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第五章微生物的新陈代谢
代谢概论
第一节微生物的能量代谢 第二节微生物特有的合成代谢途径 第三节微生物次级代谢与次级代谢产物
第四节微生物代谢与生产实践
代谢概论
一、代谢是生命的基本特征
二、代谢通过代谢途径完成
三、代谢途径是不平衡的稳态体系
四、代谢途径的形式多样
五、代谢途径有明确的细胞定位
六、代谢途径相互沟通
七、代谢途径间有能量关联
八、关键酶限制代谢途径的流量
新陈代谢:发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)的总和。
新陈代谢= 分解代谢+ 合成代谢
分解代谢: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的作用过程。
合成代谢:指在合成代谢酶系的催化下,由简单小分子、ATP形式的能量和还原力一起合成复杂的大分子的过程。
中间代谢产物
分解代谢起源
在生物合成中的作用
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***酸
***酸
3-磷酸甘油酸
a-***戊二酸
草酰乙酸
乙酰辅酶A
葡萄糖半乳糖多糖
EMP途径
HMP途径
HMP途径
EMP途径
EMP途径 ED途径
EMP途径
三羧酸循环
三羧酸循环
***酸脱羧脂肪氧化
核苷糖类
戊糖多糖贮藏物
核苷酸脱氧核糖核苷酸
芳香氨基酸
芳香氨基酸葡萄糖异生 CO2固定
胞壁酸合成糖的运输
丙氨酸缬氨酸亮氨酸 CO2固定
丝氨酸甘氨酸半胱氨酸
谷氨酸脯氨酸精氨酸赖氨酸
天冬氨酸赖氨酸蛋氨酸苏氨酸异亮氨酸
脂肪酸类异戊二烯甾醇
按物质转化方式分:
分解代谢:指细胞将大分子物质降解成小分子物质,并在这个过程中产生能量。
合成代谢:是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分子的过程。在这个过程中要消耗能量。
物质代谢:物质在体内转化的过程。
能量代谢:伴随物质转化而发生的能量形式相互转化。
按代谢产物在机体中作用不同分:
初级代谢: 提供能量、前体、结构物质等生命活动所
必须的代谢物的代谢类型;产物:氨基酸、核苷酸等。
次级代谢: 在一定生长阶段出现非生命活动所必需的代谢类型; 产物:抗生素、色素、激素、生物碱等
一、概述
第一节微生物的能量代谢
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
自养微生物利用无机物
异养微生物利用有机物
生物
氧化
能量
微生物直接利用
储存在高能化合物(如ATP)中
以热的形式被释放到环境中
2、化能自养微生物的生物氧化与产能

通常是化能自养型细菌,一般是好氧菌。
利用卡尔文循环固定C02作为它们的碳源。其产能的途径主要也是借助于无机电子供体(能源物质)的氧化,从无机物脱下的氢(电子)直接进入呼吸链通过氧化磷酸化产生ATP。
代谢特点
1)无机底物脱下的氢(电子)从相应位置
直接进入呼吸链
2)存在多种呼吸链
3)产能效率低;
4)生长缓慢,产细胞率低。