第5章微生物代谢 重点难点剖析 1.代谢是生物体内所进行的全部生化反应。包括分解代谢和合成代谢。 复杂分子（有机物）会器简单小分子+AP+[时 2.分解代谢实际上是物质在生物体内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解井 放能量的过程，这个过程也称为生物氧化，是一个产能代谢过程。能量代谢的中心任务，是 生物体把外界环境中的多种形式的量初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源 ATP. 有机物化能异并微生物 最初胞源 还原态无机精化能自养橙生物 日光光奖答养散生的 3.异养微生物生物氧化是利用有机物质进行的产能代谢的过程。如糖类化合物的生物 氧化过程总结为： 多辅类化合物 回一{禁( 糖酵解(slycolysis)的4种途径 EMP途径 HMP途径 ED途径 WD途径 4.微生物糖酵解的4种途径。 (I)EMP途径（图S一1）
50第5章微生物代 惠特糖A四 葡 生花经中限 NADH+H' 子二顺甘 3磷酸甘治般 性 2-瑞酸甘袖酸 图5-1EMP途径 EMP途径的总反应式为： C.H2O+2NAD+2ADP+2Pi-2CH COCOOH+2NADH+2H'+2ATP+2H2O EMP途径生理功能：提供ATP和还原力NADH:为生物合成提供多种中间产物：连接 其他代谢途径如脂肪酸的合成：通过逆反应进行糖原的异生， (2HMP途径（图5-2）。HMP途径的总反应式为： 6葡糖-6-磷酸+12NADP+6H,0→5葡糖-6-磷酸+12 NADPH+12H+6C02+Pi HMP途径的生理功能：产生三碳、四碳、五碳、六碳和七碳糖的碳骨架等中间产物： 产生还原力NADH-H,为生物合成提供多种前体物质 (3)ED途径（图5一3）.ED途径总反应式为： CHO6+ADP+Pi+NADP'+NAD-2CH:COCOOH-ATP-NADH+NADPH+2H ED途径的生理功能：是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种菩代途径 产能效率低，为微生物所特有。 (④WD途径（唤酸解酮酵途径（图5-4）。包括磷酸戊糖解酮酶途径(PK途径)和磷酸己糖 解嗣酶途径HK途径)
51第5章微生物代 3×葡糖-6- 30 ,3X6-酸葡酸 木酮糖-5@ 转酮醇酶《特征) 甘注-3-它 景天庚酮糖-7~@ 果糟-6-® 赤辞糖-4@”木南箱-5-仓 转醇酶（特征酶） 果精-6-D 甘油-3-@ 果糖-1,6-2 图5-2HMP途径 碰被接 葡榜-6-⑧ 与EMP相接 NADPH 与EP相连接 明- (KDPG) |KDPG磁缩酶（特征薛） 甘解-3-® 丙明酸 2ATP NADH+H" 、EMP途径 图5-3ED途径
52第5章微生物代 果糖-6-①· 果糖-6-@ 醉酸己格解酮酸（关健酶） 乙税磷酸 甘油酸-3-⑧景天酮糖7-⑩ D-城 一D-木酮精一D木糖 一+一L一酮糖-5-它一L-核南一L-何拉伯糖 2、磷酸戊糖额刚酶（关键 2甘油整-3®2乙酰裤酸 丙雨酸 2乙酸 2乳酸 整个途径表示的是腾酸己解酮途径(HK 径)，虚线框表示酶酸戊解钢酶途径(PK途径) 5.发酵作用及产能方式。发酵的定义有下面列举的多种理解方式，但是从微生物代谢 的角度来定义发酵，是下面的第⑤种： ①生产酒精饮料和牛奶发酵产品的过程（通常的概念） ②食品的变质和离烂（适常的念： ③大规模的微生物工业化生产（工业上的定义）： ④厌氧条件下的能量释放过程（有一定的科学性）： ⑤是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间 产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程。 山)乙醇发酵 葡萄糖 运动发酵单慰 酵母南 天氧发酵单胞凿 (Zymomonas anaerobia) 丙酮酸 (2)乳酸发酵
53第5章微生物代 葡萄糖 同型军酸发酵 异型乳酸发酵 HMP 肠莫状明珠茵 锦氏乳杆菌 保加利亚乳杆蓝 丙酸 乙醇或乙酸 乳 乳酸 乙醇或乙酸 (3)由丙酮酸开始的其他发酵过程（图5一5） 混合酸发球 2NADE+H 2NAD 4丙雨酸 乙酰辅酶A 乙醛 乙醇 ·乙酸 2C02+22 2,3丁牌发翻一00： 能孔一∠- NADI'H NAD 丙酸一一 2,3-丁二游 丙酸发解 co, +丁尊 厅酸发牌 AD'+HNAD广NAD+H NAD 、乙酰乙酸辅醇A 一丁酰辅酶A 丁酸 NADH'+H NAD ,异丙融 图5-5由丙酮酸开始的其他发醇过程 (4)底物水平磷酸化。发酵过程中往往伴随着一些高能化合物的生成，如EMP途径中的 1,3一二磷酸甘油酸和磺酸烯醇式丙陶酸，这些高能化合物可以直接偶联ATP或GTP的生 成，这种产生ATP等高能化合物的方式称为底物水平磷酸化。底物水平磷酸化可以存在于 发酵过程中，也可以存在于 乎吸过程中 但产生能量相对较少 6.呼吸作用及产能方式。微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P) FAD或FMN等电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型 产物并释放出能量的过程，称为呼吸作用。以分子氧作为最终电子受体的称为有氧呼吸 (aerobic respiration)),以氧化型化合物作为最终电子受体的称为无氧呼吸((anaerobic )。呼吸作用与发酵作用的根本区别： 电子载体不是将电子直接传递给底物降解的 中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体 (1)有氧呼吸（图5-6）. (2)无氧呼吸