微生物第5章.ppt

1、代谢概论：代斯：细胞内各种化学反应的统称，代斯，分解代谢，同化作用，复合分子(有机物)，第4节微生物二次代斯和第二次这就是生产力大使。微生物的早期能量，有机物，还原状态无机物，阳光，生物氧化，生物氧化是细胞内发生的所有产能氧化反应的统称，生物氧化和燃烧的比较，(见p102)，第一节微生物产能代谢，1。储存在生物氧化高能化合物(如ATP)中，释放到环境中(P102的第一段)，生物氧化形式：物质与氧的结合，脱氢*或脱电子*，生物氧化功能：生产能力(ATP)有氧发酵(见P102)，ATP形成方式：化学能营养型，低水平磷酸化，氧化磷酸化，一节微生物能力代谢，2，异养微生物的生物氧化有机化合物，部分氧化

2、，因此只释放能量的一部分。发酵过程的氧化与有机物的还原相结合。还原的有机物来自早期发酵的分解代谢。也就是说，不需要在外部提供电子受体。(P102第3段)，1，异养微生物的生物氧化，1。发酵(fermentation)，(P102倒计时2段)，发酵的种类是多种多样的。可以发酵的气质包括碳水化合物，有机酸氨基酸等。其中有微生物。糖酵解是发酵的基础，有四条茄子主要途径：EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸酶途径。增加对有机溶剂丙酮和丁醇的需求：丙酮：用于生产人造橡胶；丁醇：用于无铅火药的生产。当时的常规生产方法：对于木材的干热分解，可以生产约80-100吨白桦、山毛榉、枫树一吨丙酮，英国：丙酮丁醇

3、发酵可以生产丙酮、丁醇(1915年)，每100吨谷物可以生产12吨丙酮和24吨丁醇。1，异养微生物的生物氧化，1。发酵(fermentation)、微生物发酵产物也是细菌分类识别的重要依据。，大肠杆菌：丙酮酸分解生成乙酰CoA和甲酸，甲酸在酸性条件下进一步分解生成H2和CO2，生成酸(见“微生物学实验”P119-123)，雪茄菌：丙酮酸分解生成乙酰CoA和甲酸，但生成1.发酵(fermentation)，大肠杆菌：啊，气菌：V.P .检查阳性甲基红实验阴性，V.P .测试阴性甲基红实验阳性，(“微生物学实验”P121)；微生物特有的途径是某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代方法，包括具有

4、ED途径的细菌、糖类假单胞菌、紫草、铜、铜、假、假、假、假、假、假、假、假、原、假细菌pH5，酵母pH3感染菌耐乙醇性低。细菌7，酵母810，细菌酒精发酵缺点，2，异养微生物的生物氧化，2。呼吸作用，氧化型化合物作为最终电子受体，有氧呼吸(无氧呼吸):分子氧作为最终电子受体(见P107)，微生物分解基质过程中释放的电子，如NAD(P) FAD或FMN，呼吸作用和发酵作用的根本区别：电子载体不是将电子直接传递到基质分解的中间产物，而是传递到电子传递系统，逐渐释放能量，然后传递到最终电子受体。2 .异养微生物的生物氧化，2。呼吸作用，(1)有氧呼吸，葡萄糖，糖效分解作用，丙酮酸，发酵，乳酸，无氧酸

5、，各种发酵产物，三碳酸循环，完全氧化，通过将电子传递给电子传递链，产生氢离子的排放，生成能量化膜形成的ATP(威廉莎士比亚，氧化磷酸化，氧化磷酸化，氧化磷酸化，氧化磷酸化，氧化磷酸化，氧化磷酸化，氧化磷酸化)，2。异养微生物的生物氧化，2。呼吸作用，(2)无氧呼吸，部分厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下无氧呼吸。无氧呼吸的最终电子受体不是氧气，而是NO3-，NO2-，SO42-，S2O32-，CO2等无机物或延后产物等有机物。无氧呼吸也需要细胞色素等电子载体，在能量等级发射过程中伴随着磷酸化作用，能在生命活动中产生更多的能量。部分能量与电子一起传递到最终电子受体，因此不能产生像有氧呼吸一样多的能

6、量。(P109倒数第1段)，2。呼吸作用，(2)无氧呼吸，硝酸盐作为最终电子受体，也称为硝酸盐的异化作用。只能接收两个电子，生产能力低下；NO2-对细胞有毒；一些细菌可以进一步将NO2-还原为N2。牙齿过程称为反硝化作用。(请参阅P109)，2。呼吸作用，(2)无氧呼吸，硝酸盐还原细菌：兼性无氧无氧时厌氧呼吸(环境中有硝酸盐时)；有氧时细胞膜的硝酸盐还原酶活性受到抑制，进行有氧呼吸。能呼吸硝酸盐的细菌被称为硝酸盐还原细菌，主要生活在土壤和水环境中，如假单胞菌、李氏螺杆菌、脱氮球菌等。，2 .呼吸作用，(2)无氧呼吸，反硝化作用的生态作用：硝酸盐还原细菌厌氧呼吸，土壤和水环境，好氧气体的呼吸作用

7、，氧气消耗造成部分厌氧环境，土壤中植物可用的氮(硝酸盐NO3-)恢复到氮中消失，松脂，氮循环中脱硝作用的重要作用，硝酸盐是容易溶于水的物质，通常通过水从土壤流入水体。如果没有反硝化作用，硝酸盐会在水中积累，水质会变坏，地球的氮循环会中断。2 .呼吸作用，(2)无氧呼吸，其他无氧呼吸：硫酸盐呼吸，硫呼吸，碳酸盐呼吸，碳酸盐呼吸，甲烷生成，乙酸细菌将碳酸盐还原为乙酸。2.呼吸作用，(2)无氧呼吸有机物腐烂变质时，经常发生这种情况。埋尸体的坟墓封得不严的时候，牙齿气体很容易逸出。农村的墓地通常位于山坡上，埋有大量的尸体。晚上煤气燃烧发出绿色和幽光。长期以来，人们不能正确地解释这种现象，称之为“鬼火”

8、。2 .呼吸作用，(2)无氧呼吸，能力：有氧呼吸厌氧呼吸发酵微生物在无氧情况下也能通过电子传递和氧化磷酸化生产ATP，因此对很多微生物非常重要。氧以外的各种物质可以被各种微生物用作最终的电子受体，充分反映了微生物代斯类型的多样性。第一节微生物生产力代谢，三方微生物的生物氧化，化学能无机营养型：从无机物的氧化中获取能量。牙齿微生物一般将二氧化碳作为唯一或主要碳源，在合成细胞物质、滋养微生物、无机物的生物氧化过程中，获得生长所需能量的微生物一般是无机物滋养型微生物，(分解代斯、同化作用、简单小分子、ATP、H、滋养微生物的同化作用：CO2还原为CH2O水平的简单有机物，然后进一步合成复杂的细胞成分

9、：异养微生物：三自养微生物的生物氧化，1，硫的氧化(见p110)，黄细菌(sulfur bacteria)可以用作一个或多个还原状态或部分还原状态的硫化化合物，包括硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐、亚硫酸盐(见P110)在没有光和叶绿素的情况下，也可以利用细胞物质(CO2可以是唯一的或主要的碳源)、三方微生物的生物氧化、1、硫的氧化(见p110)、黄细菌(sulfur bacteria)在一个或多个还原状态或部分还原状态下的硫化化合物(P110倒数第二段)，俄罗斯著名微生物学家Winogradsky的杰出贡献：化学武器滋养型微生物发现：1887，Sergei Winogradsky Stu

10、dies Beggiatoa and Establishes the Conce Chemo syncy环境中还原性黄奕不足时，黄蛋被细菌重用。由于硫细菌在还原状态硫物质氧化时产生酸(主要是硫酸)，因此它们的生长会显着导致环境pH下降，一些硫细菌可以在非常酸性的环境(例如pH低于1的环境)中生长。硫细菌必须通过电子的逆呼吸链传递，产生复原力。三叉微生物的生物氧化，二，氨的氧化(见P110倒数计时3段)，NH3，亚硝酸盐(NO2-)等无机物，可以被一些化学能滋养细菌用作能源，19世纪以前，硝酸盐被认为是化学作用的产物，即空气中的氧和氨轻质土。1862年l .巴斯德首先指出硝酸盐的形成可能是微生物

11、作用的结果。1877年，德国化学家t .施勒辛和a .明茨用消毒土壤的方法证明氨被硝酸氧化确实是一个生物学过程。1891年，Sergei Winogradsky用无机盐培养基成功地接受了硝化细菌的纯培养，证明了硝化作用是由两种军火能滋养细菌完成的。三叉微生物的生物氧化，二，氨的氧化(见P110倒数计时3段)，NH3，亚硝酸盐(NO2-)等无机物，都可以被某些化学能量滋养细菌用作能源。亚硝酸盐：硝化细菌：通过将氨氧化成亚硝酸盐获得能量。这种细菌在自然界的氮循环中也起着重要作用，广泛分布在自然界中。三自养微生物的生物氧化，2，氨的氧化，NH3，NO2-的氧化还原电势都比较高，氧氧化为电子受体时产生

12、的能量较少，合成代谢所需的还原力是通过消耗ATP，通过电子的反向呼吸链传递而产生的，因此这种细菌生长缓慢，平均时代在10h以上。铁的氧化是从亚铁到高速铁路状态的铁的氧化，对少数细菌也是生产力反应，但在牙齿氧化中只能利用少量能源。因此，牙齿细菌的生长首次发现，大量Fe3(OH(OH)3)，三方微生物的生物氧化，3，铁的氧化(见P107第1段)，可食用铁的细菌在1905年德国德里斯顿的大量水管堵塞。科学家在显微镜下发现了可以分解铁化合物并“吃掉”分解的铁的小细菌。牙齿“贪吃”的细菌因“暴食”而死，铁马堆在棺材里。牙齿种类的菌分布广泛，在铁含量丰富的水中尤为普遍。牙齿细菌可以将溶于水的亚铁氧化成高铁，在细菌身体或菌体周围沉积，获得能量同化CO2，从而过滋养生活。它们附着在水管内壁，形成肿瘤，因此不仅造成了机械堵塞，还形成了氧气车电池腐蚀管道，形成了“红水”，使水质恶化。，3，铁的氧化(见P107)，亚铁(Fe2)只能在酸性条件(pH低于3.0)下保持可溶性和化学稳定性。当PH大于4-5