微生物的營養(yǎng)與代謝

關(guān)于微生物的營養(yǎng)與代謝第一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一通過本章的學習，要求掌握：1、通過本章的學習，掌握微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)、營養(yǎng)類型、微生物吸收營養(yǎng)的方式及培養(yǎng)基的配制和類型。2、微生物代謝類型的特點及多樣性。3、合成代謝所需小分子化合物及能量、還原力的產(chǎn)生。4、微生物細胞中特有的合成代謝。重點：1、微生物的營養(yǎng)類型，微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式。2、微生物的產(chǎn)能方式。3、微生物細胞中特殊的合成代謝（肽聚糖合成）。難點：1、微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的各種方式2、肽聚糖的合成過程。第二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)微生物的營養(yǎng)物質(zhì)

營養(yǎng)：生物體從外部環(huán)境吸收生命活動所必需的物質(zhì)和能量，以滿足其生長和繁殖需要的一種生理過程。

營養(yǎng)物質(zhì)：能夠滿足機體生長、繁殖和完成各種生理活動所需要的物質(zhì)。

第三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一一、微生物的化學組成主要元素：碳、氫、氧、氮微量元素：磷、硫、鉀、鋅等礦物質(zhì)元素占細菌細胞干重的90%-97%占細菌細胞干重的3%-10%第四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一二、微生物的營養(yǎng)物質(zhì)按照它們在機體中的生理作用不同，區(qū)分成:氮源碳源能源生長因子礦物質(zhì)元素水微生物的營養(yǎng)要素第五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一水

功能：

(1)是微生物細胞的重要組成成分，占微生物體濕重的70%～90%，還供給微生物氧和氫兩種元素；

(2)維持細胞膨壓，并使原生質(zhì)保持溶膠狀態(tài)；

(3)水是物質(zhì)代謝的原料；

(4)微生物從外界吸收營養(yǎng)或從內(nèi)部排泄廢物的媒介；

(5)是熱的良好導體，比熱高，能有效地吸收代謝過程中放出的熱并將其迅速散發(fā)，以免胞內(nèi)溫度驟然升高。第六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一碳源

凡可被微生物用來構(gòu)成細胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中碳架來源的營養(yǎng)物通稱碳源（carbonsource）。利用有機碳源的異養(yǎng)型微生物，其碳源往往同時又是能源。此時，碳源是一種具有雙功能的營養(yǎng)物。另一類種類較少的自養(yǎng)型微生物，則以CO2為主要碳源。第七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一碳源種類簡單的無機含碳化合物---CO2和碳酸鹽等；復(fù)雜的天然有機化合物---糖與糖的衍生物、醇類、有機酸、脂類、烴類、芳香族化合物以及各種含氮的有機化合物；在多糖中，淀粉明顯地優(yōu)于纖維素或幾丁質(zhì)等多糖，純多糖則優(yōu)于瓊脂等雜多糖和其他聚合物（如木質(zhì)素）等。微生物對糖類的利用，單糖優(yōu)于雙糖和多糖；第八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一氮源凡是能為微生物生長提供氮素來源的營養(yǎng)物質(zhì)稱為氮源。氮源｛有機氮無機氮NH3銨鹽硝酸鹽N2｛｛尿素蛋白質(zhì)核酸氨基酸根據(jù)對氨基酸合成的能力分為：氨基酸自養(yǎng)型和氨基酸異養(yǎng)型固氮微生物：當沒有化合態(tài)氮利用時，能利用N2作為唯一氮源，通過固氮酶將其還原為NH3，再進一步合成所需的全部有機氮化合物。第九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一能源能源：能為微生物的生命活動提供最初能量來源營養(yǎng)物或輻射能能源｛化學物質(zhì)光能｛化能異養(yǎng)微生物的能源有機物無機物化能自養(yǎng)微生物的能源光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源第十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一許多營養(yǎng)物具有一種以上的營養(yǎng)功能。

1、還原態(tài)無機營養(yǎng)物常是雙功能的；

2、有機物常起著雙功能或三功能的營養(yǎng)作用，例如以N，C，H，O類元素組成的營養(yǎng)物常是異養(yǎng)型微生物的能源、碳源兼氮源。

3、光是光合微生物所利用的單功能能源。能作為化能自養(yǎng)微生物能源的物質(zhì)都是一些還原態(tài)的無機物質(zhì)，例如NO2-，S，H2S，H2和Fe2+等，這些化能自養(yǎng)型的細菌包括硝化細菌、硫化細菌、氫細菌和鐵細菌等第十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一礦物質(zhì)元素作用酶活性中心的組成部分調(diào)節(jié)微生物的原生質(zhì)膠體狀態(tài)，維持細胞的滲透平衡維持生物大分子和細胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制細胞的氧化還原電位作為某些微生物的能源物質(zhì)構(gòu)成細胞的結(jié)構(gòu)成分第十二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一根據(jù)微生物生長繁殖對無機鹽（mineralsalts）需要量的大小，可分為常量元素和微量元素兩大類。生長所需濃度在10-3～10-4mol/L范圍內(nèi)的元素，可稱為常量元素，例如S、P、K、Na、Ca、Mg、Fe等。所需濃度在10-6

～

10-8mol/L范圍內(nèi)的元素，則稱為微量元素，如Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Ni、Sn、Se等。Fe實際上是介于大量元素與微量元素之間。第十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一生長因子生長因子：那些微生物生長所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物根據(jù)生長因子的化學結(jié)構(gòu)和它們在機體中的生理功能的不同，可將生長因子分為維生素、氨基酸與堿基三大類

主要用來構(gòu)成酶的輔基或輔酶第十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)微生物的營養(yǎng)類型碳源CO2有機物

自養(yǎng)

異養(yǎng)能源太陽光氧化有機物或無機物光能營養(yǎng)化能營養(yǎng)化能異養(yǎng)型光能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能自養(yǎng)型第十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型碳源CO2CO2簡單有機物或CO2有機物能源光能無機物的氧化光能有機物氧化降解供氫體無機物（H2O，H2S）無機物有機物有機物代表種藍細菌硝化細菌紅螺菌真菌第十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第三節(jié)微生物攝取營養(yǎng)的方式

微生物攝取營養(yǎng)物質(zhì)主要有胞吞作用和滲透吸收；第十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一

絕大多數(shù)微生物是滲透吸收，各種營養(yǎng)物質(zhì)直接通過細胞膜的滲透和選擇性吸收進入細胞。營養(yǎng)物質(zhì)從微生物所處的周圍環(huán)境通過細胞膜進人細胞的方式，可分為4種類型，即簡單擴散、促進擴散、主動運輸和基團轉(zhuǎn)位。第十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一簡單擴散（simplediffusion）營養(yǎng)物質(zhì)在擴散通過細胞膜的過程中不消耗能量，也不發(fā)生化學變化。物質(zhì)擴散的動力是物質(zhì)在膜內(nèi)外的濃度差。非特異性。簡單擴散不是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式，以這種方式運輸?shù)奈镔|(zhì)主要是一些分子量小與脂溶性的物質(zhì)。如水、一些氣體（如氧）、甘油和某些離子。第十九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一促進擴散（facilitateddiffusion）

第二十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一需要載體蛋白的參與；高度的立體專一性；不需要能量；載體蛋白能促進物質(zhì)運輸加快進行，但營養(yǎng)物質(zhì)仍不能逆濃度梯度吸收；多見于真核微生物，例如酵母菌，某些物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌是通過這種方式完成的。第二十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一主動運輸（activetransport）需要載體蛋白的參與；高度的立體專一性；需要消耗能量，并且可以逆濃度梯度運輸。是一種廣泛存在于微生物中的主要物質(zhì)運輸方式。微生物在生長與繁殖過程中所需要的多數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)如氨基酸等主要是通過主動運輸?shù)姆绞竭\輸?shù)摹５诙?，共九十二頁，編輯?023年，星期一鈉鉀泵細胞外細胞內(nèi)11234第二十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸酶IHPr酶IIa酶IIb酶IIc磷酸糖膜內(nèi)膜外細胞膜糖大腸桿菌磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（PTS)基團轉(zhuǎn)移（grouptransport）第二十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一既需要載體蛋白又需要消耗能量的物質(zhì)運輸方式。有一個復(fù)雜的運輸酶系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運輸，底物在運輸過程中發(fā)生化學結(jié)構(gòu)變化。主要存在于厭氧細菌和兼性厭氧細菌中。主要用于糖的運輸以及脂肪酸、核苷、堿基等物質(zhì)的運輸。第二十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第二十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第四節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素：碳源、氮源、無機鹽、能源、生長因子、水第二十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一培養(yǎng)基配制應(yīng)遵循的原則目的明確：根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基；營養(yǎng)協(xié)調(diào)：控制不同營養(yǎng)物的合適配比（C/N比）；物理化學調(diào)件合適：將培養(yǎng)基的水活度、pH和氧化還原電勢控制在適宜的范圍之內(nèi)；滅菌處理：培養(yǎng)基應(yīng)無菌。經(jīng)濟節(jié)約：所用原料應(yīng)遵循經(jīng)濟節(jié)約、來源廣泛的原則。第二十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一按成分不同劃分復(fù)合培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基半合成培養(yǎng)基化學成分不詳和化學成分已知的化合物配成的培養(yǎng)基。馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基：馬鈴薯200g蔗糖20gH2O1000ml?；瘜W成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基放線菌（高氏1號）淀粉20gK2HPO40.5gNaCl0.5gMgSO4.7H2O0.5gKNO31gFeSO40.01gH2O1000ml含有化學成分還不清楚或化學成分不恒定的天然有機物細菌（牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）：牛肉膏3g蛋白胨10gNaCl5gH2O1000ml第二十九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一按物理狀態(tài)不同劃分固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基在液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑，使其成為固體狀態(tài)，瓊脂含量一般為1.5%-2.0%瓊脂含量一般為0.2%-0.7%不加任何凝固劑固體培養(yǎng)基常用來進行微生物的分離、鑒定、活菌計數(shù)及菌種保藏觀察微生物的運動特征、分類鑒定及噬菌體效價滴定

大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及在實驗室進行微生物的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面的研究第三十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一按用途不同劃分基礎(chǔ)培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基第三十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一基礎(chǔ)培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是最常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基第三十二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一選擇培養(yǎng)基用來將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)沒有營養(yǎng)作用，對所需分離的微生物無害，但可以抑制或殺死其他微生物。如結(jié)晶紫、抗生素等。1、加富培養(yǎng)基也稱營養(yǎng)培養(yǎng)基，即在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。如：纖維素分解菌。2、抑制性選擇培養(yǎng)基第三十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一鑒別培養(yǎng)基在成分中加有能與目的菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生明顯顯色反應(yīng)的指示劑，從而達到只需肉眼就能方便地從近似菌落中找出目的菌落的培養(yǎng)基。伊紅美藍乳糖培養(yǎng)基（EMB培養(yǎng)基）15.0瓊脂2.0磷酸氫二鉀(K2HPO4)0.065美藍0.4伊紅γ10.0乳糖10.0蛋白胨(g)第三十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一-無色好-很好

志賀氏菌-紅色

好-很好

糞大腸菌群-無好-很好

沙門氏菌-無色不長-差金黃色葡萄球菌+黑色

好-很好大腸桿菌DH5α+黑色

好-很好大腸桿菌JM109+黑色

好-很好大腸桿菌金屬光澤菌落顏色

生長情況

質(zhì)控菌株第三十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)微生物的能量代謝代謝（metabolism）：活細胞內(nèi)發(fā)生的各種化學反應(yīng)的總和復(fù)雜分子（有機物）分解代謝合成代謝簡單小分子ATP[H]物質(zhì)代謝分解代謝(catabolism)合成代謝(anabolism)能量代謝產(chǎn)能代謝耗能代謝第三十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一能量代謝是一切生物代謝的核心問題化能異養(yǎng)微生物化能自養(yǎng)微生物光能營養(yǎng)微生物高能化合物（ATP）最初能源有機物還原態(tài)無機物日光通用能源第三十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一1底物水平磷酸化

不需氧，不經(jīng)過呼吸鏈。

X~P+ADP→ATP+X3光合磷酸化光合微生物捕捉光能，轉(zhuǎn)給ATP①藻類、藍細菌：有光合系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ，進行環(huán)式和非環(huán)式光合作用。

CO2+H2O→-(CH2O)n-+O2↑②綠細菌：只有光合系統(tǒng)Ⅰ，進行環(huán)式光合磷酸化

CO2+2H2S→-(CH2O)n-+H2O+2S2氧化磷酸化需氧氣，經(jīng)過呼吸鏈。物質(zhì)氧化放出的電子在呼吸鏈中傳遞時，放出能量，生成ATP一、ATP產(chǎn)生的主要方式第三十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一定義：物質(zhì)在生物氧化過程中，常生成一些含有高能鍵的化合物，而這些化合物可直接偶聯(lián)ATP或GTP的合成，這種產(chǎn)生ATP等高能分子的方式稱為底物水平磷酸化

3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸底物水平磷酸化第三十九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一氧化磷酸化定義：物質(zhì)在體內(nèi)氧化時釋放的能量供給ADP與無機磷合成ATP的偶聯(lián)反應(yīng)

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸黃素腺嘌呤二核苷酸第四十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一特點：物質(zhì)氧化產(chǎn)生的質(zhì)子和電子，通過一系列電子傳遞體，傳給末端電子受體，并在此過程中生成ATP，即電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)

Respirationchain呼吸鏈：指從葡萄糖或其他氧化型化合物上脫下的氫（電子）經(jīng)過一系列按照氧化還原勢由低到高順序排列的氫（電子）傳遞體，定向有序的傳遞系統(tǒng)。第四十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一光合磷酸化由光照引起的電子傳遞作用與磷酸化作用相偶聯(lián)而生成ATP的過程，即將光能轉(zhuǎn)化為化學能的過程。光能營養(yǎng)微生物非環(huán)式光合磷酸化真核生物：藻類及綠色植物原核生物：藍細菌真細菌：光合細菌紫膜光合磷酸化：嗜鹽菌環(huán)式光合磷酸化第四十二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一1、非環(huán)式光合磷酸化第四十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一④還原力來自H2O的光解③同時產(chǎn)生還原力、ATP和O2②有PSⅠ和PSⅡ2個光合系統(tǒng)特點：①有氧條件下進行第四十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一2、環(huán)式光合磷酸化④不產(chǎn)生氧③還原力來自H2S等無機物②產(chǎn)能與產(chǎn)還原力分別進行特點：①電子傳遞途徑屬循環(huán)方式第四十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一3、嗜鹽菌紫膜的光合作用一種只有嗜鹽菌才有的，無葉綠素或細菌葉綠素參與的獨特的光合作用。紫膜的光合磷酸化是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最簡單的光合磷酸化反應(yīng)第四十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一生物氧化：物質(zhì)在生物體內(nèi)經(jīng)過一系列連續(xù)的氧化還原反應(yīng)逐步分解并放出能量的過程。生物氧化的形式某物質(zhì)與氧結(jié)合脫氫失去電子生物氧化的功能產(chǎn)能（ATP）產(chǎn)還原力[H]產(chǎn)小分子中間代謝物生物氧化的過程脫氫（或電子）遞氫（或電子）受氫（或電子）生物氧化的類型有氧呼吸無氧呼吸發(fā)酵二、微生物氧化方式第四十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一有氧呼吸、無氧呼吸和發(fā)酵過程示意圖第四十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一發(fā)酵：在無氧和無外源氫受體的條件下，底物脫氫后所產(chǎn)生的還原力[H]未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交某一內(nèi)源性中間代謝物接受，以實現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反應(yīng)①產(chǎn)能方式：底物水平磷酸化產(chǎn)生ATP。②電子受體：底物形成的中間產(chǎn)物又作為受氫體接受氫形成新產(chǎn)物，不需氧氣參加。③底物去向：底物氧化不徹底，只釋放部分能量。1、發(fā)酵作用第四十九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一乙醇發(fā)酵

酵母菌的乙醇發(fā)酵：

C6H12O6——→2CH3CH2OH+2CO2+2ATP不同的微生物進行乙醇發(fā)酵的途徑和產(chǎn)物不同，主要有酵母菌的乙醇發(fā)酵和細菌的乙醇發(fā)酵。接合單胞菌的乙醇發(fā)酵（ED途徑）：

C6H12O6——→2CH3CH2OH+2CO2+ATP第五十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一乳酸發(fā)酵

P.KH.K異型乳酸發(fā)酵：指發(fā)酵產(chǎn)物除乳酸外，還有其它的化合物。

腸膜狀明串珠菌：葡萄糖——→1乳酸+1乙醇+1CO2+1ATP

雙岐桿菌：

2×葡萄糖——→2乳酸+3乙酸+5ATP

（P.K為磷酸戊糖解酮酶，H.K為磷酸已糖解酮酶）

同型乳酸發(fā)酵：指發(fā)酵產(chǎn)物只有單一的乳酸

德氏乳桿菌：

C6H12O6——→2乳酸+2ATP第五十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一丁酸梭狀芽孢桿菌（Clostridiumbutyricum）可以發(fā)酵葡萄糖得到丁酸

4C6H12O6——→2乙酸＋3丁酸＋8CO2＋8H2＋10ATP

每mol葡萄糖在發(fā)酵中大約產(chǎn)2.5個ATP。丁酸發(fā)酵與丙酮丁醇發(fā)酵

丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylicum）葡萄糖—→丁醇＋丙酮＋乙酸＋乙醇＋H2＋CO2＋ATP

第五十二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一2、呼吸作用

Aerobicrespiration有氧呼吸:以分子氧作為最終電子受體的呼吸。Anaerobicrespiration無氧呼吸：以氧以外的其他氧化型化合物作為最終電子受體的呼吸。

巴斯德效應(yīng)：由于葡萄糖在有氧呼吸中產(chǎn)生的能量要比在發(fā)酵中產(chǎn)生的多，所以在有氧條件下，兼性厭氧微生物終止厭氧發(fā)酵而轉(zhuǎn)向有氧呼吸，這種呼吸抑制發(fā)酵的現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。第五十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一又稱好氧呼吸，是一種最普遍又最重要的生物氧化或產(chǎn)能方式特點：底物常規(guī)方式脫氫后，脫下的氫經(jīng)完整的呼吸鏈又稱電子傳遞鏈傳遞，最終被外源分子氧接受，產(chǎn)生了水并釋放出ATP形式的能量。A、有氧呼吸第五十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一

呼吸鏈末端的電子受體不是氧可作為電子受體的物質(zhì)：

NO3－

NO2－

SO42－

CO2

能量生成效率低于氧B、無氧呼吸第五十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一三、能量的消耗

生物合成運動營養(yǎng)運輸生物發(fā)光生物熱第五十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一自然界中的微生物絕大多數(shù)是化能異養(yǎng)型的微生物，這些微生物從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)以后，通過微生物細胞中的酶進行分解代謝產(chǎn)生能量ATP和小分子有機物。微生物進行合成代謝的前體物ATP是合成代謝所必需的能量的主要源泉第六節(jié)微生物的分解代謝第五十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一不含氮有機物的降解

淀粉的降解：淀粉→葡萄糖纖維素的降解：纖維素→葡萄糖半纖維素的降解：半纖維素→單糖+糖醛酸果膠質(zhì)的降解：果膠→半乳糖醛酸+甲醇木質(zhì)素的降解木質(zhì)素的化學結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，它是由許多芳香族亞基縮合而成的聚合物。木質(zhì)素――――――→乙酸+琥珀酸

一、大分子有機物的分解第五十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一含N有機物的降解

蛋白質(zhì)的降解蛋白質(zhì)―→多肽―→AA―→CO2+NH3幾丁質(zhì)的降解幾丁質(zhì)―→寡聚糖――→N-乙酰葡萄糖胺→乙酸+葡萄糖胺――→葡萄糖+NH3尿素的降解尿素+2H2O―→（NH4）2CO3―→2NH3+CO2＋H2O

第五十九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一含磷有機物的降解

卵磷脂―――→甘油―→P-甘油―→EMP

脂肪酸―→乙酰COA―→TCA

膽堿―→NH3+CO2+有機酸磷酸核酸――→核苷酸―――→磷酸+核苷―→嘌呤+嘧啶卵磷脂酶

核酸酶核苷酸酶第六十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一含S有機物的降解

胱氨酸+3H2O+1/2O2→2乙酸+2CO2+2H2S+2NH3油脂的降解

油脂―――→脂肪酸------→乙酰COA→TCA

甘油＋Pi--→P－甘油→EMP

烴類物質(zhì)的降解

甲烷是最簡單的烴類物質(zhì)，能被甲基營養(yǎng)菌作C源利用。

脂肪酶第六十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一A、EMP途徑B、HMP途徑C、ED途徑D、TCA循環(huán)1、底物脫氫的4條途徑二、己糖的分解第六十二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一底物脫氫的4條途徑及其與遞氫、受氫的聯(lián)系第六十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一A、糖酵解途徑（EMP途徑）第六十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一EMP途徑為合成代謝提供了：能量：2ATP

還原力：2NADH

小分子C架：6-P葡萄糖

P-二羥丙酮

3-P甘油酸

P-烯醇式丙酮酸丙酮酸第六十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一B、戊糖磷酸途徑（HMP途徑）第六十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一PP途徑為合成代謝提供：還原力：NADPH×2小分子C架：5-P核糖（合成核酸的前體物）；4-P赤蘚糖（合成芳香氨基酸的前體物）第六十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一C、ED途徑第六十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一主要局限于接合單胞菌屬的一些細菌。葡萄糖+NAD++NADP++Pi+ADP→2丙酮酸＋NADH+NADPH+2H++ATPED途徑為合成代謝提供：能量：ATP

還原力：NADH2+ NADPH2

小分子C架：

6-P葡萄糖

3-P甘油酸

P-烯醇式丙酮酸丙酮酸ED途徑可不依賴于EMP和HMP途徑而單獨存在，是少數(shù)缺乏完整EMP途徑的微生物的一種替代途徑，未發(fā)現(xiàn)存在于其它生物中。第六十九頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一關(guān)鍵反應(yīng)：2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸的裂解催化的酶：6-磷酸脫水酶，KDPG醛縮酶相關(guān)的發(fā)酵生產(chǎn)：細菌酒精發(fā)酵優(yōu)點：代謝速率高，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率高，菌體生成少，代謝副產(chǎn)物少，發(fā)酵溫度較高，不必定期供氧。缺點：較易染菌；細菌對乙醇耐受力低第七十頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一微生物不同途徑的分布（％）EMPHMPED啤酒酵母

產(chǎn)脫假絲酵母

灰色鏈霉菌

產(chǎn)黃青霉

大腸桿菌

藤黃八疊球菌

枯草桿菌

銅綠假單胞菌

氧化醋單胞菌

運動發(fā)酵單胞菌

嗜糖假單胞菌88

66-81

97

77

72

70

74

-

-

-

-12

19-34

323

28

30

26

29

100

-

--

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71

-

100

100糖代謝途徑在不同微生物中的分布第七十一頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一D、TCA循環(huán)第七十二頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一提供還原力：3NADH2，1FADH2提供能量：形成1GTP提供前體化合物：

a-酮戊二酸琥珀酸草酰乙酸AcCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+3NADH2+FADH2+GTP+CoA第七十三頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一EMP途徑不完全PP途徑ED途徑丙酮酸的代謝的多樣性

①進入TCA（Tricarboxylicacidcycle）循環(huán)進一步氧化分解，產(chǎn)生還原力NADPH2，ATP和合成代謝所需要的小分子C架。②發(fā)酵作用Fermatatiom丙酮酸第七十四頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一第七節(jié)微生物的合成代謝微生物的合成代謝可以概括為三個階段

產(chǎn)生三要素：能量、還原力、小分子化合物合成前體物：氨基酸、單糖、氨基糖、脂肪酸、核苷酸合成大分子：蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、多糖合成作用就是微生物將簡單的無機物或者有機物用體內(nèi)的各種酶促反應(yīng)合成大分子即菌體物質(zhì)的過程。第七十五頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一一自養(yǎng)微生物對CO2的固定

卡爾文循環(huán)（Calvincycle）還原性三羧酸循環(huán)途徑厭氧乙酰-CoA途徑羥基丙酸途徑第七十六頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一1、卡爾文循環(huán)（Calvincycle）羧化反應(yīng)3個核酮糖-1,5-二磷酸通過核酮糖二磷酸羧化酶將3個CO2固定,并轉(zhuǎn)變成6個3-磷酸甘油酸分子。還原反應(yīng)3-磷酸甘油酸還原成3-磷酸甘油醛（通過逆向EMP途徑產(chǎn)生）。CO2受體的再生1個3-磷酸甘油醛通過EMP途徑的逆轉(zhuǎn)形成葡萄糖，其余5個分子經(jīng)復(fù)雜的反應(yīng)再生出3個核酮糖-1,5-二磷酸分子。第七十七頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一2、還原性三羧酸循環(huán)途徑4C檸檬酸裂合酶第七十八頁，共九十二頁，編輯于2023年，星期一3、厭氧乙酰-CoA途徑