第五章 微生物的代谢ppt课件.ppt

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1、第五章微生物的代谢生物小分子合成生物大分子合成代谢（同化）耗能新陈代谢能量代谢物质代谢产能分解代谢（异化）生物大分子分解为生物小分子新陈代谢（Metabolism）一般泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。第一节微生物的能量代谢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。有机物最初能源日光通用能源还原态无机物化能自养菌化能异养菌光能营养菌蛋白质、脂类、糖类H2S、NO2-、NH4-、S、H2、Fe2+ATP一、化能异养微生物的

2、生物氧化和产能生物氧化作用：就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。（一）生物氧化的形式C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+ATPFe2+→Fe3++e-+ATP③化合物脱氢NADNADH2CH3-CH2-OHCH3-CHO+ATP①物质与氧的直接化合②失去电子（二）生物氧化的功能：产能（ATP）产还原力【H】小分子中间代谢物葡萄糖3磷酸甘油醛1、3二磷酸甘油酸3磷酸甘油酸丙酮酸（三）生物氧化的过程一般包括三个环节：底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电子供体或供氢体）氢（或电子）的传递（

3、需中间传递体，如NAD、FAD等）最后氢受体接受氢（或电子）（最终电子受体或最终氢受体）1、EMP途径（糖酵解）2、HMP（戊糖磷酸途径）3、ED（2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸途径）4、TCA（三羧酸循环）底物脱氢的途径存在于缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，为微生物所特有绝大多数生物共有的主流代谢途径通常与EMP途径同时存在广泛存在于各种生物体的重要的生化反应葡萄糖葡糖-6-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1，6-二磷酸1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸磷酸二羟丙

4、酮甘油醛-3-磷酸ATPADPATPADPADPATPADPATPNAD+NADH+H+aa:耗能阶段bb:产能阶段2H2O1、EMP途径反应步骤：10步生理功能：提供ATP形式的能量和NADH2形式的还原力是连接其他几个重要的代谢途径的桥梁为生物合成提供多种中间代谢物通过逆向反应可进行多糖合成6-磷酸葡萄糖和3-磷酸甘油醛可以参与HMP和ED途径；丙酮酸可以参与TCA途径2、HMP途径6葡萄糖葡萄糖磷酸激酶656-磷酸葡萄糖NAD(P)+NAD(P)H+H+6-磷酸葡萄糖脱氢酶6H2o66-磷酸-葡萄糖

5、酸65-磷酸-核酮糖NAD(P)H+H++CO2NAD(P)+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶异构酶35-磷酸-木酮糖35-磷酸-核糖转酮醇酶33-磷酸-甘油醛37-磷酸-景天庚酮糖36-磷酸-果糖磷酸葡萄糖异构酶34-磷酸-赤藓糖33-磷酸-甘油醛ATPADP转醛醇酶56-磷酸-葡萄糖5-磷酸-木酮糖5-磷酸-核糖5-磷酸-木酮糖6-磷酸-景天庚酮糖6-磷酸-果糖6-磷酸-葡萄糖3-磷酸-甘油醛4-磷酸-赤藓糖6-磷酸-果糖3-磷酸-甘油醛C=OH-C-OHH-C-OHH-C-OPHCH2OHH-C-OHH-C=

6、OH-C-OHH-C-OHCH2OP5-磷酸-核酮糖C=OHO-C-HH-C-OHH-C-OPHCH2OH5-磷酸-木酮糖5-磷酸-核糖HMP途径降解葡萄糖的三个阶段oOHOHCH2OHOHHOoOHCH2OPOHHOCOOHC=OH-C-OHH-C-OHDCH2OPCH2OHoOHOHCH2OPOHHOATPADPNAD(P)+NADH+H+NAD(P)+NADH+H+葡萄糖6-磷酸-葡糖酸6-磷酸-葡萄糖5-磷酸-核酮糖CO2HMP途径的总反应66-磷酸-葡萄糖+12NADP++6H2O56-磷酸-葡

7、萄糖+12NADPH+12H++6CO2+Pi6C66C55C6经一系列复杂反应后重新合成己糖6CO212NADPH+H+经呼吸链36ATP35ATPATPHMP途径的总反应式为又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径。1952年Entner和Doudoroff在研究嗜糖假单胞菌的代谢时发现的，所以简称为ED途径.后来证明存在于多种细菌中（革兰氏阴性菌中分布较广）。ED途径可不依赖于EMP和HMP途径而单独存在，是少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其它生物中。3、E

8、D途径ED途径（与EMP途径连接）(与HMP途径连接)EMP途径TCA途径ATP有氧时经呼吸链6ATP无氧时进行发酵2乙醇2ATPNADH+H+NADPH+H+2丙酮酸ATPC6H12O6KDPGC6H12O6＋ADP+Pi+NADP+NAD→2CH3COCOOH+ATP+NADPH2+NADH2（1）仅在细菌中（假单胞菌属）被发现；（2）关键反应：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸的裂解（3）特征酶是：KDPG醛缩酶（4）反