微生物的新陈代谢
合集下载
《微生物学》第6章 微生物的新陈代谢
粉嫩熟肉 各种外卖中的熟肉中含有的亚硝酸盐，是
现在最严重的。因为它可以让肉煮熟后颜色粉 红、口感鲜嫩，还会延长食品保质期，所以它 已经成为了食品加工业中肉制品添加剂的必备 配料。包括餐馆里，厨师们烹调许多肉菜都离 不了它，还有各种烧烤肉制品、羊肉串、腌制 品，以至驴肉、鹿肉、羊杂、内脏等，几乎都 会加入亚硝酸盐。一些所谓“传统工艺制作”的 产品中，哪怕是鸡鸭制品也不能幸免，这早已 成为了这行的行规。
亚硝酸盐的致癌性及致畸性：亚硝酸盐的危害还不只是使人中毒， 它还有致癌作用。亚硝酸盐可以与食物或胃中的仲胺类物质作用转 化为亚硝胺。亚硝胺具有强烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、 肝癌和大肠癌等。 慢性中毒（包括癌变）原因
1.饮用含硝酸盐或亚硝酸盐含量高的苦井水、蒸锅水。 2.食用硝酸盐或亚硝酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质 的蔬菜。
iii. 2分子的丙酮酸来源不同
iv. 1 mol葡萄糖经途径只产生1 mol ATP
不同微生物中葡萄糖降解途径的分布（%）
微生物
EMP
HMP
ED
酿酒酵母
88
12
-
产朊假丝酵母
66~81
19~34 -
灰色链霉菌
97
3
-
产黄青霉
77
23
-
大肠杆菌
72
28
-
铜绿假单胞菌
-
29
71
嗜糖假单胞菌
-
-
100
（2）硫酸盐呼吸(脱硫弧菌属、脱硫单胞菌属、脱硫球菌属)
硫酸盐呼吸：是一类称作硫酸盐还原细菌的严格厌氧菌 在无氧 条件下获取能量的方式，其特点是底物脱氢后， 经呼吸链递氢，最终由末端氢受体硫酸盐受氢，在递氢 的过程中与氧化磷酸化相偶联而获得ATP。
微生物第五章总结
3. 嗜盐菌紫膜的光介导ATP合成
嗜盐菌在无氧条件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上视黄醛辅基构象的变化，可使质子不断驱至膜外，从而在膜两侧建立一个质子动势，再由它来推动ATP酶合成ATP，此即为光介导ATP合成。
第二节 分解代谢和合成代谢的联系
一， 两用代谢途径
凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径，称为两用代谢途径。EMP，HMP和TCA循环都是重要的两用代谢途径。如：葡萄糖通过EMP途径可分解为2个丙酮酸，反之2个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成1个葡萄糖，此即葡糖异生作用。
TCA特点：（1）氧虽不直接参与反应，但必须在有氧条件下运转（2）每分子丙酮酸可产4个NADH+H+,一个FADH2和）TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。
（二） 递氢和受氢
根据递氢特点尤其是受氢体性质的不同，可把生物氧化区分为呼吸，无氧呼吸和发酵3中类型。
一， 自养微生物的CO2固定
在微生物中CO2固定途径有四条：
（一） Calvin循环：又称Calvin-Benson循环，Calvin-Bassham循环，核酮糖二磷酸途径或还原性戊糖磷酸循环。此循环是光能自养型生物固CO2的主要途径。核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖液激酶是本途径的两种特有的酶。本循环可分为3个阶段：（1）羧化反应（2）还原反应（3）CO2受体再生（反应式见书P130）。Calvin循环的总反应式：6CO2+12NAD(P)H2+18ATP——→C6H12O6+12NAD(P)+18ADP+18Pi+6H2O
二， 自养微生物产ATP和产还原力
自养微生物按其最初能源的不同，可分为两大类：一类是能对无机物进行氧化而获得能量的微生物，称作化能无机自养型微生物，另一类是能利用日光辐射能的微生物，称作光能自养型微生物。两种根本的区别在于，前者生物合成的起点是建立在对氧化程度极高的CO2进行还原的基础上，而后者的起点则建立在对氧化还原水平适中的有机碳源直接利用的基础上。
嗜盐菌在无氧条件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上视黄醛辅基构象的变化，可使质子不断驱至膜外，从而在膜两侧建立一个质子动势，再由它来推动ATP酶合成ATP，此即为光介导ATP合成。
第二节 分解代谢和合成代谢的联系
一， 两用代谢途径
凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径，称为两用代谢途径。EMP，HMP和TCA循环都是重要的两用代谢途径。如：葡萄糖通过EMP途径可分解为2个丙酮酸，反之2个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成1个葡萄糖，此即葡糖异生作用。
TCA特点：（1）氧虽不直接参与反应，但必须在有氧条件下运转（2）每分子丙酮酸可产4个NADH+H+,一个FADH2和）TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。
（二） 递氢和受氢
根据递氢特点尤其是受氢体性质的不同，可把生物氧化区分为呼吸，无氧呼吸和发酵3中类型。
一， 自养微生物的CO2固定
在微生物中CO2固定途径有四条：
（一） Calvin循环：又称Calvin-Benson循环，Calvin-Bassham循环，核酮糖二磷酸途径或还原性戊糖磷酸循环。此循环是光能自养型生物固CO2的主要途径。核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖液激酶是本途径的两种特有的酶。本循环可分为3个阶段：（1）羧化反应（2）还原反应（3）CO2受体再生（反应式见书P130）。Calvin循环的总反应式：6CO2+12NAD(P)H2+18ATP——→C6H12O6+12NAD(P)+18ADP+18Pi+6H2O
二， 自养微生物产ATP和产还原力
自养微生物按其最初能源的不同，可分为两大类：一类是能对无机物进行氧化而获得能量的微生物，称作化能无机自养型微生物，另一类是能利用日光辐射能的微生物，称作光能自养型微生物。两种根本的区别在于，前者生物合成的起点是建立在对氧化程度极高的CO2进行还原的基础上，而后者的起点则建立在对氧化还原水平适中的有机碳源直接利用的基础上。
《微生物的新陈代谢》学习心得2篇
《微生物的新陈代谢》学习心得 (3)《微生物的新陈代谢》学习心得 (3)精选2篇（一）学习《微生物的新陈代谢》这门课程，让我对微生物的代谢过程有了更深入的了解，以下是我的学习心得：首先，我了解到微生物是一类非常庞大和多样的生物群体，它们可以在各种不同的环境中生存和繁殖。
微生物的新陈代谢是指它们在生物体内进行化学反应以获取能量和合成生物物质的过程。
这些反应通常包括降解有机物和合成复杂的有机物。
其次，微生物的代谢过程可以分为两类：有氧代谢和厌氧代谢。
有氧代谢是指微生物利用氧气进行呼吸作用，将有机物（如葡萄糖）完全氧化为水和二氧化碳，并产生大量的能量。
厌氧代谢是指微生物在缺氧或无氧条件下进行代谢，通过发酵或其他途径产生能量。
此外，微生物的代谢过程还涉及到许多重要的生化反应和物质转化过程，如酶催化的反应、代谢通路、能量转移等。
这些反应和过程共同构成了微生物新陈代谢的基础，使得微生物能够适应和生存于不同的环境条件下。
最后，我还学习到了一些与微生物新陈代谢相关的应用和研究领域。
微生物的代谢产物在医药、食品、化工等行业中有广泛的应用，如抗生素、酶、发酵产物等。
研究微生物新陈代谢对于了解生命的基本原理、开发新药和生物技术等方面都具有重要意义。
通过学习《微生物的新陈代谢》，我对微生物代谢过程有了更深入的了解，对微生物的多样性和适应性也有了更全面的认识。
这门课程不仅拓宽了我的知识面，还启发了我对微生物研究的兴趣，我希望能继续深入学习相关的知识，并将其应用于实际的科研和应用领域中。
《微生物的新陈代谢》学习心得 (3)精选2篇（二）学习《微生物的新陈代谢》让我对微生物的新陈代谢过程有了更深入的理解。
微生物是一类非常小的生物体，但它们的代谢活动却非常丰富和复杂，对环境有着重要的影响。
在学习过程中，我了解到微生物的新陈代谢可以分为两类：有氧代谢和厌氧代谢。
有氧代谢是指微生物通过氧气将有机物氧化分解为二氧化碳和水，并产生能量。
10-12 第五章 微生物的代谢
1、生物氧化的形式：
包括脱氢或脱电子
①失电子：
Fe2+ → Fe3+ + e CH3-CHO
②化合物脱氢、递氢: CH3-CH2-OH
NAD NADH2
2、生物氧化的过程： 脱氢（或电子）、递氢（或电子）和受氢（或电子）三 个阶段
3、生物氧化的功能： 产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物
德国： （Carl Neuberg）
目前甘油生产中使用的微生物 Dunaliella aslina（一种嗜盐藻类） 生活在盐湖及海边的岩池等盐浓度很高环境
胞内积累高浓度的甘油使细胞的渗透压保持平衡
由EMP途径中丙酮酸出发的发酵
②同型乳酸发酵：发酵产物只有乳酸
丙酮酸
NADH2
乳酸
同型乳酸发酵菌株有： 德氏乳杆菌(L.delbruckii)、嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、植物乳杆菌 (L.plantarum)、干酪乳杆菌(L.casei)、粪链球菌(Streptococcus faecalis)
（5）Stickland反应
氨基酸同时为碳源、氮源和能源 以一种氨基酸为H供体，而另一种氨基酸为H受体来实现 生物氧化产能的发酵类型。
3乙酸
丙氨酸
+
2甘氨酸
3NH3
CO2 ATP
Stickland反应特点：
部分氨基酸的氧化与另一些氨基酸的还原相偶联； 产能效率低，1ATP/1G。
各途经的相互关系
H2O
2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸
丙酮酸
~~醛缩酶
（KDPG）
有氧时与TCA循环连接 无氧时进行细菌乙醇发酵
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。
微生物的新陈代谢
EMP途径
p 以1分子葡萄糖为底物 p 约经过10步反应 p 产生2分子丙酮酸和2分子ATP的过程 • p p p 在其总反应中，可概括成 两个阶段（耗能和产能） 三种产物（NADH＋H+、丙酮酸和ATP） 10个反应步骤
生理功能
F F F F F 供应ATP 形式的能量和NADH2形式的还原力 连接其他几个重要代谢途径的桥梁 为生物合成提供多种中间代谢物 通过逆向反应可进行多糖合成 整个EMP途径的产能效率是很低的，即每一个葡 萄糖分子仅净产2个ATP，但其产生的多种中间代 谢物不仅可为合成反应提供原材料，而且起着连 接许多有关代谢途径的作用
可概括成两个阶段（耗能和产能）、三 种产物（NADH＋H+、丙酮酸和ATP）和10个 反应步骤
•
己糖激酶 磷酸己糖异构酶
磷酸果糖激酶
果糖二磷酸醛缩酶 丙糖磷酸 异构酶 甘油醛-3-磷 酸脱氢酶
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油 酸激酶
磷酸甘油酸 变位酶
烯醇 酶
丙酮酸激 酶
EMP途径
•
2NADH＋H+在有氧条件下可经呼吸链的氧化磷酸化反 应产生6ATP，在无氧条件下，则可还原丙酮酸产生乳酸 或还原丙酮酸的脱羧产物——乙醛而产生乙醇
第五章 微生物的代谢和发酵
• 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）的总和
• 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（或称还原当量，一般用[H]来表 示）的作用； 合成代谢又称同化作用,与分解代谢 相反,是指在合成酶的催化下,由简单小分子、ATP 形式的能量和[ H]形式的还原力共同合成复杂的生 物大分子的过程。
微生物新陈代谢
生物氢气
某些微生物能够利用光合作用或发酵作用产 生氢气，为氢能源的生产提供了新的途径。
感谢您的观看
THANKS
微生物新陈代谢的类型
01
02
03
有氧呼吸
微生物在有氧环境下，通 过氧化反应将有机物彻底 氧化分解，释放出能量。
无氧呼吸
微生物在无氧环境下，通 过发酵或无氧呼吸将有机 物氧化分解，释放出能量。
光合作用
某些光合细菌和藻类能够 利用光能将二氧化碳和水 转化为有机物，并释放出 氧气。
微生物新陈代谢的过程
的作用下进一步分解，释放大量能量。
无氧呼吸的产物
要点一
总结词
无氧呼吸的产物通常是二氧化碳、乙醇、乳酸等。
要点二
详细描述
在无氧呼吸过程中，有机物被氧化分解成不同的产物，例 如，葡萄糖在乳酸菌的无氧呼吸过程中被分解成乳酸，而 在酵母菌的无氧呼吸过程中则被分解成乙醇和二氧化碳。 这些产物对于微生物本身具有一定的生理意义，例如乳酸 可以降低细胞内的pH值，增强微生物的耐酸性；乙醇和二 氧化碳则可以作为微生物的能量来源和碳源。
无氧呼吸的能量转换
总结词
无氧呼吸的能量转换效率通常较低，但也有例外。
详细描述
无氧呼吸过程中释放的能量并不像有氧呼吸那样完全 、高效地转换为ATP中的化学能。因此，无氧呼吸的 能量转换效率通常较低。然而，有些微生物在无氧呼 吸过程中也能产生大量的能量，例如醋酸细菌的无氧 呼吸过程就可以产生大量的能量，其能量转换效率与 有氧呼吸相差无几。此外，一些微生物在无氧呼吸过 程中可以将部分能量转换为热能，以维持微生物自身 的温度。
发酵的产物
总结词
发酵的产物包括酒精、乳酸、乙酸、丁酸等，这些产物具有广泛的应用价值。
第六章微生物的新陈代谢
大肠杆菌：— 产气杆菌：+
阳性
2020/4/21
阴性
甲 基 红 试 验
对照
大肠杆菌：+ 产气杆菌：—
2020/4/21
枸 橼 酸 利 用 试 验
大肠杆菌：— 产气杆菌：+
吲 哚 试 阳性 验
大肠杆菌：+ 产气杆菌：—
2020/4/21
2020/4/21
H2S 试验
尿
素
对照
阳性
阴性
酶
试
验
2020/4/21
1.发酵
发酵是一种在厌氧条件下发生的、不具有以氧或 无机物为电子受体的通过电子传递链传递电子的 生物氧化过程。该发酵被称为生理学发酵,与工业 上所称发酵完全不同。
供微生物发酵的有机物质主要是葡萄糖和其它单糖
工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下 通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定微 生物产品的过程。如酵母菌、苏云金杆菌菌体生产, 抗生素发酵、乙醇发酵及柠檬酸发酵等。
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
2020/4/21
第一节 微生物的能量代谢
产能和耗能
2020/4/21
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
2020/4/21
2、HMP途径：
2020/4/21
反应过程：
2020/4/21
3、ED途径：
2020/4/21
阳性
2020/4/21
阴性
甲 基 红 试 验
对照
大肠杆菌：+ 产气杆菌：—
2020/4/21
枸 橼 酸 利 用 试 验
大肠杆菌：— 产气杆菌：+
吲 哚 试 阳性 验
大肠杆菌：+ 产气杆菌：—
2020/4/21
2020/4/21
H2S 试验
尿
素
对照
阳性
阴性
酶
试
验
2020/4/21
1.发酵
发酵是一种在厌氧条件下发生的、不具有以氧或 无机物为电子受体的通过电子传递链传递电子的 生物氧化过程。该发酵被称为生理学发酵,与工业 上所称发酵完全不同。
供微生物发酵的有机物质主要是葡萄糖和其它单糖
工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下 通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定微 生物产品的过程。如酵母菌、苏云金杆菌菌体生产, 抗生素发酵、乙醇发酵及柠檬酸发酵等。
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
2020/4/21
第一节 微生物的能量代谢
产能和耗能
2020/4/21
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
2020/4/21
2、HMP途径：
2020/4/21
反应过程：
2020/4/21
3、ED途径：
2020/4/21
第六章微生物代谢
TCA循环的重要特点
为糖类、脂类、蛋白质三大物质转化中心枢纽。 循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体； 生物体提供能量的主要形式； 为人类利用生物发酵生产所需产品提供主要的代谢途径。如 柠檬酸发酵；Glu发酵等。
（二）递氢和受氢 经过上述4条途径脱氢后，通过呼吸链等方式 传递，最终可与氧、无机氧或有机物等氢受体相结
2、HMP途径
磷酸戊糖进一步代谢有两种结局：
①磷酸戊糖经转酮—转醛酶系催化，又生成磷酸己糖 和磷酸丙糖（3-磷酸甘油醛），磷酸丙糖借EMP途径 的一些酶，进一步转化为丙酮酸。称为不完全HMP途 径。
②由六个葡萄糖分子参加反应，经一系列反应，最后 回收五个葡萄糖分子，消耗了1分子葡萄糖（彻底氧化 成CO2 和水），称完全HMP途径。
CO2、H2O 还原型中间代谢 产物醇、酸 NO2、N2 次之 少
电子传递链
完整
不完整
无，底物水平磷 酸化
二、自养微生物产ATP和产还原力 按能量来源不同可分为:
化能自养型
光能自养型
（一）化能自养微生物 还原CO2所需要的ATP和[H]是通过氧化无机物而获得的
硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌
自养微生物氧化磷酸化效率低
葡萄糖 磷酸二羟丙酮
②异型乳酸发酵
乙醇
ATP ADP NAD+ NADH
乙醛
乙酰CoA
NAD+ NADH
乙酰磷酸
葡萄糖
6-磷酸 葡萄糖
6-磷酸葡 5-磷酸 萄糖酸 -CO2 木酮糖 3-磷酸 -2H 甘油醛
2ADP 2ATP
乳酸
（3）Stickland反应
1934年Stickland发现Closterdium sporogenes（生孢梭菌）能 利用一些氨基酸同时作为碳源、氮源和能源， 以一种氨基酸作供氢体，以另一种氨基酸作为受氢体而实现 产能的独特发酵类型。 CH3 CHNH2 + 2 CH2NH2 COOH ADP+Pi
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
条件：pH 3.5~4.5 , 厌氧 菌种：酿酒酵母、少数细菌（胃八叠球菌、解淀粉欧文氏菌等）
b、细菌型乙醇发酵资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
(发酵单胞菌和嗜糖假单胞菌)
同型酒精发酵
1G
2 丙酮酸
（ED）
乙醇 + 1ATP
代谢速率高，产物转化率高，发酵周期短等。缺点是生长pH较高，较易染 杂菌，并且对乙醇的耐受力较酵母菌低.
藓糖 ） d、单独HMP途径较少，一般与EMP途径同存
e、HMP途径是戊糖代谢的主要途径。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
过程： （4步反应） 1 葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖
6-磷酸-葡糖酸
6-磷酸-葡萄糖-脱水酶
特点:
KDPG KDPG醛缩酶
a、步骤简单 b、产能效率低：1 ATP
乙酸 乙醇
草酰乙酸
丙酸
志贺氏菌无此酶，故发酵G 不产气。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
b 丁二醇发酵（2，3--丁二醇发酵） —— 肠杆菌、沙雷氏菌、欧文氏菌等
丙酮酸
（乙酰乳酸脱氢酶）
乙酰乳酸
3-羟基丁酮
V.P.试验的原理：
（OH-、O2）
红色物质 精氨酸胍基乙二酰
丁二醇
中性
其中两个重要的鉴定反应：
3--磷酸--甘油醛 + 丙酮酸
c、关键中间产物 KDPG，特征酶：KDPG醛缩酶
细菌：铜绿、荧光假单胞菌,根瘤菌,固氮菌,农杆菌,运动发 酵单胞菌等。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
a 混合酸发酵：
——肠道菌（E.coli、沙氏菌、志贺氏菌等）
CO2 + H2
乳酸脱氢酶 乳酸 丙酮酸甲酸解酶 乙酰-CoA +甲酸
1G
丙酮酸
磷酸转乙酰基酶
乙醛脱氢酶
乙酸激酶
乙醇脱氢酶
E.coli与志贺氏菌的区别：
葡萄糖发酵试验：
PEP羧化酶
E.coli、产气肠杆菌
甲酸（甲酸氢解酶、HC+O）2 + H2
b、绿色细菌（绿硫细菌） 含较多的菌绿素c、d 或 e ，
少量 a 。 电子供体：硫化物 或 元素
硫；暗环境中不进行呼吸代谢， 还可同化乙酸、丙酸、乳酸等简 单有机物。
2、细菌光合色素 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
光合色素是光合生物所特有的物质，有主要色素和辅助色素， 主要色素是叶绿素和细菌叶绿素，辅助色素有类胡萝卜素和藻 胆色素。 1）叶绿素（chlorophyll）：680、440nm 2）菌绿素—— a、b、c、d、e、g。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
6-磷酸果糖出路：可被转变重新形成6-磷酸葡糖，回 到磷酸戊糖途径。
甘油醛-3-磷酸出路：
a、经EMP途径，转化成丙酮酸，进入TCA 途径 b、变成己糖磷酸，回到磷酸戊糖途径。
特点：
a 、不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，无ATP生成，
b、产大量的NADPH+H+还原力 ； c、产各种不同长度的重要的中间物（5-磷酸核糖、4-磷酸-赤
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
代谢（metabolism）：
细胞内发生的各种化学反应的总称
代谢
分解代谢(catabolism) 合成代谢(anabolism)
分解代谢
复杂分子
简单小分子 ATP [H]
（有机物）
合成代谢
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
含紫色类胡萝卜素，菌体较大。
氢供体：H2S、H2 或 有机物。 H2S S SO42- ；
少数暗环境以S2O32-作为电子供体。
氧化铁紫硫细菌（Chromatium属）利 用FeS,或Fe2+ 氧化产生Fe(OH)3 沉淀
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紫色非硫细菌（红螺菌科）： 旧认为不能利用硫化物作为电子 供体；现知大多数亦能利用硫化 物，但浓度不能高。
1 、V．P．实验 2、甲基红（M.R）反应(可检验 酸的存在)
产气肠杆菌： V.P.试验（+），甲基红（-） E.coli： V.P.试验（-），甲基红（+）
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、细菌的光合作用
真核生物：藻类及其他绿色植物
产氧 原核生物：蓝细菌 光能营养型生物
异型酒精发酵(乳酸菌、肠道菌和一些嗜热细菌）
1G
2 丙酮酸
（丙酮酸甲酸解酶）
甲酸 + 乙酰-- CoA
无丙酮酸脱羧酶
而有乙醛脱氢酶 乙醛 乙醇
2）乳酸发酵
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（德氏乳杆菌、植物乳杆菌、肠膜明串株菌 双歧双歧杆菌等）
—— EMP途径（丙酮酸 乳酸）
3)混合酸、丁二醇发酵 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
不产氧 （仅原核生物有）：光合细菌
1、光合细菌类群
1）产氧光合细菌——好氧菌
各种绿色植物、藻类 蓝细菌：专性光能自养。含有叶绿素a
(H2S环境中，只利用光合系统 I 进行不产氧作用)。
2）不产氧光合细菌
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
a、紫色细菌
——只含菌绿素a 或 b。
紫硫细菌（着色菌科）（旧称红硫菌 科）
生物氧化的形式：某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种
生物氧化的功能为：
产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物
微生物直接利用
生物 氧化
能量 储存在高能化合物（如ATP）中
以热的形式被释放到环境中
自养微生物利用无机物 异养微生物利用有机物
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
发酵是厌氧微生物在生长过程中获得能量的一种主要 方式。糖酵解作用是各种发酵的基础，而发酵是糖酵 解过程的发展。
2、发酵类型
1） 乙醇发酵 a、酵母型乙醇发酵 1 G （EMP） 2丙酮酸 2 乙醛 + CO2 2 乙醇 + 2 ATP
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
HMP 途径（磷酸戊糖途径、旁路途径） 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
分为两个阶段：
1、3个分子6-磷酸葡萄糖在6磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡 萄糖酸脱氢酶等催化下经氧化 脱羧生成6个分子NADPH+H+，3 个子CO2和3个分子5-磷酸核 酮糖
2、5-磷酸核酮糖在转酮酶和 转醛酶催化下使部分碳链进行 相互转换，经三碳、四碳、七 碳和磷酸酯等，最终生成2分 子6-磷酸果糖和1分子3-磷酸 甘油醛。
b、细菌型乙醇发酵资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
(发酵单胞菌和嗜糖假单胞菌)
同型酒精发酵
1G
2 丙酮酸
（ED）
乙醇 + 1ATP
代谢速率高，产物转化率高，发酵周期短等。缺点是生长pH较高，较易染 杂菌，并且对乙醇的耐受力较酵母菌低.
藓糖 ） d、单独HMP途径较少，一般与EMP途径同存
e、HMP途径是戊糖代谢的主要途径。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
过程： （4步反应） 1 葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖
6-磷酸-葡糖酸
6-磷酸-葡萄糖-脱水酶
特点:
KDPG KDPG醛缩酶
a、步骤简单 b、产能效率低：1 ATP
乙酸 乙醇
草酰乙酸
丙酸
志贺氏菌无此酶，故发酵G 不产气。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
b 丁二醇发酵（2，3--丁二醇发酵） —— 肠杆菌、沙雷氏菌、欧文氏菌等
丙酮酸
（乙酰乳酸脱氢酶）
乙酰乳酸
3-羟基丁酮
V.P.试验的原理：
（OH-、O2）
红色物质 精氨酸胍基乙二酰
丁二醇
中性
其中两个重要的鉴定反应：
3--磷酸--甘油醛 + 丙酮酸
c、关键中间产物 KDPG，特征酶：KDPG醛缩酶
细菌：铜绿、荧光假单胞菌,根瘤菌,固氮菌,农杆菌,运动发 酵单胞菌等。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
a 混合酸发酵：
——肠道菌（E.coli、沙氏菌、志贺氏菌等）
CO2 + H2
乳酸脱氢酶 乳酸 丙酮酸甲酸解酶 乙酰-CoA +甲酸
1G
丙酮酸
磷酸转乙酰基酶
乙醛脱氢酶
乙酸激酶
乙醇脱氢酶
E.coli与志贺氏菌的区别：
葡萄糖发酵试验：
PEP羧化酶
E.coli、产气肠杆菌
甲酸（甲酸氢解酶、HC+O）2 + H2
b、绿色细菌（绿硫细菌） 含较多的菌绿素c、d 或 e ，
少量 a 。 电子供体：硫化物 或 元素
硫；暗环境中不进行呼吸代谢， 还可同化乙酸、丙酸、乳酸等简 单有机物。
2、细菌光合色素 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
光合色素是光合生物所特有的物质，有主要色素和辅助色素， 主要色素是叶绿素和细菌叶绿素，辅助色素有类胡萝卜素和藻 胆色素。 1）叶绿素（chlorophyll）：680、440nm 2）菌绿素—— a、b、c、d、e、g。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
6-磷酸果糖出路：可被转变重新形成6-磷酸葡糖，回 到磷酸戊糖途径。
甘油醛-3-磷酸出路：
a、经EMP途径，转化成丙酮酸，进入TCA 途径 b、变成己糖磷酸，回到磷酸戊糖途径。
特点：
a 、不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，无ATP生成，
b、产大量的NADPH+H+还原力 ； c、产各种不同长度的重要的中间物（5-磷酸核糖、4-磷酸-赤
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
代谢（metabolism）：
细胞内发生的各种化学反应的总称
代谢
分解代谢(catabolism) 合成代谢(anabolism)
分解代谢
复杂分子
简单小分子 ATP [H]
（有机物）
合成代谢
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
含紫色类胡萝卜素，菌体较大。
氢供体：H2S、H2 或 有机物。 H2S S SO42- ；
少数暗环境以S2O32-作为电子供体。
氧化铁紫硫细菌（Chromatium属）利 用FeS,或Fe2+ 氧化产生Fe(OH)3 沉淀
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
紫色非硫细菌（红螺菌科）： 旧认为不能利用硫化物作为电子 供体；现知大多数亦能利用硫化 物，但浓度不能高。
1 、V．P．实验 2、甲基红（M.R）反应(可检验 酸的存在)
产气肠杆菌： V.P.试验（+），甲基红（-） E.coli： V.P.试验（-），甲基红（+）
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、细菌的光合作用
真核生物：藻类及其他绿色植物
产氧 原核生物：蓝细菌 光能营养型生物
异型酒精发酵(乳酸菌、肠道菌和一些嗜热细菌）
1G
2 丙酮酸
（丙酮酸甲酸解酶）
甲酸 + 乙酰-- CoA
无丙酮酸脱羧酶
而有乙醛脱氢酶 乙醛 乙醇
2）乳酸发酵
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（德氏乳杆菌、植物乳杆菌、肠膜明串株菌 双歧双歧杆菌等）
—— EMP途径（丙酮酸 乳酸）
3)混合酸、丁二醇发酵 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
不产氧 （仅原核生物有）：光合细菌
1、光合细菌类群
1）产氧光合细菌——好氧菌
各种绿色植物、藻类 蓝细菌：专性光能自养。含有叶绿素a
(H2S环境中，只利用光合系统 I 进行不产氧作用)。
2）不产氧光合细菌
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
a、紫色细菌
——只含菌绿素a 或 b。
紫硫细菌（着色菌科）（旧称红硫菌 科）
生物氧化的形式：某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种
生物氧化的功能为：
产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物
微生物直接利用
生物 氧化
能量 储存在高能化合物（如ATP）中
以热的形式被释放到环境中
自养微生物利用无机物 异养微生物利用有机物
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
发酵是厌氧微生物在生长过程中获得能量的一种主要 方式。糖酵解作用是各种发酵的基础，而发酵是糖酵 解过程的发展。
2、发酵类型
1） 乙醇发酵 a、酵母型乙醇发酵 1 G （EMP） 2丙酮酸 2 乙醛 + CO2 2 乙醇 + 2 ATP
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
HMP 途径（磷酸戊糖途径、旁路途径） 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
分为两个阶段：
1、3个分子6-磷酸葡萄糖在6磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡 萄糖酸脱氢酶等催化下经氧化 脱羧生成6个分子NADPH+H+，3 个子CO2和3个分子5-磷酸核 酮糖
2、5-磷酸核酮糖在转酮酶和 转醛酶催化下使部分碳链进行 相互转换，经三碳、四碳、七 碳和磷酸酯等，最终生成2分 子6-磷酸果糖和1分子3-磷酸 甘油醛。