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自养微生物的生物氧化
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营养物质在生物体内经氧化分解，最终生成CO2 和 H2O，并释放能量的过程称生物氧化。
生物氧化的概念
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生物氧化与体外氧化的相同点
生物氧化中物质的氧化方式有ooxidans）
在富含FeS2的煤矿中繁殖，产生大量的硫酸
和Fe(OH)3，从而造成严重的环境污染。
它的生长只需要FeS2及空气中的O2和CO2，因此
要防止其破坏性大量繁殖的唯一可行的方法是封
闭矿山，使环境恢复到原来的无氧状态。
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4、 氢的氧化
很多细菌能通过对氢的氧化获得生长所需要的能量。
能以氢为电子供体，以O2为电子受体，以CO2为唯一碳源进行生长的细菌被称为氢细菌
氢细菌都是一些呈革兰氏阴性的兼性化能自养菌。它们能利用分子氢氧化产生的能量同化CO2 .
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化能自养微生物以无机物作为能源，产能效率低，生长慢。但从生态学角度看，它们所利用的能源物质是一般异养生物所不能利用的，因此它们与产能效率高、生长快的异养微生物之间并不存在生存竞争。
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二．自养微生物的生物氧化
化能无机营养型：
从无机物的氧化获得能量
以无机物为电子供体
这些微生物一般也能以CO2为唯一或主要碳源合成细胞物质
自养微生物
从对无机物的生物氧化过程中获得生长所
需要能量的微生物一般都是：
化能无机自养型微生物
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复杂分子
（有机物）
分解代谢
合成代谢
简单小分子
ATP
[H]
自养微生物的合成代谢：
将CO2先还原成[CH2O]水平的简单有机物，然后再合成复杂的细胞成分
化能异养微生物：
ATP和还原力均来自对有机物的生物氧化
化能自养微生物：
无机物氧化过程中通过氧化磷酸化产生ATP
如果作为电子供体的无机物的氧化还原电位足够低，也在
氧化磷酸化的过程中产生还原力，但大多数情况下都需要
通过电子的逆向传递，以消耗ATP为代价获得还原力。
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2、光合微生物
光合细菌类群
细菌光合色素
细菌光合作用
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光合作用实质是通过光合磷酸化将光能转化为化学能，以用于从二氧化碳合成细胞物质。
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产氧光合细菌
蓝细菌
紫色细菌和绿色细菌
不产氧光合细菌
原绿植物纲
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细菌光合色素



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细菌光合作用
依靠菌绿素的光合作用
依靠叶绿素的光合作用
依靠菌视紫红质的光合作用
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光合磷酸化
光合磷酸化是指光能转变为化学能的过程。
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3、自养微生物的能量产生与转换
化能营养型
光能营养型
底物水平磷酸化
氧化磷酸化
通过光合磷酸化将光能转变为
化学能储存于ATP中
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氧化磷酸化
体内ATP生成的方式：
氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。
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（二） 氧化磷酸化的偶联机制
1. 化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis)
电子经呼吸链传递时，可将质子（H+）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。
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1、底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）
物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，
而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成。
底物水平磷酸化 (substrate level phos-phorylation) 是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。
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草酰乙酸
柠檬酸
异柠檬酸
草酰琥珀酸
α- ***戊二酸
琥珀酰辅酶A
琥珀酸
延胡索酸
苹果酸
***酸
乙酰辅酶A
GTP
GDP+Pi
三羧酸
循 环
底物水平磷酸
化发生在呼吸
作用过程中
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ATP的生成和利用
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３．光合磷酸化
光能转变为化学能的过程：当叶绿素分子吸收光量子时，叶绿素性质上即被激活，导致其释放一个电子而被氧化，释放出的电子在电子传递系统中的传递过程中逐步释放能量，这就是光合磷酸化的基本动力。
光合磷酸化和氧化磷酸化一样都是通过电子传递系统产生ATP
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光能营养型
生物
产