[生物学]第四章 异养微生物的生物氧化
微生物学名词解释,问答题
假根：低等真菌某些种类的菌丝向基质内生长的须根状结构，在其上方着生孢囊梗和包子梗，假根起着支撑和吸收营养作用溶源菌：含有溶源菌体的细菌，溶源性细菌具有如下特征：自发裂解，诱导裂解，免疫性，复愈，溶源转变准性生殖：某些真菌不经过有性生殖，而是通过形成异核体，二倍体化，体细胞交换或单元化等过程产生基因重组的现象发酵：在生物氧化过程中，不使用电子传递链，以有机物为最终电子受体，只发生基质水平磷酸化，形成不同类型的特征性产物，如乙醇发酵，乳酸发酵等等硫化作用：硫化氢，土壤中的元素硫或其他不完全氧化物在微生物作用下的氧化生成硫酸的过程叫硫化作用，参与硫化作用的主要有某些化能无机型和光能无机型微生物1、什么是革兰氏染色法?该法主要步骤是什么?哪一步是关键?为什么?革兰氏染色是一种鉴别细菌的染色方法，根据各种细菌对这种染色反应不同，可把细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阳性两大类主要步骤：结晶紫初染1分钟，碘液媒染1分钟，95%乙醇脱色30秒，番红复染2—3分钟关键一步是乙醇脱色，因为若脱色时间超过30秒，革兰氏阳性菌初染成的紫色也会褪去，复染成红色，而误认为是革兰氏阴性菌；若脱色时间过短，则阴性菌的紫色不易褪去，成紫色，则误认为是阳性菌2、试比较细菌鞭毛、菌毛和性菌毛的区别。
3、好气性微生物需要氧气作为有氧呼吸中的电子受体兼性厌气性微生物也可用氧气作为电子受体专性厌气性微生物的生长不需要氧气氧气对严格专性厌气性微生物有毒害作用而耐气性厌氧微生物对氧气不敏感4、什么是生长因子？它包括哪几类化合物？是否任何微生物都需要生长因子？用少量却能明显促进微生物生长的有机化合物叫做生长因子主要有维生素，氨基酸，核苷酸类野生型菌株不需要生长因子，只有不能合成某种生长因子的营养缺陷型菌株才需要生长因子5、根际微生物区系有什么特点？植物对该区系的选择作用表现在那些方面。
根际微生物区系的特点：数量大，活性强，组成简单，反映了植物的选择作用植物根系向土壤中分泌糖、有机酸、氨基酸、维生素根系生长中脱落的组织、细胞，这些都可为微生物提供营养物质根系分泌的酸类可促使土壤有机质转化根系的活动也可改变根际总的氧分压、水分状况因植物种类、生育期及其他条件不同而导致对根际微生物区系的选择利用芽孢：某些细菌在生长后期于细胞内形成的一个圆形、椭圆形或圆柱形的高度折光的休眠体叫芽孢，芽孢对不良环境具有较强抗性拮抗关系：一种微生物因产生代谢产物或改变外界环境而抑制或杀死另一种微生物的现象，例如很多放线菌可产生抗生素，抑制其他微生物生长培养基：培养基是一种人工配制的适合不同微生物生长繁殖或合成代谢产物的营养基质，按营养成分划分，有天然培养基和合成培养基，按物理状态可分为，固体，半固体，液体培养基厌气型微生物：在其生物氧化过程中不需要氧作为电子受体的微生物，可分为兼性厌气型微生物和专性厌气型微生物，前者可在有氧或无氧时都可生存，而氧对后有毒害作用，后者只能在无氧或低氧化还原电位环境下生长1、化能异养微生物的生物氧化中, 产能方式主要有几种? 比较各途径的主要特点化能异养微生物的生物氧化产能方式有：有氧呼吸，无氧呼吸，发酵三种有氧呼吸：最终电子受体是氧气，电子传递链把电子传递给氧气有机物彻底氧化生成二氧化碳和水无氧呼吸：最终电子受体为无机氧化物根据电子受体不同，可分为，硝酸盐呼吸，硫酸盐呼吸，碳酸盐呼吸发酵：发酵中不使用电子传递链，只发生基质磷酸化，有机物为最终电子受体，形成不同类型的最终产物，如乙醇，乳酸等2、计数板计数有何优缺点？优点：快速，准确。
知识点2微生物的生物氧化
微生物的生物氧化1. 内容生物氧化是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
实际上是物质在生物体内经过一系列边连续的氧化还原反应，逐步分解发并释放能量的过程。
在生物氧化过程中释放的能量可被微生物直接利用，也可通过能量转换储存在高能化合物（ATP）中，以便逐步被利用，还有部分能量以热的形式被释放到环境中。
一、化能异养微生物的生物氧化1.化能异养微生物的生物氧化与产能（1）发酵⏹发酵的概念：发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物过程，即微生物细胞以有机物为最终电子受体的生物氧化过程。
⏹发酵的途径：EMP途径、HMP途径、ED途径、HK(PK)途径。
⏹发酵的类型：乙醇发酵、乳酸发酵、混合酸发酵⏹发酵的特点：①生物氧化所需能量ATP是借助于基质水平磷酸化的形成②基质氧化不彻底，产物是较复杂的有机物③产能少，氧化不完全，故其产物贮存起来④电子和H传递中，不需细胞色素作递H体，而是分子内递H“分子内呼吸”。
⑤条件：无氧（2）呼吸⏹呼吸概念：微生物以分子氧或无机物为最终电子受体的生物氧化过程。
⏹呼吸类型：有氧呼吸、无氧呼吸。
有氧呼吸：微生物在有氧条件下，可将1分子的葡萄糖彻底氧化成H2O、CO2，并可产生38个ATP。
有氧呼吸的特点：①产生的能量借助于氧化磷酸化过程产生②将复杂基质氧化成很彻底的产物H2O和CO2③能量多，全释放出来，是逐步释放的过程，并逐渐贮存④在有氧条件下进行无氧呼吸：在厌氧条件下，厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物（NO3-、NO2-、SO42-、CO2、Fe3+等）或有机氧化物（延胡索酸等，但很罕见）作为末端氢（电子）受体时发生的一类产能效率低的特殊呼吸。
进行厌氧呼吸的微生物极大多数是细菌。
包括有硝酸盐呼吸（反硝化作用）、硫酸盐呼吸（硫酸盐还原）、硫呼吸、碳酸盐呼吸等。
无氧呼吸的特点：①借氧化磷酸化产生能量②不需分子氧，但底物分解较彻底③产能比有氧呼吸少④氢和电子的传递需中间递氢体，需细胞色素，最终受氢体是无机物中的氧⑤分子外呼吸，无机物必须通过还原酶作用将H和电子激活O2形成水2.自养微生物的生物氧化（1）化能自氧菌的生物氧化：化能自养微生物从氧化无机物中获得能量，同化合成细胞物质，并在无机能源氧化中通过氧化磷酸化产生ATP。
《微生物学》课程教学大纲
《微生物学》课程教学大纲课程名称：微生物学课程类型: 必修课总学时： 108 讲课学时： 54 实验学时：54学分：3适用对象: 生物工程专业先修课程：普通生物学，生物化学一、课程性质、目的和任务微生物学是生命科学的一个重要分支，是生物工程专业的一个重要的学科基础必修课。
通过本课程的学习，使学生掌握微生物学在生命科学领域发展中的作用；微生物的主要类群；微生物的生长规律及控制；病毒的结构、复制、防治；了解微生物学的研究方法和手段；培养学生“综合”生物学的科学思想，从而使学生能够运用“综合”思想解决生物学中的问题，为学生学习有关后续课程提供必要的理论基础。
二、教学基本要求通过本课程的学习，要求学生系统掌握微生物学在生命科学领域发展中的作用；微生物的主要类群；微生物的生长规律及控制；了解微生物学的研究方法和手段。
三、教学内容及要求（一）绪论1.教学基本内容：（1）微生物与人类；（2）微生物的发现和微生物学的建立与发展；（3）微生物的类群及特点；（4）微生物学研究对象与任务；（5）本课程的目的、要求及范围。
2.要求：通过教学，引导学生走进微生物世界，了解微生物的概念和作用以及它们与人类的特殊关系；明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位；展望未来，激发学生的学习兴趣和明确肩负的重任。
（二）微生物细胞的结构和功能——原核微生物1.教学基本内容：（1）细菌的形态、结构和繁殖，细菌的群体形态；（2）放线菌的形态、结构和繁殖，放线菌的群体形态；（3）蓝细菌的形态、结构和繁殖；（3～5部分用图表形式概要描述）（4）支原体、立克次氏体和衣原体的形态、结构、功能和繁殖；（5）古生菌的概念、细胞形态和细胞结构。
2.要求：掌握细菌、放线菌的个体形态、细胞结构、化学组成、群体形态特征、繁殖方式。
了解蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体及古生菌的基本结构特点和生活特性。
（三）微生物细胞的结构和功能——真核微生物1.教学基本内容：（1）真核微生物的概述；（2）酵母菌的形态、结构和繁殖，酵母菌的群体形态；（3）霉菌的形态、结构和繁殖方式，重点以青霉和曲霉为主，霉菌的群体形态；2.要求：掌握酵母菌、霉菌的个体形态、结构、群体形态特征、繁殖方式。
第4章 微生物的生理(续)
2、好氧呼吸
好氧呼吸是一种最普遍和最重要的生物 氧化方式，其特点是在有氧条件下，底 物按常规方式脱氢后，经完整的呼吸链 递氢，最终由分子氧接受氢并产生水和 释放能量。
仍然以葡萄糖为例子，讲解好氧呼吸过程
葡萄糖的好氧呼吸分为两个阶段： 1、糖酵解阶段，形成丙酮酸，即EMP途径酵 解阶段 2、丙酮酸有氧分解阶段，即三羧酸循环 （TCA循环）阶段
有氧呼吸中传递电子的一系列偶联反应，由NAD 或NADP、FAD或FMN、辅酶Q、细胞色素等组成。其 功能是传递电子和产生ATP。
在好氧呼吸中，由EMP和TCA产生的［H］（ NADH+H+和FADH2 ），通过电子传递体系（呼吸链 ），最终到达分子氧，形成水。在这一传递过程中， 产生ATP（称为氧化磷酸化）。
产物
微生物
乙醇、CO2
酵母菌属（Saccharomyces)
乳酸
乳酸细菌属（Lactobacillus)
乳酸异型发酵 混合酸发酵 丁二醇发酵 丁酸发酵
乳酸、乙酸、乙醇、CO2
明串球菌属（Leuconostoc)
乳酸、乙酸、乙醇、甲酸、CO2、H2
大肠埃希氏菌（Escherichia coli)
丁二醇、乳酸、乙酸、乙醇、CO2、 H2
AH2 + B → A + BH2
供氢体 受氢体
AH2→A + 2H+ + 2e- 失去电子伴随脱氢 B + 2H+ + 2e-→BH2 得到电子伴随加氢或脱氧
1、发酵
定义：无外源电子受体的条件下，底物脱氢后所产生 的还原力［H］未经呼吸链传递而直接交给某一内 源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能 的一类生物氧化反应。
第四章异养微生物的产能代谢
第四章异养微生物的产能代谢第一节新陈代谢的概念与微生物代谢的特点第二节发酵第三节呼吸作用第四节天然多聚物的氧化分解第五节能量转换第四章异养微生物的产能代谢第一节新陈代谢的概念与微生物代谢的特点一、新陈代谢（metabolism）的概念新陈代谢简称代谢，这是微生物生命活动的基本特征之一。
它包括微生物体内所进行的全部化学反应的总和。
二、新陈代谢的途径当营养物质（A）进入微生物体内后，发生一系列的化学反应：A→B→C→D→E，称为代谢途径。
途径中的物质（B→D）称为中间产物。
经过不同的中间产物，进行一系列化学反应，最后形成终点产物（E）。
每一步反应都有专一的酶催化进行。
A到E得到一个终点产物，是直线途径。
一种营养物质有时可被代谢成一个以上的终点产物，是分支代谢途径。
（A）和(C)都是前体。
所谓前体是指微生物从外界吸收的、或在代谢途径中形成的、可被进一步转变成终点产物的化合物。
F→GA→B→C→D→EH三、代谢分类代谢作用包括分解代谢和合成代谢，或分别称异化代谢和同化代谢。
1、分解代谢催化分解代谢的酶称为分解酶类。
营养物质在分解酶类催化下，由结构复杂的大分子变成简单的小分子物质的反应为分解代谢，所经历的过程为分解途径，所得到的产物称为分解产物。
在物质分解过程中同时产生能量。
分解代谢的三个阶段2、合成代谢催化合成代谢的酶类称为合成酶类。
在合成酶的催化下，不同的小分子结构的物质被合成为大分子物质的过程称为合成代谢，所经途径为合成途径。
所得产物为合成产物。
合成代谢过程中需要能量。
合成代谢能量与代谢关系3、两向代谢途径由于多数酶促反应是可逆的，所以某些代谢途径就不只具有一种功能。
例如EMP途径，不仅作为使糖分解成小分子物质的分解途径，而且也能作为使小分子物质（二羧酸）合成糖原（糖原异生）的合成途径。
这种具有双重功能的途径称为两向代谢途径。
4、初级代谢一般把具有明确的生理功能，对维持生命活动不可缺少的物质代谢过程，称为初级代谢。
(完整版)微生物学教学大纲
课程编号：《微生物学》授课大纲学时数： 72讲课：72学制：四年制本科适合专业：生物科学有关专业一、本课程的性质和任务（一）课程的性质微生物学是生命科学中一门理论与实践性较强的重要基础课程，是一门对现代生命科学的发展发挥着不可以取代的重要作用的学科，故本课程分为理论解说和实践授课两大部分（实验部分还有授课大纲）。
理论课授课主要解说微生物发展的历史、微生物的形态构造、营养和代谢特点、遗传规律、生态、传染与免疫和系统分类等内容。
（二）课程的任务：本课程主要面对生物科学专业的本科学生讲课，是专业必修课。
经过学习微生物的形态构造、生理生化、生长生殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类判断以及微生物与其他生物的互有关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，认识该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，认识微生物的基本特点及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
二、本课程与其他课程的联系：微生物学是一门专业基础课，与好多课程关系亲近，应在生物化学、遗传学、生理学等课程的基础进步行学习，并为今后专业课，如遗传学、生物化学等课程的学习确定基础。
三、授课内容（一）第一章绪论一、本学期的授课安排二、微生物和你三、微生物学四、微生物的发现和微生物学的发展五、 20 世纪的微生物学六、 21 世纪微生物学发展的特点和趋势授课基本要求：学习微生物学这门课程，必定第一认识什么是微生物、主要种类、特点、发展情况、研究意义等等。
本章要修业生在联系本质的情况下掌握微生物的见解、特点，并提起学生学习微生物的兴趣。
主要知识点与重点：微生物的见解、类群及特点。
（二）第二章微生物的纯培养和显微技术第一节微生物的分别和纯培养一、无菌技术二、用固体培养基获得纯培养三、用液体培养基获得纯培养四、单细胞（孢子）分别五、选择培养分别六、微生物的珍藏技术第二节显微镜和显微技术一、显微镜的种类及原理二、显微观察样品的制备第三节显微镜下的微生物一、细菌和古菌二、真菌三、藻类四、原生动物授课基本要求：掌握微生物学研究的基本技术，即无菌技术、纯种分别技术、培养技术及显微镜技术。
微生物学习题
2.革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的细胞壁组成和结构有何不同？
3.说明革兰氏染色的机制
4.比较细菌和放线菌菌落的特征
三、名词解释
1、原核微生物
2、肽聚糖
3、质粒
4、芽孢
5、菌落
第三章：真核微生物。
一、填空题
1、真核微生物包括，，。
2、酵母菌的无性繁殖方式有，，，有性繁殖分为，和三个阶段
第二章原核微生物
一、填空题
1、球状、杆状、螺旋状
2、
3、肽聚糖、磷壁酸，肽聚糖、脂多糖、蛋白质
4、N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰胞壁酸、双糖单位，短肽尾，肽桥
5、原生质体，球状体（原生质球），L型细菌，支原体
6、基内菌丝、气生菌丝、孢子丝
7、细菌、放线菌、蓝细菌，支原体、衣原体、立克次氏体
二、问答题
1、细菌细胞主要包括哪些结构？它们各有哪些功能？
3、原核微生物的基因重组方式主要有，，和等四种方式
4、常见的菌种保藏方法有，，，，。
二、问答题
1、诱变育种应遵守什么原则？
2、基因突变有哪些特点
3、菌种为什么会衰退？应如何预防和保存？
4、菌种保藏的原理是什么?
三、名词解释
1、基因突变
2、基因重组
3、诱变育种
4、转化
5、转导
6、接合
7、遗传
8、变异性
2、营养物质进入细胞的方式？它们之间有何异同
3、培养基配制应遵守哪些原则？
4、根据培养基的用途划分，可将培养基分为哪几种？
三、名词解释
1、微生物营养
2、微生物营养物质
3、碳源
4、氮源
5、光能无机营养型
研究生微生物学考纲
《微生物学》考试大纲第一部分基本要求掌握微生物学的基本知识、基本技能、基本应用。
重点掌握细菌、病毒、真菌等主要微生物类群的形态结构、繁殖方式等主要特征；微生物的营养、代和生长等生理知识；微生物遗传变异的一般规律及传染与免疫等相关知识；无菌操作、消毒灭菌、菌种分离、培养等基本实验技术；菌种选育的一般方法和微生物学在工业、农业，医学、环境和日常生活中的基本应用，以及微生物在自然界物质循环、发酵工业物质转化中的重要作用。
第二部分基本容绪论一．要求：1. 微生物的概念、特点及分类2. 微生物学概念及发展简史3. 微生物学的发展方向4. 微生物学与发酵工业的关系二．容第一节微生物学的研究对象和任务1．微生物学的研究对象微生物及其主要类群微生物在生物界的分类地位2．微生物学的任务微生物学及其分支学科微生物学的一般特点微生物学与人类的关系微生物学的任务第二节微生物学的发展我国古代人民对微生物的认识和利用微生物的发现微生物学的奠基微生物学的发展第一章原核微生物一．要求1.细菌的概念和基本形态；2.细菌的基本结构、特殊结构及功能；3.细菌菌落特征及繁殖方式；4.细菌重要代产物的测定及应用；5.几种常见细菌的生物学特性；6.放线菌的形态构造、菌落特征；7.放线菌的繁殖方式和培养条件；8.常见放线菌的生物学特性及在工业上的应用；9.其它原核微生物；二．容第一节细菌1.细菌的基本形态、结构1）细胞的一般结构细胞壁、革兰氏染色法细胞膜、间体拟核细胞质、含物2)细胞的特殊结构荚膜鞭毛和繖毛芽孢、伴孢晶体2.细菌的群体形态特征菌落菌苔细菌的群体在液体培养中的特征3.细菌的繁殖方式4.细菌的分类1) 细菌的分类单位2) 细菌的命名3) 细菌的分类依据4) 细菌的分类系统（伯杰氏分类系统简况）第二节放线菌1.放线菌与生活和生产的关系2.放线菌的形态结构3.放线菌的菌落特征4.放线菌的繁殖方式5.放线苗的代表属：放线菌属、链霉菌属、诺卡氏菌属第三节其它原核微生物立克次氏体衣原体支原体兰细菌第二章真核微生物一．要求1.真菌的概念、形态结构、菌落特征；2.真菌的繁殖方式和培养条件；3.常见的真菌；4.真菌与人类疾病的关系；5.真菌与现代发酵工业的关系；二．容第一节酵母1．酵母菌的概念2，酵母菌的形态结构3．酵母菌的菌落特征4．酵母菌的繁殖方式第二节霉菌1．霉菌的概念2．霉菌的形态结构3．霉菌的菌落特征4．霉菌的繁殖方式5．真、原核微生物的比较第三节其它真核微生物第三章病毒一．要求1.病毒的特点、形态构造；2.噬菌体的定义、形态构造；3.病毒的增殖；4. 噬菌体与宿主细胞的关系及应用；二．容第一节病毒的形态结构1．病毒的大小2．病毒的基本形态3．病毒的基本结构4．包涵体5．病毒的化学组成第二节病毒的繁殖1．病毒的繁殖过程（烈性噬菌体、温和噬菌体）2．一步生长曲线及应用第三节病毒的种类脊推动物病毒植物病毒细菌病毒真菌病毒昆虫病毒类病毒第四章微生物的营养一．要求1.微生物的营养物质及其功用2.微生物的营养类型3.培养基的配制与应用4.物质运输的方式和机理二．容第一节微生物的营养物质1．微生物的营养需求2．营养物质及其功用碳源氮源无机盐生长因子水第二节微生物的营养类型1．光能自养型2．光能异养型3．化能自养型4．化能异养型第三节微生物对营养物质的吸收简单扩散促进扩散主动运输基团转位第四节培养基1．配制培养基的原则2．培养基的类型及其应用第五章微生物的代一．要求1.微生物代的特点2.微生物发酵的概念及其主要类型3.有氧呼吸和无氧呼吸的概念、特点和主要类型4.生物固氮作用、细菌的光能自养作用和化能自养作用5.微生物代规律及应用技术在发酵工业、环保等方面的应用二．容第一节微生物的能量代1．异养微生物的生物氧化和发酵作用2．自养微生物的生物氧化和CO2的固定作用第二节分解代和合成代的关系1．常规代途径2．兼用代途径3．代物回补途径第三节微生物的其它代途径及应用技术1．生物固氮2．微生物结构大分子---肽聚糖的合成3．微生物的代调控与发酵生产4．酶的合成、活性调节5．代调控在发酵工业中的应用第六章微生物的生长及其控制一．要求1. 纯培养等的概念与方法2. 细菌个体生长和群体生长的规律3. 消毒、灭菌的概念和主要方法4. 影响微生物生长的重要环境因素5. 微生物的生长、培养及其应用二．容第一节微生物的生长与培养1．微生物的培养方式微生物纯培养的概念与方法微生物的常规培养方法及应用2．细菌的个体生长3. 细菌的群体生长细菌群体生长的测定方法细菌的生长曲线及应用第二节影响微生物生长的环境因素营养物质温度pH值氧其他因素第三节微生物生长的控制1．微生物生长的控制因素2．微生物生长的控制方法消毒抑菌灭菌化疗第七章微生物的遗传变异一．要求1. 微生物遗传变异的特点，诱发突变、突变率等重要概念2. 微生物遗传物质的传递规律与方式3. 染色体和质粒的特性、区别4. 基因型与表型变异的区别与联系5. 常规菌种选育方法6. 常规菌种保藏方法及其优缺点二．容第一节微生物的突变1．微生物突变体的主要类型点突变移码突变染色体畸变2．突变的相关试验技术变量试验影印培养试验第二节微生物的遗传重组转化转导接合溶原转变第三节菌种选育1．诱变育种2．营养缺陷型技术及应用3．重组育种4．基因工程第四节菌种保藏1．菌种保藏的概念、作用、方法2．常规菌种保藏技术低温保藏法厌气保藏法干燥保藏法第八章微生物生态一．要求1. 微生物生态与其生态环境2. 水体和空气中的微生物分布及测定方法3. 微生物在自然界物质循环中的作用4．微生物的生态作用与环境保护5．微生物的相关生态技术、原理在发酵工业与生物防治中的应用二．容第一节微生物的自然环境及分布1．土壤环境与微生物分布2．水体环境与微生物分布3．空气环境与微生物分布4．特殊环境与微生物分布5．水、气环境的细菌学检测原理、方法第二节微生物在自然物质循环中的作用1．微生物与自然物质循环氮素循环碳素循环硫循环2．微生物与污水处理活性污泥法氧化塘法厌氧处理法第三节微生物的生物环境互生关系共生关系竞争关系拮抗关系寄生关系第九章传染与免疫一．要求1. 传染、免疫、非特异性免疫、特异性免疫等基本概念2. 细菌性传染的机制、抗原、抗体、补体、二．容1．传染传染与传染病决定传染的因素与结局2．非特异性免疫屏障结构吞噬细胞及其吞噬作用炎症反应正常体液或组织中的抗菌物质3．特异性免疫免疫器官免疫细胞及其在细胞免疫中的作用免疫分子及其在体液免疫中的作用4．免疫学方法及其应用抗原抗体反应的规律及应用现代免疫标记技术5．生物制品及其应用自动免疫生物制品被动免疫生物制品主要参考书周德庆主编，微生物学教程。
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（二） 电子传递链及氧化磷酸化 1 NADH-Q还原酶 （FMN Fe-S）
2 琥珀酸-Q还原酶（FAD Fe-S）
3 细胞色素还原酶
(血红素b、血红素c)
4 细胞色素氧化酶 (Fe-S、血红素a、Cu)
NADH
FMN Fe-S
复合物 I
NADH 脱氢酶
琥珀酸等
FMN
Fe-S
CoQ
复合物 II
琥珀酸-辅酶Q 还原酶
14 磷酸烯醇式丙酮酸
12 磷 酸 基 10 3-磷酸甘 团 油酸磷酸 转 移 8 能
6
～P
磷酸肌酸（磷酸基团储备物）
～P
ATP
～P
～P ～P
4 2
6-磷酸葡萄糖
3-磷酸甘油 0
ADP
生物系统中的能流
脂肪
多糖
蛋白质
③生物体内能量 产生的三个阶段
大分子降解成 基本结构单位
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
代谢过程。
4.2.3 ED途径
是少数缺乏完整EMP途径的微生物（限于假单胞菌属）的替代 途径。
2-酮-3-脱氧-6 磷酸葡萄糖酸
葡萄糖-6-磷酸+1NADP++5NAD
2丙酮酸+1NADPH+5NADH
（1）两丙酮酸来历不同，一为裂解产物，一为EMP转化而来； （2）ED途径只产生1M底物水平磷酸化的ATP，但只需4步反应 却能得到EMP途径经10步才能获得的丙酮酸。因此代谢速度 快、转化率高。
生物氧化形式：加氧、脱氢 生物氧化过程：脱氢、递氢 生物氧化类型：有氧呼吸、无氧呼吸、发酵
4.2 葡萄糖酵解途径
生物体内葡萄糖降解成丙酮酸的过程，称为糖酵解途径。 包括EMP、HMP、ED、WD、葡萄糖直接氧化途径。 糖酵解途径分三个阶段 (1)已糖的活化 (2)已糖的裂解 (3)丙糖的氧化
4.2.1 EMP途径
（3）ED途径可独立存在，也可与HMP途径共存； （4）EMP途径一般不独立存在，常与HMP途径并存，且随微生 物种类与生存环境不同，二者所占比例也不同； （5）多个途径都产CO2，但C来历不同。
4.3 呼吸作用
微生物在降解底物过程中，将释放出的电子交给NAD(P)+、
FAD等电子载体，再经过电子传递系统传给外源电子受体， 从而生成水或者其他还原性产物并释放能量的过程。
磷酸甘油酸激酶
⑧ 3-磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶
⑨ 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
⑩磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酸酸
葡萄糖+2NAD+2Pi+2ADP →2丙酮酸+2NADH+2ATP
特点：基本代谢途径，产能效率低； 提供多种中间代谢物作为合成代谢原料； 有氧时与TCA连接，无氧时丙酮酸及其进一步代谢产物 乙醛被还原成各种发酵产物。
第四章 异养微生物的生物氧化
4.1 新陈代谢绪论
①“物质与能量”
物质即能量，能量即物质。
物质是能量的载体，能量是物质的属性。 电子
氧化还原反应
原子
分子 基团
基团转移反应
异构、重排反应 ……
②能量代谢是新陈代谢中的核心问题。
中心任务：把外界环境中的各种初级能源转换成对一切生命 活动都能使用的能源-ATP。 化能异养菌
Cyt b
复合物 III
Fe-S
辅酶Q-细胞色素 还原酶
Cyt c1
Cyt c
复合物 IV
Cyt aa3
细胞色素C 还原酶
②六个葡萄糖分子参加反应，回收五个葡萄糖分子，消耗1 分子葡萄糖（彻底氧化成CO2 和水），即：完全HMP途径。 葡萄糖-6-磷酸+12NADP+ 12NADPH+6CO2
戊糖磷酸支路的生物学意义： （1）产生还原力（NADPH）并维持胞内的还原势； （2）为合成代谢提供多种碳骨架，拓展碳源范围； （3）为光能及化能自养菌CO2的固定提供前体物质； （4）特定情况下可提供能量，最终电子受体 氧化型化合物为最终电子受体
4.3.1 有氧呼吸 （1）糖酵解 （2）丙酮酸氧化脱羧成乙酰CoA
（3）TCA循环
（4）NADH、FADH2被氧化产生能量ATP。
(一) TCA循环
乙酰CoA＋3NAD＋＋FAD＋GDP＋Pi＋2H2O 2CO2＋3NADH＋3H＋＋FADH2＋GTP ＋HS—CoA
最
初
有
光
机
物
能
光能营养菌
能
源
无 机 物
化能自养菌
ATP
（化能异养菌）
核能发电站 便携式电池
（光能营养菌)
光能发电站
(化能自养菌)
水力发电站
O + O + O + 腺嘌呤—核糖— O — P — O — P — O — P — O OOOMg2+
ATP是细胞内的“能量通货”. ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体.
4.2.2 己糖单磷酸途径（HMP）
第一阶段: 生 成五碳糖、 NADPH及CO2
第二阶段：五碳 糖经转酮、转 醛作用重新合 成六碳糖
磷酸戊糖进一步代谢有两种结局：
①磷酸戊糖经重排生成磷酸己糖和3-磷酸甘油醛，磷酸丙糖借 EMP途径转化为丙酮酸，即：不完全HMP途径。 3葡萄糖-6-磷酸+6NADP++5NAD 5丙酮酸+6NADPH+5NADH+3CO2
4.2.4 WD途径
PK途径：
磷酸解酮酶 5－P－木酮糖 磷酸甘油醛 乳酸 乙酰磷酸 乙酸
HK途径： 5－P－木酮糖
乳酸 乙酸
葡萄糖
5－P－核糖
葡萄糖酵解途径总结
（1）同一微生物中常同时存在多条代谢途径，只依靠EMP或 HMP途径的微生物较少见；
（2）HMP途径可独立存在，也可与EMP或ED共存；
氨基酸
小分子化合物进 一步分解成共同 的中间产物
乙酰CoA
共同中间物进 入三羧酸循环, 经电子传递链传 递生成H2O，释 放出大量能量， 其中一部分储存 在ATP中。
+Pi
磷酸化 电子传递 （氧化）
e-
三羧酸 循环
生物氧化的过程
①底物脱氢（或脱电子） （该底物称作电子供体或供氢体） ②氢（或电子）的传递 （需中间传递体，如NAD、FAD等） ③氢受体接受氢（或电子） （最终电子受体或最终氢受体）
①葡萄糖的磷酸化
②G-6-P异构成F-6-P
葡萄糖磷酸异构酶
③F-6-P形成F-1,6-2P
磷酸果糖激酶
④F-1,6-2P形成甘油醛- 3-P和二羟丙酮磷酸
⑤二羟丙酮磷酸异构成甘油醛- 3-P
⑥甘油醛- 3-P氧化形成1,3-二磷酸甘油酸
甘油醛-3-磷酸脱氢酶
⑦1,3-二磷酸甘油酸转移高能键形成ATP