseII Mitochondrial ETCBacterial ETC FP succinate Dehydrogenase II真核生物中目前只发现两条呼吸链，由四个复合体组成，后半部分公用。
微生物的生物氧化1. 内容生物氧化是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
实际上是物质在生物体内经过一系列边连续的氧化还原反应，逐步分解发并释放能量的过程。
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（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。
一、化能异养微生物的生物氧化1.化能异养微生物的生物氧化与产能（1）发酵⏹发酵的概念：发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物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过程，即微生物细胞以有机物为最终电子受体的生物氧化过程。
⏹发酵的途径：EMP途径、HMP途径、ED途径、HK(PK)途径。
⏹发酵的类型：乙醇发酵、乳酸发酵、混合酸发酵⏹发酵的特点：①生物氧化所需能量ATP是借助于基质水平磷酸化的形成②基质氧化不彻底，产物是较复杂的有机物③产能少，氧化不完全，故其产物贮存起来④电子和H传递中，不需细胞色素作递H体，而是分子内递H“分子内呼吸”。
⑤条件：无氧（2）呼吸⏹呼吸概念：微生物以分子氧或无机物为最终电子受体的生物氧化过程。
⏹呼吸类型：有氧呼吸、无氧呼吸。
有氧呼吸：微生物在有氧条件下，可将1分子的葡萄糖彻底氧化成H2O、CO2，并可产生38个ATP。
有氧呼吸的特点：①产生的能量借助于氧化磷酸化过程产生②将复杂基质氧化成很彻底的产物H2O和CO2③能量多，全释放出来，是逐步释放的过程，并逐渐贮存④在有氧条件下进行无氧呼吸：在厌氧条件下，厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物（NO3-、NO2-、SO42-、CO2、Fe3+等）或有机氧化物（延胡索酸等，但很罕见）作为末端氢（电子）受体时发生的一类产能效率低的特殊呼吸。
进行厌氧呼吸的微生物极大多数是细菌。
包括有硝酸盐呼吸（反硝化作用）、硫酸盐呼吸（硫酸盐还原）、硫呼吸、碳酸盐呼吸等。
无氧呼吸的特点：①借氧化磷酸化产生能量②不需分子氧，但底物分解较彻底③产能比有氧呼吸少④氢和电子的传递需中间递氢体，需细胞色素，最终受氢体是无机物中的氧⑤分子外呼吸，无机物必须通过还原酶作用将H和电子激活O2形成水2.自养微生物的生物氧化（1）化能自氧菌的生物氧化：化能自养微生物从氧化无机物中获得能量，同化合成细胞物质，并在无机能源氧化中通过氧化磷酸化产生ATP。
