第六章
微生物的代谢
二、糖的合成代谢 1. 糖合成的能量来源
包括:化能异养型、化能自养和光能营养微生物的生 物氧化和产能
(1)化能异养型微生物的生物氧化和产能 糖的分解代谢所产生的能量都可以用于糖的生物合 成,本节第一部分已经介绍过。 此外,某些化能异养微生 物(如Closterdium sporogenes 生孢梭菌)能利用一些氨基 酸同时当作碳源、氮源和能源。
嗜盐菌紫膜的光合作用特点:
无O2条件下进行;
不产O2; 最简单的光合磷酸化反应; 无叶绿素和细菌叶绿素,光合色素是紫膜上的 视紫红质。
生物合成三要素(简单小分子, ATP,NADPH) 如何获得?
氧化磷酸化:好氧菌,兼性厌氧菌 底物水平磷酸化:厌氧菌,兼性厌氧菌 光合磷酸化:光合微生物 HMP:化能异养型 耗ATP逆电子链传递:化能自养型, 紫色和绿色光合细菌 光合作用(非循环光合磷酸化):蓝细菌 异养型:从环境中吸取 自养型:同化CO2
红色部分(红膜)
嗜盐菌 细胞膜 主要含细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷酸化的呼吸链载体
紫色部分(紫膜) 在膜上呈斑片状(直径约0.5 mm)独立分布,其总面积约占 细胞膜的一半,主要由细菌视紫红质组成。
实验发现,在波长为550-600 nm的光照下,嗜盐菌ATP的合成速率 最高,而这一波长范围恰好与细菌视紫红质的吸收光谱相一致。
(1)自养微生物的CO2固定
1)Calvin循环(Calvin cycle)
循环中特有酶:磷酸核酮糖激酶和核酮糖羧化酶。循环分三个阶段 : ①羧化反应 (核酮糖-1,5-二磷酸通过核酮糖羧化酶将CO2固定,转变为 2个甘油酸-3-磷酸,重复3次,产生6个C3化合物 ) ②还原反应(甘油酸-3-磷酸被还原成甘油醛-3-磷酸 ) ③CO2受体的再生 (1个甘油醛-3-磷酸逆EMP途径生成葡萄糖,其余5 个再生出3个核酮糖-1,5-二磷酸分子,以便重新接受CO2分子 )。