江南大学微生物综合
111页1、第四章 微生物的代谢与调节及其人工控制,新陈代谢 metabolism The complex of physical and chemical processes occurring within a living cell or organism that are necessary for the maintenance of life. In metabolism some substances are broken down to yield energy for vital processes while other substances, necessary for life, are synthesized.,合成代谢anabolism 在合成酶系的催化下,由简单的小分子、能量(ATP)和还原力(H)一起合成复杂的生物的大分子的过程。,分解代谢catabolism 指复杂的有机分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量(ATP)、和还原力(H)的过程。,分解代谢的三个阶段,将大分子的营养物质降解成氨基酸、单糖、脂肪酸等小分子物质。 进一步降解成为简单的乙酰辅酶A、丙酮
2、酸、及能进入TCA循环的中间产物。 将第二阶段的产物完全降解生成CO2 , 并将前面形成的还原力(NADH2)通过呼吸吸链氧化、 同时形成大量的ATP。,微生物代谢的特点,多样性 适应性 可控性,初级代谢和初级代谢产物,初级代谢primary metabolism 微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程。 初级代谢产物primary metabolites 包括所有与细胞合成有关的物质 如:氨基酸、核苷酸、乙醇、有机酸、酶,次级代谢和次级代谢产物,次级代谢 secondary metabolism 微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明显确切功能的物质的过程。 次级代谢产物secondary metabolites 抗生素、激素、生物碱、色素、维生素等,第一节 微生物的代谢,一、微生物的能量代谢 新陈代谢中的核心问题: 能量代谢 能量代谢的中心任务:是生物体如何把环境中多种形式的最初能源转换成为对一切生命活动都能使用的通用能源。 生物体能量代谢的实质:ATP和酰基辅酶A、酰基磷酸等的生成和利用问题。
3、即ATP的生成和利用的问题。,能源的转化,(一)生物氧化反应,一系列酶在温和条件下按一定次序的催化 放能分阶段进行 释放的能量部分贮藏在能量载体中,生物氧化与普通氧化反应的区别,生物氧化反应的三个阶段,脱氢:一种失去电子或氢的过程 电子供体:被氧化的物质 电子受体:接受电子的物质 递氢:电子供体氧化脱下的氢交给氢载体,并通过多个载体完成电子从供体到受体的传递 不直接交给电子受体 受氢:最终电子受体接受载体上电子的过程,(二)电子载体,自由扩散型 NAD+和NADP+,氢原子的载体 电极对的还原电势相同,功能不同 NAD+/NADH直接参与产能反应 NADP+/NADPH主要参与合成反应 与细胞膜紧密结合型 电子传递系统或电子传递链 组成:多酶体系,一系列能够进行氧化和还原的载体 分布:不对称排列在膜上,定向有序传递,(三)生物能的产生,借助于磷酸化反应 ADP形成ATP,实现能量存储,1. 底物水平磷酸化,生物氧化过程中生成的含有高能键的化合物在酶的作用下,直接将能量转给ADP(GDP)生成ATP(GTP) 存在于呼吸和发酵过程中 发酵过程中唯一能量获取方式,微生物代谢中的底物水平磷酸
4、化,2. 电子传递氧化磷酸化,生物氧化中伴随着电子传递发生的磷酸化作用 发生在呼吸作用(有氧或无氧)中 呼吸时大多数伴随ATP的合成 典型的呼吸链: 3分子ATP , 2分子ATP (黄素蛋白起始),化学渗透学说(chemiosmotic hypothesis),呼吸过程中ATP的形成,3. 光合磷酸化,只发生在光合细胞中 循环式光合磷酸化:反应产物只有ATP 非循环式光合磷酸化:反应的产物是ATP、氧和NADPH,循环式光合磷酸化,非循环式光合磷酸化,(四)微生物能量代谢的多样性,能源物质的多样性 能源物质在微生物中的代谢途径多样性 不同环境条件下微生物产能方式的多样性,不同微生物中葡萄糖降解途径的分布,二.化能营养型微生物的能量代谢,(一)能源化合物 有机化合物 糖类、醇、醛、有机酸、氨基酸、烃类、芳香族化合物 葡萄糖:化能有机营养型微生物的主要能源 其它单糖代谢转化为糖酵解的中间产物 多糖经转化或降解 其它非糖有机化合物经转化进入葡萄糖降解途径 有机能源化合物代谢的基本途径:葡萄糖降解途径或单糖降解途径,(二)能源化合物的生物氧化 生物氧化的形式:某物质与氧结合、脱氢、失去电子
《江南大学微生物综合》由会员san****019分享,可在线阅读,更多相关《江南大学微生物综合》请在金锄头文库上搜索。
高中化学实验方案的设计第一节制备实验方案设计
高中生物实验室配置
高中体育与健康课程田径必修模块单元教学方案
高中通用技术方案的构思方法-设计分析教案苏教版必修
高中生物室配置
高中信息技术网络技术应用选修模块教学评价方案
骆小学教师戏曲知识培训方案(I)
麻村小学阳光体育活动计划及实施方案
高桥小学幼小衔接活动方案
马摆小学控辍保学实施方案
金阳街道中心小学未成年人思想道德建设实施方案
龙扬小学第32个爱国卫生月活动方案
魏家井联小学度控辍保学工作方案
高区第九届初中骨干教师课堂教学能力展示活动
长沙县2018年度小学生课外阅读知识竞赛及书目
阳江中心小学一月一事之五月主题活动方案
长营小学校园体育活动实施方案
高考历史备考方案-陈军
高考语文第5课父亲课前预案苏教版选修现代散文选读
高考语文第9课铃兰花课前预案苏教版选修现代散文选读
2024-04-11 25页
2024-04-11 37页
2024-04-11 28页
2024-04-11 31页
2024-04-11 36页
2024-04-11 29页
2024-04-11 22页
2024-04-11 27页
2024-04-11 34页
2024-04-11 32页