微生物。新陈代谢

项目途径EMP HMP TCA ED别称即糖酵解途径。

指在无氧条件下，1分子葡萄糖经约10步反应，产生两分子丙酮酸、两分子NADH2和2ATP的反应途径糖一磷酸途径。

指葡萄糖不经EMP途径和TCA途径而获得彻底氧化，并产生12NADPH2和多种重要中间代谢物的反应途径即三羧酸循环。

是绝大多数好氧生物所具有的关键性产能氧化反应途径，呈循环方式。

又称KDPG裂解途径。

是少数缺乏完整EMP途径的微生物所具有一条EMP替代途径。

最终产生丙酮酸** **产生CO2** **产能效率最低**存在底物水平磷酸化产ATP** ** **可形成NADH+H+** ** **可形成NADPH+H+** **产能效率最高** **EMP途径中的一个关键酶是果糖二磷酸醛缩酶通过ED途径分解葡萄糖的主要特点是快速形成丙酮酸的反应只须经过四步能通过ED途径进行细菌酒精发酵的菌种是运动发酵单胞菌脱氮副球菌的呼吸链组分与真核生物线粒体的相同一个丙酮酸分子通过TCA循环（包括“入门反应”）和呼吸链，共可形成的ATP有15个FAD是一类辅基，它的名称是黄素蛋白氧化乙酸脱硫单胞菌所进行的无氧呼吸属于硫呼吸硫酸盐还原菌还原硫酸盐的最终产物是.H2S硫酸盐还原菌都是一些专性厌氧菌营硝酸盐呼吸的细菌，都是一类兼性厌氧菌产乙酸细菌，产甲烷菌所进行的无氧呼吸是碳酸盐呼吸厌氧发酵细菌中的ATP来源都是靠底物水平磷酸化，其中最主要的底物是乙酰磷酸由EMP途径出发的六条发酵途径，其共同的最初中间代谢物是丙酮酸能进行同型乳酸发酵的乳酸菌是德氏乳杆菌甲基红试验的依据是来自混合酸发酵凡能在厌氧条件下进行光合作用的细菌，都归在红螺菌目中能进行光合作用的细菌中，不含叶绿素或菌绿素的是嗜盐菌循环光合磷酸化，非循环光合磷酸化，底物水平磷酸化，紫膜的光合磷酸化四种磷酸化反应中，最为简单的光合磷酸化反应是紫膜的光合磷酸化在Calvin循环中的第一个关键酶是核酮糖二磷酸羧化酶至今已发现的能利用氢通过厌氧乙酰辅酶A途径固定CO2的严格厌氧菌，主要有产甲烷菌、硫酸盐还原菌和产乙酸菌代谢回补途径之一是围绕着如何合成EMP途径中的磷酸烯醇式丙酮酸代谢回补途径之一是围绕着如何合成TCA循环中的草酰乙酸乙醛酸循环每周转一次可把两分子乙酸合成1分子琥珀酸进行兼性厌氧、光能异养的自生固氮菌是红螺菌进行好氧、化能异养的自成固氮菌是固氮菌（属）进行厌氧、光能自养的自生固氮菌是绿假单胞菌进行好氧、光能自养的自生固氮菌是念珠蓝菌在豆科植物根瘤中，根瘤菌能以只生长不分裂却能固氮的状态存在，这就是类菌体可引起非豆科植物结根瘤的共生固氮菌是弗兰克氏菌最先与生物固氮中最初产物NH3相结合的有机物是谷氨酸在与非豆科植物共生固氮的弗兰克氏放线菌的营养菌丝末端，可膨大成为一个具有固氮功能的结构，称为泡囊好氧性自生固氮菌保护其固氮酶不受氧毒害的机制之一是呼吸保护非豆科植物根瘤菌保护其固氮酶不受氧毒害的机制之一是形成泡囊蓝细菌保护其固氮酶不受氧毒害的机制之一是形成异形胞在肽聚糖合成过程中，由Park核苷酸合成肽聚糖单体的反应过程是在细胞膜上进行的在肽聚糖合成过程中，由N-乙酰葡糖胺合成N-乙酰胞壁酸和Park核苷酸的反应过程都是在细胞质中进行的运到细胞膜外的肽聚糖单体要进一步合成肽聚糖网套，其合成的引物为肽聚糖青霉素可抑制细菌细胞壁肽聚糖合成中的转肽酶在微生物，尤其在细菌的细胞中，诱导酶一般可占细胞蛋白含量的10％在分支代谢途径中，每一分支途径的末端产物按一定百分率单独抑制共同途径中第一个酶的反馈抑制作用，称为累积反馈抑制当分支代谢途径中的两种末端产物同时存在时，可以起着比一种末端产物大得多的反馈抑制作用，这种代谢调节方式称作合作反馈抑制只有当分支代谢途径中的多个末端产物同时过量时，才能抑制共同途径中的第一个酶，这种反馈调节方式称为协同反馈抑制酶活性的调节属于酶分子水平上的代谢调节，它包括酶活性的激活和抑制合成代谢的功能与分解代谢相反，是指在有关酶系的催化下，由简单分子，ATP和H （还原力）一起合成复杂大分子的过程。

微生物可以利用的最初能源有有机物，日光，（还原态）无机物3类，它们经生物氧化等反应，最终产生通用能源（ATP）；。

在微生物的新陈代谢中，〖H〗表示还原力或称还原当量。

生物氧化的反应形式包括与氧结合，脱氢，失去电子3种；反应过程包括脱氢（或电子），递氢（或电子），受氢（或电子）3个阶段；生理功能可分产能（ATP），产还原力（〖H〗），产小分子中间代谢物3种；而生物氧化的类型除呼吸和发酵外，还有无氧呼吸。

在生物氧化中，以葡萄糖为底物的4条脱氢途径是EMP，HMP，ED，EMP+TCA根据受氢过程中氢受体性质的不同，可把生物氧化区分成呼吸，无氧呼吸，发酵3种类型。

在有氧情况下，基质脱下的氢经呼吸链（或电子传递链）传递，最终以氧为氢受体，这类生物氧化称为呼吸（或有氧呼吸）；在无氧条件下，经呼吸链（或电子传递链）传递，以无机氧化物（个别为有机氧化物）为氢受体，称无氧呼吸；在无氧条件下，若不通过呼吸链（电子传递链）传递而直接以（内源氧化性）中间代谢物为氢受体，则称发酵，例如乳酸发酵（或酒精发酵）一分子葡萄糖在有氧条件下，经过不同的代谢途径会产生不同的ATP形式的能量，例如，经EMP途径产8个ATP，经HMP途径产35个A TP，经ED途径产7个ATP，而经EMP+TCA循环则产38（或36～38）个ATP。

EMP途径又称糖酵解途径或已糖二磷酸途径。

在无氧条件下，EMP途径的终产物丙酮酸可被还原成乳酸；也可通过脱羧作用形成乙醛，然后再被还原成乙醇。

一分子葡萄糖经EMP途径后，可获得两分子NADH+H+（或NADH2）、两分子ATP和两分子中间代谢物丙酮酸（其分子式为CH3COCOOH）。

在有氧条件下，EMP途径可与TCA途径相连接，于是一个葡萄糖分子可彻底氧化成6个分子的CO2和6个分子的H2O，并产生38个分子A TP。

在EMP途径中，有一个3碳中间代谢物磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下产生了丙酮酸，其间产生途径中的第二个A TP，这是借底物水平磷酸化产ATP的又一个实例。

在EMP途径中，有一个3碳中间代谢物1，3-二磷酸甘油酸可通过磷酸甘油酸激酶酶的催化而形成3-磷酸甘油酸，其间产生本途径的第一个ATP，这是借底物水平磷酸化产ATP 的一个实例。

HMP途径是葡萄糖不必经过EMP，TCA途径而得到彻底氧化的途径，通过它，细胞就可获得大量NADPH+H+（或NADPH2）（或称还原辅酶Ⅱ（C OⅡ，TPN））形式的还原力、中间代谢物和ATP。

HMP途径即已糖～磷酸途径途径，又称戊糖磷酸途径途径。

分子葡萄糖经HMP途径直接氧化和一系列复杂反应后，最终产物为12分子NADPH+H+（或NADPH2），5分子葡糖-6-磷酸和6分子二氧化碳。

一分子葡萄糖经ED途径后，可产生一分子A TP、一分子NADH+H+（或NADH2）、一分子NADPH+H+（或NADPH2）和两分子丙酮酸ED途径的两个主要特点是：存在于缺乏完整EMP途径的少数细菌中，葡萄糖只须经4步反应即可产生丙酮酸ED途径又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径（英文简写为KDPG途径），它存在于少数EMP途径不完整的细菌例如（一些）假单胞菌和（一些）发酵单胞菌中在真核生物中，TCA循环的反应在细胞的线粒体中进行，在原核生物中TCA循环在细胞质中进行，只有琥珀酸脱氢酶酶是一例外，它在真核生物的线粒体或原核生物细胞中，都是结合在膜上的。

TCA循环不仅在各种代谢途径中处于枢纽地位，而且还与多种重要发酵产物，例如柠檬酸，苹果酸，延胡索酸，琥珀酸，谷氨酸等的形成直接相关参与呼吸链中的一些辅酶或辅基，当处在氧化态或还原态时，都有其特定的吸收光谱数据，由此就可以利用分光光度计来确定其呼吸链的组分及其存在状态。

构成微生物呼吸链的主要组分有5类，即NAD和NADP，FAD和FMN，铁硫蛋白（或Fe-S），泛醌（或CoQ），细胞色素系统，其中有的组分只能传递电子，如细胞色素系统微生物的细胞色素系统一般由Cyt.b，Cyt.c，Cyt.a，Cyt.a3组成。

呼吸链在传递氢或电子的过程中，通过与氧化磷酸化作用相偶联，产生了生物的通用能源ATP，其形成机制可用英国著名学者P.Mitchell（米切尔）提出的化学渗透学说来解释。

在化能无机营养型微生物中，其所需能量A TP是由（还原态）无机底物经生物氧化反应而产生的，所需还原力〖H〗则是通过氢的耗ATP的逆呼吸链传递反应而产生的。

能进行反硝化作用的细菌很多，例如地衣芽孢杆菌_铜绿假单胞菌，斯氏假单胞菌，脱氮硫杆菌和脱氮副球菌等碳酸盐呼吸是一类以CO2或重碳酸盐作为末端氢受体的一类无氧呼吸，其终还原产物分别为CH4（或甲烷）或乙酸在无氧条件下培养具有延胡索酸呼吸功能的细菌时，若在培养基中加入延胡索酸，就会促进其生长并获得较高的细胞得率（或生长得率）丙酮和丁醇是由丙酮丁醇梭菌产生的，当用玉米粉作发酵原料时，其产物中的丙酮：丁醇：乙醇约为3：6：1细菌的“异型酒精发酵”，是由肠膜状明串珠菌菌等通过HMP途径进行的，这时一葡萄糖分子可产生一分子乳酸、一分子乙醇、一分子二氧化碳和一分子ATP在自养微生物中，至今已了解的二氧化碳固定途径有3条，即Calvin循环、厌氧乙酰C O A途径，还原性TCA途径，而不存在某些热带起源的高等植物才有的4碳途径途径卡尔文循环也称Calvin-Bussham循环（或：核酮糖二磷酸途径，还原性戊糖循环），是自养生物固定CO2的最重要途径，该途径中两种特有酶是核酮糖二磷酸羧化酶（或RuBisCo）和磷酸核酮糖激酶位于分解代谢和合成代谢交点处的重要中间代谢物共有12种，现举其中10种是葡萄糖-1-磷酸，葡萄糖-6-磷酸，核糖-5-磷酸，赤藓糖-4-磷酸，磷酸烯醇式丙酮酸，丙酮酸，3-磷酸甘油酸，α-酮戊二酸，草酰乙酸，琥珀酰CoA，二羟丙酮磷酸乙酰CoA乙醛酸循环中的两个独特酶是异柠檬酸裂合酶和苹果酸合成酶共生固氮菌的种类很多，其中能引起豆科植物根瘤的有根瘤菌属等，引起非豆科植物根瘤的有弗兰克氏菌属等，能与其他植物共生的有念珠蓝菌属和鱼腥蓝菌属等测定固氮酶的经典方法有粗放的微量克氏定氮法法和繁琐的同位素法法等，现代的既灵敏又简便的方法是乙炔还原法，测定用的关键仪器称气相色谱仪生物固氮反应的6个必要条件是A TP的供应，还原力〖H〗及其载体，固氮酶，还原底物N2，镁离子，严格的厌氧环境为生物固氮提供还原力的物质是.NAD（P）H2，然后通过铁氧还蛋白或黄素氧还蛋白传递给固氮酶的铁蛋白（固氮酶的组分Ⅱ）组分上，由钼铁蛋白（固氮酶的组分Ⅰ）去络合、活化和还原氮，最终产生了NH3根据肽聚糖合成反应在细胞中所处部位不同，可把合成过程分3个阶段，第1阶段在细胞质部位进行，由葡萄糖合成至Park核苷酸；第二阶段在细胞膜部位进行，由Park核苷酸合成至肽聚糖单体；第3阶段在细胞膜外部位进行，由肽聚糖单体再最终合成为肽聚糖（网套）。