微生物的代谢.ppt

硝化细菌和反硝化细菌的比较硝化细菌反硝化细菌化能自养微生物化能异养微生物好氧微生物兼性厌氧微生物有氧条件下利用氨或亚硝酸盐作主要生存能源，形成亚硝酸或硝酸无氧条件下利用硝酸盐作氢受体，将其还原成NO?N2在自然界的物质合成过程中起重要作用在自然界的氮素循环中发挥作用第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日无机物呼吸反应及其产能第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日三、光能营养型生物的生物氧化和产能通过光能进行营养的生物光能营养型生物产氧不产氧真核生物：藻类、绿色植物原核生物：蓝细菌真细菌：光合细菌—循环光合磷酸化古生菌：嗜盐菌—紫膜光合作用非循环光合磷酸化第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日存在于光合细菌中的原始光合作用机制；在光能驱动下，电子从菌绿素分子逐出，通过循环式的电子传递途径产生ATP；在厌氧条件下进行，不产氧；产ATP和还原力[H]分别进行；还原力[H]来自H2S等无机氢供体，在逆电子流、耗能的情况下产生；循环光合磷酸化第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日循环光合磷酸化的途径第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日ATP循环光合磷酸化途径第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日非循环光合磷酸化是各种绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产能方式；电子的传递途径是非循环式的；在有氧条件下进行，能产生氧气；有两个光合系统；PSI：含叶绿素a，吸收光波为P700，有利于红光吸收；PSⅡ：含叶绿素b，吸收光波为P680，有利于蓝光吸收；反应中可同时产ATP、还原力[H]和氧气；第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日蓝细菌的产氧光合作用第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日比较项目非循环光合磷酸化循环光合磷酸化生物体植物、藻类、蓝细菌光合细菌叶绿素类型叶绿素a等细菌叶绿素a等PSI有有PSII有无氧的产生有无还原力[H]来自水的光解来自H2S等无机氢供体两种光合作用比较第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日嗜盐菌紫膜的光合作用嗜盐菌特有的无叶绿素或菌绿素参与的独特光合作用；嗜盐菌的细胞膜制备物可分离出红色和紫色两个组分；红膜：在有氧条件下可进行氧化磷酸化产能；主要成分为类胡萝卜素、细胞色素和黄素蛋白等；紫膜：在缺氧条件下，能利用光能的介导获得能量；主要成分为细菌视紫红质和类脂；细菌视紫红质的功能与叶绿素相似，能吸收光能，并在光量子的驱动下起着质子泵的作用；第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日第二节微生物的合成代谢一、糖类的生物合成微生物生长中既有分解糖类的能量代谢，又有从简单化合物合成糖类，构成细胞生长所哦需的单糖、多糖等。单糖很少以游离形式存在一般多糖或多聚糖及少量糖磷酸酯和糖核苷酸形式存在。第40页，共76页，星期日，2025年，2月5日1、单糖的生物合成合成单糖的途径是通过EMP途径逆行合成葡萄糖-6-磷酸，再转化为其他糖。葡萄糖的合成是单糖合成的中心环节。自养微生物合成葡萄糖的前体来源：通过卡尔文循环可产生甘油醛-3-磷酸，通过还原的核酸环可得到草酸乙酸或乙酰辅酶A。第41页，共76页，星期日，2025年，2月5日异养微生物合成葡萄糖的前体来源：利用乙酸为碳源经乙醛酸循环产生草酸乙酸；利用乙醇酸、草酸、甘氨酸为碳源时通过甘油酸途径生成甘油醛-3-磷酸；利用乳酸为碳源时，可直接氧化成丙酮酸；可将糖氨基酸脱去氨基后作为合成葡萄糖的前体。第42页，共76页，星期日，2025年，2月5日2、多糖的生物合成微生物细胞内所含的多聚糖包括同多糖单（由相同的单糖分子聚合而成，如糖原、纤维素等）和杂多糖（由不同的单糖分子聚合而成，如肽聚糖）。多糖的合成不仅是分解的逆转，而是以一种核苷糖为起始物，接着糖单位逐个添加在多糖链的末端。促进合成的能量是由核苷糖中高能-磷酸键水解中得到。第43页，共76页，星期日，2025年，2月5日二、脂肪酸的生物合成微生物利用乙酰CoA与二氧化碳等物质合成脂肪酸。（合成必须借助对热、对酸稳定的酰基载体蛋白ACP）乙酰CoA先与二氧化碳羧化反应生成丙二酰CoA，再经过转移酶作用转到ACP上，生成丙二酰-ACP。脂肪酸链周期性的延长，每一周期增加2个由丙二酰CoA提供的碳原子，并释放一个二氧化碳。第44页，共76页，星期日，2025年，2