《微生物的新陈代谢》PPT课件

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微生物的新陈代谢共73页文档

葡萄糖
ATP
ADP
1 EMP途径
葡糖-6-磷酸
（Embden-Meyerhof pathway，
果糖-6-磷酸
a
糖酵解途径，己糖二磷酸途径）
ATP
果糖-1，6- 二磷A酸DP
EMP途径意义：为细胞生命活动提供ATP 和 NADH
a :耗能反应
b :氧化还原反应
磷酸二羟丙酮
甘油醛-3-磷酸
NAD+
典型的呼吸链
不论是真核生物还是原核生物，呼吸链的主要组分都是类似的。
3）氧化磷酸化呼吸链的递氢（电子）和受氢（电子）与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。
4）氧化磷酸化的机制——化学渗透学说呼吸链在传递氢或电子的过程中，通过与氧化磷酸化作用的偶联，产生生物的通用能源—— ATP。
目前获得多数学者接受的是化学渗透学说。
第七章微生物的新陈代谢
新陈代谢
简称代谢(metabolism)，是活细胞内发生的各种化学反应的总称。包括分解代谢和合成代谢。
分解代谢酶系
复杂分子复杂分子
简单分子
+
ATP
+
［H］
简单分子
+
ATP
+
［H］
（有机物) 合成代谢酶系
微生物代谢特点： 1、代谢旺盛（强度高转化能力强） 2、代谢类型多。
NADH+H&#NAD(P)+
o
NAD(P)+
C=O
OH
OH
OH COOH
H-C-OH
OH HO OH
HO
OH
OH
HO OH
H-C-OH D CH2OP

微生物的新陈代谢优秀PPT

生物固氮主要在三方面进行研究：用实验的方法提高主要农作物的固氮能力。模拟固氮酶，使工业生产N肥在常温、常压下进行。选择利用高效、优质的固氮微生物做为生物肥料（根瘤菌肥料和固氮菌肥料）。
2020/4/28
9
(一) 固氮微生物
80余属，全部为原核生物（包括古生菌），主要包括细菌、放线菌和蓝细菌。根据固氮微生物与高等植物及其他生物的关系，可将它们分为以下3类：
但大多数固氮菌都是好氧菌。
微生物如何解决既需要氧又须防止氧对固氮酶损伤的矛盾？
2020/4/28
21
(三) 固氮微生物的避氧害机制
长期进化过程中，各种固氮微生物已进化出适合在不同条件下保护固氮酶免受氧害的机制。
1. 好氧性自生固氮菌的抗氧保护机制（1）呼吸保护
固氮菌科的菌种能以极强的呼吸作用迅速将周围环境中
18
固氮酶
固氮酶的特点：
1）还原N2、H+、C2H2等生物活性；
2）由固氮酶（组分I；钼铁蛋白；固二氮酶）和固氮
酶还原酶（组分II；铁蛋白；固二氮酶还原酶来自共同组成时才具有生物活性；
3）氧不可逆失活作用。
2020/4/28
19
固氮的生化途径细节
2020/4/28
20
思考
固氮酶对氧极端敏感（不可逆的失活）；组分II（铁蛋白）：在空气中暴露45s后失活一半；组分I（钼铁蛋白）：活性半衰期10 min；
第三节微生物独特合成代谢途径举例
2020/4/28
1
一. 自养微生物的CO2固定二. 生物固氮三. 肽聚糖的合成四. 次生代谢
2020/4/28
2
一. 自养微生物的CO2固定
各种自养微生物在其生物氧化中获取的能量主要用于CO2的固定。在微生物中，至今已了解的CO2固定的途径有4条。

《微生物的代谢精美》PPT课件

由Park核苷酸合成肽聚糖单体（细胞膜）
合成完整的肽聚糖（细胞膜外）
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32
第一阶段分两步完成（在细胞质中进行）
➢ 由葡萄糖合成N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸
ATP ADP
葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸
Gln Glu 果糖-6-磷酸
葡萄糖胺-6-磷酸
乙酰CoA CoA
葡萄糖胺-1-磷酸
UTP PPi
具有HMP途径的微生物
➢ 大多数好氧和兼性厌氧微生物都有，并且与EMP途径同在。
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8
ED途径（Entner-Doudoroff pathway）
ATP ADP NADP+ NADPH+H+
H2O
Glu
G-6-P
葡萄糖酸-6-P
KDPG
具有ED途径的微生物：
G－、少数EMP途径不完整细菌
Cn+2m
丁酰-ACP
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丙二酰-ACP 缩合、还原、脱水、再还原
41
第三节
微生物的代谢调控与发酵生产
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42
微生物的初级代谢
概念
➢ 微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。
特点
➢ 初级代谢产物为微生物营养性生长所必需。
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26
3、脂肪和脂肪酸的分解
ATP 甘油
ADP
NAD+ NADH
α-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
脂肪
3-磷酸甘油醛丙酮酸
诱导
β-氧化丙酰CoA
脂肪酸酯酰CoA
乙酰CoA

微生物的新陈代谢(4)

教学ppt
9
氢的传递体——NAD+和NADP+
❖ NAD+和NADP+：即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶Ⅰ）和烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸（辅酶Ⅱ ），二者是各种不需氧脱氢酶的辅酶，在酶促反应中起递氢体的作用；它们可以接受2个[H]而还原为NADH2或NADPH2。
❖ NADH2在细胞内，一是通过呼吸链最终将氢传递给受体，释放能量合成ATP；另一是作为生物合成还原剂；
ED途径是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径。其特点是葡萄糖只经过4步反应即可快速获得由EMP途径须经10步才能获得的丙酮酸。
教学ppt
26
教学ppt
ED 途径
27
ED途径的总反应
ATP C6H12O6
KDPG
2ATP
ATP
NADH+H+
NADPH+H+
2丙酮酸
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29
EMP、HMP和ED途径的特点（葡萄糖降解为丙酮酸）
❖ 1、EMP途径 ❖ 2、HMP途径 ❖ 3、ED途径 ❖ 4、TCA循环
教学ppt
15
1.EMP途径或糖酵解途径
❖ 分解葡萄糖最普遍的途径。 ❖ 该途径中葡萄糖转化为1，6-二磷酸果糖后开
始降解，又称为二磷酸己糖途径。
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16
路障
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TCA循环
EMP 途径
17
EMP途径的简图
耗能阶段
第五章微生物的新陈代谢（Microbial metabolism ）
教学ppt
1
❖ 第一节能量代谢 ❖ 第二节分解代谢和合成代谢的联系 ❖ 第三节微生物独特的合成代谢 ❖ 第四节微生物的代谢调节与发酵生产

(推荐)《微生物的新陈代谢》PPT课件

29
2.呼吸
呼吸：底物按常规脱氢后，经完整的呼吸链（又称
电子传递链）递氢，最终由分子氧接受氢并产生水
和释放能量（ATP）的过程。外源氢受体为 O2时的呼吸称为有氧呼吸,外源氢受体为特定无机氧化物(NO31-
,SO42- ,HCO31-)的呼吸称为无氧呼吸。
30
TCA循环
31
反应步骤：
32
33
28
----混合酸与丁二醇发酵--埃希氏菌属(Fscherichia)、沙门氏菌属(Salmonella)和志贺氏菌属(Shigella)等肠细菌中的一些细菌,能利用葡萄糖进行混合酸发酵: 葡萄糖经EMP途径分解为丙酮酸,该酸在不同酶催化下进一步转化为乳酸、乙酸、甲酸、乙醇、CO2 和H2,部分磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)固定1 CO2后转化为琥珀酸。肠杆菌属(Enterobacter)和沙雷氏菌属 (Serratia)中的一些细菌,能利用葡萄糖进行丁二醇发酵:形成大量丁二醇和气体,产生少量酸(图6—11)。在混合酸和丁二醇发酵中,除琥珀酸由PE P转化而来外,其余发酵产物均由丙酮酸衍变而成。
第六章微生物的新陈代谢
第一节微生物的能量代谢第二节微生物对有机物的分解第三节分解代谢和合成代谢的联系第四节微生物独特合成代谢途径举例第五节微生物的代谢调节与发酵生产
1
第一节微生物的能量代谢
产能和耗能
2
一、化能异养微生物的能量代谢
按照有无电子传递链，可将其分为底物水平磷酸化和电子传递磷酸化两种类型。 1.底物水平磷酸化 2.电子传递磷酸化
入一定量动植物组织浸出液或酵母浸出液。
----乳酸菌通过EMP和PK途径进行乳酸发酵。利用 EMP途径发酵葡萄糖得到的产物只有乳酸。乳酸为唯一产物的乳酵发酵称为同型乳酸发酵。

微生物的代谢(共86张PPT)

② 产生大量NADPH2，一方面为脂肪酸、固醇等物质
的合成提供还原力，另方面可通过呼吸链产生大量的能量
③ 固定二氧化碳的中介：光/化能自养微生物
③ 途径中存在3~7碳的糖，使具有该途径的微生物所能利用的碳源谱更为广泛
④ 与EMP途径在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处连接，可以调剂戊糖供需关系。
NO 2-，SO 32-，CH 4
③发酵
A、B或C
AH 2，BH 2或CH 2
（发酵产物：乙醇、乳酸等）
递氢
受氢
1.呼吸
概念：是以分子氧作为最终电子(或氢)受体的氧化。过程：是最普遍、最重要的生物氧化方式。途径：EMP,TCA循环。特点：在好氧呼吸作用中，底物的氧化作用不与氧的还原作用直接偶
⑤ 通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。
3. ED途径
发现：1952年嗜糖假单孢菌存在：多种细菌中（革兰氏阴性菌中分布较广）
特点：可不依赖于EMP和HMP途径而单独存在少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径
3. ED途径
ATP
真细菌：光合细菌（厌氧菌）
⑤与乙醇、乳酸等的发酵生产关系密切
2. HMP途径（hexose monophosphate pathway）
ATP
6C6
12NADPH+H+ 经呼吸链36ATP
35ATP
经一系列复杂反应后
6C5 重新合成己糖
5C6
6CO2
图5-4 HMP途径的简图
HMP途径的重要意义 ① 为核苷酸和核酸等的生物合成提供戊糖-磷酸
联，而是底物在氧化过程中释放的电子先通过电子传递链（由各种电子

微生物的新陈代谢(2)

光能/化能自养微生物固定 CO2的主要途径
二、生物固氮
生物固氮作用：将大气中分子态氮<N2>通过微生物固氮酶的催化而还原成氨<NH3>的过程.生物固氮是地球上仅次于光合作用的生物化学反应. 〔一〕固氮微生物<nitrogen –fixing organisms ,diazotrophs〕 80余属,全部为原核生物〔包括古生菌〕,主要包括细菌、放线菌和蓝细菌. 根据固氮微生物与高等植物及其他生物的关系,可将它们分为以下3类：
转肽酶的转肽作用可被青霉素所抑制. 其作用机制是：青霉素是肽聚糖单体五肽尾末端的D-丙氨酰—D-丙氨酸的结构类似物,它们两者可相互竞争转肽酶的活力中心.
1. 代谢是细胞内发生的全部生化反应的总称,主要是由＿＿＿＿和＿＿＿＿两个过程组成.微生物的分解代谢是指＿＿＿＿在细胞内降解成＿＿＿＿,并＿＿＿＿能量的过程；合成代谢是指利用＿＿＿＿在细胞内合成＿＿＿＿,并＿＿＿＿能量的过程.
2. 微生物的4种糖酵解途径中,＿＿＿＿是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径；＿＿＿＿是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径,为微生物所特有；＿＿＿＿是产生4 碳、5碳等中间产物,为生物合成提供多种前体物质的途径.
UDP
UDP G
G M P P 类脂
M P P 类脂
G M P P 类脂
UMP UDP M
P
类脂
P P 类脂
杆菌肽
万古霉素
〔三〕在细胞膜外的合成
从焦磷酸类脂载体上卸下来的肽聚糖单体, 会被运送到细胞膜外正在活跃合成肽聚糖的部位. 原有肽聚糖分子成了新合成分子的引物.
在细胞膜外合成肽聚糖时的转糖基作用和转肽作用

第五章_微生物的新陈代谢ppt课件

底物水平 1ATP
3CO2
从丙酮酸进入循环：
丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O →3CO2+4(NADH+H+)+FADH2+GTP
从乙酰-CoA进入循环：
乙酰-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O
→2CO2+3(NADH+H+精)+选FppAt课D件H2022+1 CoA+GTP
精选ppt课件2021
38
发酵的特点
微生物部分氧化有机物获得发酵产物，释放少量能量；
氢供体与氢受体(内源性中间代谢产物)均为有机物
还原力[H]不经过呼吸链传递；
产能方式：底物水平磷酸化反应。
底物磷酸化：指在发酵过程中往往伴随着高能化合物生
成，如EMP途径中的1，3-二磷酸甘油酸和磷酸烯醇氏丙
酮酸，其可直接偶联ATP和GTP的产生。
精选ppt课件2021
39
发酵产能是厌氧和兼性好氧菌获取能量的主要方式。多糖转化为单糖才能用于发酵。微生物直接发酵的碳源物质主要是葡萄糖和其它单糖，
以微生物发酵葡萄糖最为重要。
精选ppt课件2021
40
和底物脱氢的途径有关的和称为Stickland反应的四类重要发酵
由EMP途径中丙酮酸出发的发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 通过HMP途径的发酵通过ED途径进行的发酵 Stickland反应
6
ED途径是存在于某些缺乏EMP途径的微生物中的一种替代途径，葡萄糖经4步反应后，生成丙酮酸、ATP、NADPH2、 NADH2。

微生物的代谢PPT课件

2021/3/7
CHENLI
10
ED途径
ATP
葡萄糖
ADP
NADP+
6-磷酸-葡萄糖
NADPH2
6-磷酸-葡萄酸
~~激酶
（与EMP途径连接）
EMP途径 3-磷酸-甘油醛
~~氧化酶
(与HMP途径连接)
~~脱水酶
2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸
EMP途径
丙酮酸 ~~醛缩酶
反应步骤简单，产能效率低. 此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循环相连接，可互相协调以满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢物的需要。好氧时与 TCA循环相连，厌氧时进行乙醇发酵.
2021/3/7
CHENLI
5
生物氧化的功能：产能(ATP)
产还原力【H】小分子中间代谢物
2021/3/7
CHENLI
6
异氧微生物的生物氧化途径：
❖ EMP途径 ❖ HMP途径 ❖ ED途径 ❖ 磷酸酮解途径 ❖ 三羧酸循环
2021/3/7
CHENLI
7
葡萄糖的酵解作用
( 简称：EMP途径)
•通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。
•HMP途径在总的能量代谢中占一定比例，且与细胞代谢活动对其中间产物的需要量相关。
2021/3/7
CHENLI
9
ED途径
又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径。 1952年在Pseudomonas saccharophila中发现，后来证明存在于多种细菌中（革兰氏阴性菌中分布较广）。 ED途径可不依赖于EMP和HMP途径而单独存在，是少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其它生物中。

微生课件微生物新陈代谢 [恢复]

己糖激酶
17
Electron carriers 电子载体 • NAD（烟酰胺腺嘌呤二核
苷酸） – Nicotinamide adenine dinucleotide
尼克酰胺
• NADP
（烟酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸） – nicotinamide adenine dinucleotide phosphate
氧化反应
糖的同分异构化
产生 NADPH, 用于生物合成
核糖-5-磷酸
木酮糖-5-磷酸
合成糖用于生物合成
甘油醛-3-磷酸景天庚酮糖
糖可以进一步降解
果糖-6-磷酸
甘油醛-3-磷酸
果糖-6-磷酸
丙酮酸
24
三个阶段：氧化反应、同分异构化、碳架重排
25
HMP途径的重要意义
为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。产生大量NADPH，一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提供还原力，另一方面可通过呼吸链产生大量的能量。与 EMP途径在果糖 -1， 6- 二磷酸和甘油醛 -3- 磷酸处连接，可以调剂戊糖供需关系。途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、碱基合成、及多糖合成。途径中存在3~7碳的糖，使具有该途径微生物的所能利用的碳源谱更为广泛。固定CO2的中介（光能or化能自养微生物）通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。 26
其一为通过 EMP途径转化成丙酮酸再进入 TCA循环进行彻底氧化，另一为通过果糖二磷酸醛缩酶和果糖二磷酸酶的作用而转化为己糖磷酸。
23
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（一）底物脱氢的四条途径
以葡萄糖作为生物氧化的典型底物，在生物氧化的脱氢阶段中，可通过四条途径完成其脱氢反应，并伴随还原力［H］和能量的产生。
葡萄糖
1 EMP途径
（Embden-Meyerhof pathway，糖酵解途径，己糖二磷酸途径）
葡糖-6-磷酸果糖-6-磷酸
ATP ADP ATP ADP
（3）生产实践意义
与发酵生产紧密相关（柠檬酸、苹果酸、谷氨酸、延胡索酸、琥珀酸等）。
5、葡萄糖经不同脱氢途径后的产能效率
（二）递氢和受氢
葡萄糖经四条途径脱下的氢，通过呼吸链（电子传递链）等方式传递，最终与氧、无机物或有机物等氢受
体结合并释放出其中的能量。
根据递氢特点尤其是氢受体性质的不同，可把生物氧化分为：呼吸、无氧呼吸、发酵三种类型。
第七章微生物的新陈代谢
新陈代谢
简称代谢(metabolism)，是活细胞内发生的各种化学反应的总称。包括分解代谢和合成代谢。
分解代谢酶系
复杂分子
复杂分子（有机物)
简单分子 + ATP + ［H］
简单分子 + ATP + ［H］
合成代谢酶系
微生物代谢特点： 1、代谢旺盛（强度高转化能力强） 2、代谢类型多。
（3）细菌的酒精发酵（好氧菌——运动发酵单胞菌）丙酮酸脱羧为乙醛，被NADH还原为乙醇。具有ED途径的细菌有嗜糖假单胞菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、林氏假单胞菌、真养产碱菌等。
4、TCA循环（三羧酸循环、柠檬酸循环）
丙酮酸经过一系列循环式反应而彻底氧化脱羧，形成CO2、 H2O和NADH2的过程。在各种好氧微生物中普遍存在。在真核微生物中在线粒体（基质）内进行；在原核生物中，在细胞质中进行。只有琥珀酸脱氢酶，在线粒体或原核细胞中都是结合在膜上。
•
（2）ED途径特点
1 ） KDPG （ 2- 酮 -3- 脱氧 -6-P- 葡萄糖酸）裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛； 2）存在KDPG醛缩酶； 3）两分子丙酮酸来历不同； 4）产能效率低（1molATP/1mol葡萄糖）。 5）可与EMP、HMP、TCA循环等代谢途径相连，可相互协调、满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢产物的需要。
5-磷酸-核糖
3-磷酸-甘油醛 4-磷酸-赤藓糖 6-磷酸-果糖 6-磷酸-葡萄糖
5-磷酸-木酮糖
3-磷酸-甘油醛
丙糖磷酸可通过EMP途径转化为丙酮酸进入TCA循环，也可通过果糖二磷酸醛缩酶和果糖二磷酸酶的作用转化为己糖磷酸。
（3）HMP途径在微生物生命活动中的重要意义 ①供应合成原料：提供戊糖-P、赤藓糖-P； ②产还原力：产生12NADPH2； ③作为固定CO2的中介：自养微生物CO2的中介（核酮糖 -5-P在羧化酶的催化下固定 CO2并形成核酮糖 -15二磷酸）； ④扩大碳源利用范围：为微生物利用 C3 ～ C7 多种碳源提供了必要的代谢途径； ⑤连接EMP途径：为生物合成提供更多的戊糖。
（2）无氧呼吸的类型
根据呼吸链末端氢受体的不同，把无氧呼吸分成以下类型：
1）硝酸盐呼吸（反硝化作用、异化性硝酸盐还原作用） • 无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终受体，并把它还原为NO2-、NO、 N2O直至N2的过程。 • 反硝化细菌：能进行硝酸盐呼吸的兼性厌氧菌。如：地衣芽孢杆菌、脱氮副球菌、脱氮硫杆菌等。 • 造成土壤氮肥损失、NO和N2O会污染环境。
（1）EMP途径的主要反应
EMP途径的总反应: C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH+ 2NADH +2H+ + 2ATP + 2H20
EMP途径的简图 C6为葡萄糖， C3为甘油醛-3-磷酸
1）有氧条件：2NADH + H+经呼吸链的氧化磷酸化反应产生6ATP； 2）无氧条件：发酵 ①丙酮酸还原成乳酸； ②酵母菌（酿酒酵母）的酒精发酵：丙酮酸脱羧为乙醛，乙醛还原为乙醇。（3）EMP途径在微生物生命活动中的重要意义 1）供应ATP形式的能量和还原力（NADH2）； 2）是连接其他几个重要代谢的桥梁（TCA、HMP、ED 途径） 3）为生物合成提供多种中间代谢物； 4）通过逆向反应可进行多糖合成。（4）生产实践意义与乙醇、乳酸、甘油、丙酮、丁醇等的发酵生产关系密切。
在代谢过程中，微生物通过分解作用（或光合作用）产生ATP形式的化学能。这些能量用于：1、合成代谢；2、微生物的运动和运输； 3 、热和光无论是分解代谢还是合成代谢，代谢途径都是由一系列连续的酶反应构成的，前一部反应的产物是后续反应的底物。细胞能有效调节相关的反应，生命活动得以正常进行。某些微生物还会产生一些次级代谢产物。这些物质除有利于微生物生存外，还与人类生产生活密切相关。
第七章
第一节第二节
微生物的新陈代谢
微生物的能量代谢分解代谢和合成代谢的联系
第三节
第四节
微生物独特合成代谢途径举例
微生物的代谢调控与发酵生产
第一节
微生物的能量代谢
化能异养微生物的生物氧化和产能自养微生物的生物氧化和产能
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
生物氧化的形式：某物质与氧结合、脱氢、失去电子。生物氧化的过程：脱氢（或e-）、递氢（或e-）、受氢（或e- ）。生物氧化的功能：产能（ATP）、产还原力［H］、产小分子中间代谢物。生物氧化的类型：呼吸、无氧呼吸、发酵。
（1）HMP途径的主要反应
HMP途径的简图 C6为葡萄糖， C5为核酮糖-5-磷酸
（2）HMP途径的三个阶段
1 ）葡萄糖分子经过三步反应产生核酮糖 -5-磷酸和CO2；
CH2OH OH HO OH OH
o
ATP ADP
CH2OP HO OH
NADH+H+
o
NAD(P)+
CH2OP OH
NADH+H+
呼吸、无氧呼吸和发酵示意图
C 6H 12O 6 -[H] 经呼吸链 ①呼吸 ②无氧呼吸 1/2 O 2 H 2O CO 2 NO 3-， SO 42-， NO 2-， SO 32-， CH 4 -[H] C -[H] CO2 脱氢递氢受氢 A、 B或 C ③发酵 AH 2， BH 2或 CH 2
2、无氧呼吸（厌氧呼吸）
某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行的、呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。产能效率较低（不如有氧呼吸产生的多）。（1）特点 1）底物按常规脱下的氢经部分呼吸链传递； 2）最终由氧化态的无机物或有机物受氢（NO3-、 NO2-、SO42-、S2O32-、CO2等无机物，或延胡索酸等有机物）； 3）氧化磷酸化产能。
酸再进入三羧酸循环。循环的结果是乙酰CoA
被彻底氧化成CO2和H2O，
每氧化1分子的乙酰CoA 可产生12分子的ATP，草
酰乙酸参与反应而本身
并不消耗。
（2）TCA循环的特点
1 ）氧虽不直接参与反应，但必须在有氧的条件下进行（NAD+和FAD再生时需氧）； 2 ）每分子丙酮酸可产 4 NADH2 、 1 FADH2 、 1 GTP，共相当于15 ATP，产能效率极高。 3 ）位于一切分解代谢和合成代谢的枢纽地位，可为微生物的生物合成提供各种碳架原料。
C=O H-C-OH H-C-OH H-C-OP H
H- C=O H-C-OH H-C-OH H-C-OH CH2OP
5-磷酸-木酮糖
5-磷酸-核酮糖
5-磷酸-核糖
3 ）无氧参与条件下，几种戊糖发生碳架重排，产生己糖磷酸和丙糖磷酸。
5-磷酸-木酮糖 6-磷酸-景天庚酮糖
6-磷酸-果糖 6-磷酸-葡萄糖
A
-[H] B [H]
（发酵产物：乙醇、乳酸等）
1、呼吸（好氧呼吸）
递氢和受氢都必须在有氧条件下完成的一种高效产能生物氧化作用。（1）特点 1）底物脱下的氢（［H］）经完整的呼吸链传递； 2）外源分子氧受氢； 3）产生水并释放出ATP形式的能量。产能量多，一分子G净产38个ATP. 4)基质彻底氧化生成CO2和H2O。（2）呼吸链 1）位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的由一系列氧化还原势呈梯度差的、链状排列的氢或电子的传递体。 2）功能：把氢或电子从低氧化还原势的化合物处逐级传递到高氧化还原势的O2或其他无机、有机氧化物，并使它们还原。
（1）TCA循环的主要反应
C3
GTP在核苷二磷酸激酶的催化下，将其末端磷酸基团转移给ADP生成ATP。
总反应式为：
乙酰-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH2+FADH2+CoA+GTP
丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成乙酰CoA，乙酰CoA和
草酰乙酸缩合成柠檬
a
果糖-1，6- 二磷酸
EMP途径意义：为细胞生命活动提供ATP 和 NADHa :耗能反应 b:氧化还原反应磷酸二羟丙酮
甘油醛-3磷酸 +
NAD NADH+H+ ADP ATP
1，3-二磷酸甘油酸
底物水平磷酸化
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸
b
底物水平磷酸化
丙酮酸
ADP ATP
CO2+4H2
CH4+2H2O+ATP
②产乙酸细菌产生乙酸。
2）硫酸盐呼吸
• 严格厌氧菌——硫酸盐还原细菌（反硫化细菌）在厌氧条件下获取能量的方式。底物脱氢后，经呼吸链传递，最终由末端氢受体硫酸盐受氢，在递氢过程中与氧化磷酸化偶联产生ATP，最终的还原产物是H2S。 • 硫酸盐还原细菌：脱硫脱硫弧菌、巨大脱硫弧菌、致黑脱硫肠状菌等。 • 硫酸盐呼吸及其有害产物对植物根系不利。