微生物的新陈代谢
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引言概述:医学微生物学是研究微生物在人体中的作用和影响的学科。
微生物在人体内进行新陈代谢活动,其中细菌是最常见的微生物类型之一。
细菌的新陈代谢是指细菌内部化学反应和能量转化的过程。
本文将深入探讨医学微生物学中细菌的新陈代谢。
正文内容:1.无氧代谢1.1好氧呼吸:细菌利用氧气进行有氧呼吸,将有机物氧化成水和二氧化碳,同时产生能量和ATP。
1.2基质胞内呼吸:某些细菌在缺氧条件下进行代谢,通过无氧呼吸系统将有机物转化为酸、酒精或溶解性气体。
1.3乳酸发酵:某些细菌无法利用氧气进行呼吸,而是通过乳酸菌酶将糖转化为乳酸。
2.合成代谢2.1蛋白质合成:细菌通过蛋白质合成酶将氨基酸合成为蛋白质,以满足自身对蛋白质的需求。
2.2核酸合成:细菌通过核酸合成酶将核苷酸合成为核酸,包括DNA和RNA。
2.3脂质合成:细菌合成脂质以构建细胞膜,并储存能量。
脂质合成包括脂肪酸的合成和脂质的组装。
2.4糖类合成:细菌通过吸收外源性糖类和内源性合成来获得能量。
3.分解代谢3.1糖类分解:细菌通过糖酶将糖分解为能量。
不同细菌对糖类的分解途径有所不同。
3.2脂肪分解:细菌通过脂肪酶将脂肪分解为脂肪酸和甘油。
3.3蛋白质分解:细菌通过蛋白酶将蛋白质分解为氨基酸。
3.4核酸分解:细菌通过核酸酶将核酸分解为核苷酸和核糖。
4.运输代谢4.1氨基酸运输:细菌通过载体蛋白质将外源性氨基酸从外部运输到细胞内。
4.2糖类运输:细菌通过载体蛋白质将外源性糖类从外部运输到细胞内。
4.3脂质运输:细菌通过载体蛋白质将外源性脂质从外部运输到细胞内。
4.4离子运输:细菌通过质子泵和离子通道等机制将离子从外部运输到细胞内。
5.外源化合物利用代谢5.1多糖分解:细菌通过多糖酶将外源性多糖分解为单糖并利用。
5.2醇类代谢:细菌通过醇酶将外源性醇类代谢为能量和有机物。
5.3芳香化合物降解:某些细菌具有芳香化合物降解能力,可以将有机废弃物降解为无毒无害的物质。
总结:细菌的新陈代谢是一个复杂而多样化的过程。
第十章 微生物的新陈代谢目的要求:通过本章的课堂教学,使学生了解微生物代谢类型的特点及多样性。
教学内容:1、微生物的能量代谢2、异养微生物的生物氧化脱氢过程、递氢和受氢过程:有氧呼吸、无氧呼吸、发酵3、自养微生物的生物氧化4、微生物的分解代谢和合成代谢重点内容:微生物的能量代谢异养微生物的生物氧化自养微生物的生物氧化新陈代谢(metabolism):简称代谢,是指发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)的总称。
分解代谢是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化,产生简单分子、腺苷三磷酸(ATP)形式的能量和还原力的作用;合成代谢与分解代谢正好相反,是指在合成代谢酶系的催化下,由简单小分子、ATP形式的能量和[H]式的还原力一起合成复杂的大分子的过程。
微生物代谢的特点:1)具有多样性;2)代谢速度快;代时短,如大肠杆菌的代时20min;代谢量大;乳酸菌产生1000-10000倍自重的乳酸;3)易受环境的影响,环境改变,代谢方式改变,如酵母菌,有氧产CO2和水,无氧进行酒精发酵;4)微生物易变异。
第一节、微生物的能量代谢能量代谢的中心任务是生物体如何把外界环境中多种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源—ATP。
对微生物来说,它们可利用的最初能源有三大类即:有机物、日光和还原态无机物。
一、异养微生物的生物氧化生物氧化:是发生在活细胞内的一系列产能性氧反应的总称。
生物氧化的形式:包括某物质与氧结合、脱氢或失去电子;生物氧化的过程:可分为脱氢(或电子)、递氢(或电子)和受氢(或电子)三个阶段;生物氧化的功能:则有产能、产还原力和产小分子中间代谢物三种。
异养微生物氧化有机物的方式,根据氧化还原反应中电子受体的不同可分成发酵和呼吸两种类型,而呼吸以可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
(一) 底物脱氢的四条途径(1).E M P途径(E m b d e m-M e y e r h o f-P a r n a s P a t h w a y)、糖酵解途径、己糖二磷酸途径。