第五章微生物的代谢课件.ppt

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1、第1页，此课件共54页哦 生物小分子合成生物大分子生物小分子合成生物大分子 合成代谢合成代谢 （同化）（同化）耗能耗能新陈代谢新陈代谢 能量代谢能量代谢 物质物质 代代 谢谢 产能产能 分解代谢分解代谢 （异化）（异化）生物大分子分解为生物小分子生物大分子分解为生物小分子 新陈代谢（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。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2页，此课件共54页哦能量代谢是新陈代谢中的核心问题。能量代谢是新陈代谢中的核心问题。中心任务：中心任务：把外界环境中的各种初级能源转换成对一把外界环境中的各种初级能源转换成对一

2、切生命活动都能使用的能源切生命活动都能使用的能源ATP。有机物有机物最初能源最初能源日光日光通用能源通用能源还原态无机物还原态无机物化能自养菌化能自养菌化能异养菌化能异养菌光能营养菌光能营养菌蛋白质、脂类、糖类蛋白质、脂类、糖类H2S、NO2-、NH4-、S、H2、Fe2+ATP第3页，此课件共54页哦一、化能异养微生物的生物氧化和产能一、化能异养微生物的生物氧化和产能生物氧化作用生物氧化作用：就是发生在活细胞内的一系列产：就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。能性氧化反应的总称。第4页，此课件共54页哦C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+ATP Fe2+Fe3+e-+ATP

3、化合物脱氢化合物脱氢NADNADH2CH3-CH2-OH CH3-CHO+ATP 物质与氧的直接化合物质与氧的直接化合 失去电子失去电子第5页，此课件共54页哦 产能（产能（ATP）产还原力【产还原力【H】小分子中间代谢物小分子中间代谢物葡萄糖葡萄糖3磷酸甘油磷酸甘油醛醛1、3二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸3磷酸甘油磷酸甘油酸酸丙酮酸丙酮酸第6页，此课件共54页哦一般包括三个环节：一般包括三个环节：底物脱氢（或脱电子）作用底物脱氢（或脱电子）作用（该底物称作电子供体或供氢（该底物称作电子供体或供氢体）体）氢（或电子）的传递氢（或电子）的传递（需中间传递体，如（需中间传递体，如NAD、FAD等）等）最

4、后氢受体接受氢（或电子）（最后氢受体接受氢（或电子）（最终电子受体或最终最终电子受体或最终氢受体）氢受体）第7页，此课件共54页哦 1、EMP途径（糖酵解）途径（糖酵解）2、HMP（戊糖磷酸途径）（戊糖磷酸途径）3、ED（2-酮酮-3-脱氧脱氧-6-磷酸葡糖酸途径）磷酸葡糖酸途径）4、TCA（三羧酸循环）（三羧酸循环）底物脱氢的途径底物脱氢的途径存在于缺乏完整存在于缺乏完整EMP途径的微生物的一种途径的微生物的一种替代途径，替代途径，为微生物为微生物所特有所特有绝大多数生物共有的主绝大多数生物共有的主流代谢途径流代谢途径通常与通常与EMP途径同时存途径同时存在在广泛存在于各种生物体的广泛存在于

5、各种生物体的重要的生化反应重要的生化反应第8页，此课件共54页哦葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1，6-二磷酸二磷酸1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸ATPADPATPADPADPATPADPATPNAD+NADH+H+aa:耗能阶段耗能阶段bb:产能阶段产能阶段2H2O反应步骤：反应步骤：10步步第9页，此课件共54页哦生理功能：生理功能：提供提供ATP形式的能量和形式的能量和NADH2形式的还原力形式的还原力 是连接其

6、他几个重要的代谢途径的桥梁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通过逆向反应可进行多糖合成6-磷酸葡萄糖和磷酸葡萄糖和3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛可以参与可以参与HMP和和ED途径；丙途径；丙酮酸可以参与酮酸可以参与TCA途径途径第10页，此课件共54页哦6葡萄糖葡萄糖葡萄糖磷酸激酶葡萄糖磷酸激酶656-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖NAD(P)+NAD(P)H+H+6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶6H2o66-磷酸磷酸-葡萄糖酸葡萄糖酸65-磷酸磷酸-核酮糖核酮糖NAD(P)H+H+CO2NAD(P)+6-磷酸葡萄磷酸葡

7、萄糖酸脱氢酶糖酸脱氢酶异构酶异构酶35-磷酸-木酮糖35-磷酸-核糖转酮醇酶转酮醇酶33-磷酸-甘油醛37-磷酸磷酸-景天庚酮糖景天庚酮糖36-磷酸-果糖磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶 34-磷酸磷酸-赤藓糖赤藓糖33-磷酸-甘油醛ATPADP转醛醇酶转醛醇酶5第11页，此课件共54页哦6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖5-磷酸磷酸-木酮糖木酮糖5-磷酸磷酸-核糖核糖5-磷酸磷酸-木酮糖木酮糖6-磷酸磷酸-景天庚酮糖景天庚酮糖6-磷酸磷酸-果糖果糖6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖3-磷酸磷酸-甘油醛甘油醛4-磷酸磷酸-赤藓糖赤藓糖6-磷酸磷酸-果糖果糖3-磷酸磷酸-甘油醛甘油醛 C=O H-C-OHH-C

8、-OHH-C-OP HCH2OH H-C-OHH-C=OH-C-OHH-C-OHCH2OP C=OHO-C-HH-C-OHH-C-OP HCH2OHoOHOHCH2OHOHHOoOHCH2OPOHHOCOOH C=O H-C-OHH-C-OHD CH2OP CH2OHoOHOHCH2OPOHHO)+CO2第12页，此课件共54页哦6 6 6-6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖+12NADP+12NADP+6H+6H2 2O O5 5 6-6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖+12NADPH+12H+12NADPH+12H+6CO2+Pi+6CO2+Pi6C66C55C6经一系列复杂反应后经一系列复杂反应后重新合

9、成己糖重新合成己糖6CO212NADPH+H+经呼吸链经呼吸链36ATP35ATPATP第13页，此课件共54页哦又称又称2-酮酮-3-脱氧脱氧-6-磷酸葡糖酸（磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径。）裂解途径。1952年年Entner和和Doudoroff在研究嗜糖假单胞菌的代谢时发现在研究嗜糖假单胞菌的代谢时发现的，所以简称为的，所以简称为ED途径途径.后来证明存在于多种细菌中后来证明存在于多种细菌中（革兰氏阴性菌中分布较广）（革兰氏阴性菌中分布较广）。ED途径可不依赖于途径可不依赖于EMP和和HMP途径而单独存在，途径而单独存在，是少数缺是少数缺乏完整乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，途

10、径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其未发现存在于其它生物中。它生物中。第14页，此课件共54页哦（与与EMP途径连接途径连接）(与与HMP途径连接途径连接)EMP途径途径TCA途径途径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ATPC6H12O6KDPGC6H12O6ADP+Pi+NADP+NAD2 CH3COCOOH+ATP+NADPH2+NADH2第15页，此课件共54页哦（2 2）关键反应：）关键反应：2-2-酮酮-3-3-脱氧脱氧-6-6-磷酸葡萄糖酸的裂解磷酸葡萄糖酸的裂解（3 3）：KDPG醛缩酶醛缩酶两分子丙酮酸来历不同

11、两分子丙酮酸来历不同第16页，此课件共54页哦又称又称TCA循环、循环、Krebs循环或柠檬酸循环。循环或柠檬酸循环。丙酮酸丙酮酸在进入三羧在进入三羧酸循环之酸循环之先要脱羧先要脱羧生成生成乙酰乙酰CoACoA，乙乙酰酰CoACoA和草酰乙酸和草酰乙酸缩合成柠檬酸再进缩合成柠檬酸再进入入三羧酸循环。三羧酸循环。循环的结果是循环的结果是乙酰乙酰CoACoA被彻底氧化成被彻底氧化成COCO2 2和和H H2 2O O，每氧化每氧化1 1分子的丙酮酸可产分子的丙酮酸可产生生1 15 5分子的分子的ATPATP，草酰乙酸参与反草酰乙酸参与反应而本身并不消应而本身并不消耗。耗。FADFADFADH2第1

12、7页，此课件共54页哦1、循环一次的结果是乙酰循环一次的结果是乙酰CoA的乙酰基被氧化为的乙酰基被氧化为2分子分子CO2,并重新并重新生成生成1分子草酰乙酸；分子草酰乙酸；2、整个循环有四步氧化还原反应，其中三步反应中将整个循环有四步氧化还原反应，其中三步反应中将NAD+还原为还原为NADH+H+,另一步为另一步为FAD还原；还原；3、为糖、脂、蛋白质三大物质转化中心枢纽。为糖、脂、蛋白质三大物质转化中心枢纽。4、循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体；循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体；5、生物体提供能量的主要形式；生物体提供能量的主要形式；6、为人类利用生物发酵生产

13、所需产品提供主要的代谢途径。如柠檬酸为人类利用生物发酵生产所需产品提供主要的代谢途径。如柠檬酸发酵；发酵；Glu发酵等。发酵等。草酰乙酸和草酰乙酸和a一酮戊二酸通过转氨基作用可合成天冬氨酸和谷氨酸等氨基酸一酮戊二酸通过转氨基作用可合成天冬氨酸和谷氨酸等氨基酸；乙酰；乙酰CoA是合成高级脂肪酸的原料，而琥珀酰是合成高级脂肪酸的原料，而琥珀酰CoA是合成卟啉，进而合是合成卟啉，进而合成血红素的原料。成血红素的原料。每个葡萄糖分子通过三羧酸循环能产生每个葡萄糖分子通过三羧酸循环能产生36或或38分子分子ATP 第18页，此课件共54页哦底物脱氢的途径底物脱氢的途径 第19页，此课件共54页哦葡萄糖经

14、不同途径后的产能效率葡萄糖经不同途径后的产能效率产能形式产能形式EMPHMPEDEMP+TCA底物水平底物水平2122NADH+H+2（相当于（相当于6ATP)1（相当于（相当于3ATP)2+8（相当于（相当于30ATP)NADPH+H+12（相当于（相当于36ATP)1（相当于（相当于3ATP)FADH22（相当于（相当于4ATP)净产净产ATP835736-38ATPGTP第20页，此课件共54页哦经上述脱氢途径生成的经上述脱氢途径生成的NADH、NADPH、FADH等还原型辅酶通过呼吸等还原型辅酶通过呼吸链等方式进行递氢，最终与受氢体（氧、无机或有机氧化物）结合，以释放链等方式进行递氢，

15、最终与受氢体（氧、无机或有机氧化物）结合，以释放其化学潜能。其化学潜能。自自EMP2NADH2自乙酰自乙酰CoA2NADH2自自TCA6NADH2自自TCA2FADH2氧化态氧化态还原态还原态还原态还原态氧化态氧化态氧化态氧化态还原态还原态还原态还原态 醌醌氧化态氧化态氧化态氧化态还原态还原态 脱氢酶脱氢酶NAD FADH2H2ONADH2FAD1/2O2+2H+FPFe-SCyt.b Cyt.c Cyt.a Cyt.a3 氧化酶氧化酶部位：电子传递链在真核细胞发生在线粒体内膜上，在原核细胞发生在质膜上。部位：电子传递链在真核细胞发生在线粒体内膜上，在原核细胞发生在质膜上。递氢、受氢递氢、受氢

16、递氢、受氢递氢、受氢第21页，此课件共54页哦H-H-H-有机小分子有机小分子-乙醇、乳酸乙醇、乳酸 O2 H2O NO3-，SO42-，CO2 NO2，SO32-，CH4根据根据递氢特别是受氢过程中氢受体性质的不同递氢特别是受氢过程中氢受体性质的不同,把微生物的把微生物的生物氧化分为生物氧化分为有氧呼吸、无氧呼吸和发酵有氧呼吸、无氧呼吸和发酵三大类型三大类型.有氧呼吸有氧呼吸-以氧为氢受体以氧为氢受体无氧呼吸无氧呼吸-以氧以外无机氧以氧以外无机氧化物为氢受体化物为氢受体发酵发酵以有机小分子为以有机小分子为氢受体氢受体第22页，此课件共54页哦概念概念:是以是以分子氧分子氧作为最终电子作为最终

17、电子(或氢或氢)受体的氧化过程受体的氧化过程；是最普遍、最重要的生物氧化方式。是最普遍、最重要的生物氧化方式。途径：途径：EMP，TCA循环循环特点：特点：1）递氢和受氢都必须在有氧条件下完成）递氢和受氢都必须在有氧条件下完成2)是一种高效的产能方式是一种高效的产能方式第23页，此课件共54页哦自自EMP2NADH2自乙酰自乙酰CoA2NADH2自自TCA6NADH2自自TCA2FADH2高能水平高能水平低氧化还原势低氧化还原势氧化态氧化态还原态还原态还原态还原态氧化态氧化态氧化态氧化态还原态还原态还原态还原态 醌醌氧化态氧化态氧化态氧化态还原态还原态 脱氢酶脱氢酶NAD FADH2H2ONA

18、DH2FAD1/2O2+2H+低能水平低能水平高氧化还原势高氧化还原势FPFe-SCyt.b Cyt.c Cyt.a Cyt.a3 氧化酶氧化酶第24页，此课件共54页哦概念：以无机氧化物作为最终电子（和氢）受体的生物氧化概念：以无机氧化物作为最终电子（和氢）受体的生物氧化作用。作用。一些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸一些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸.第25页，此课件共54页哦无氧呼吸根据用作末端氢（电子）受体的化合物的种类不同分为：无氧呼吸根据用作末端氢（电子）受体的化合物的种类不同分为：无氧呼吸无氧呼吸无机盐无机盐呼吸呼吸硝酸盐呼吸：硝酸盐呼吸：NO3-NO2

19、-，NO，N2O，N2硫酸盐呼吸：硫酸盐呼吸：SO42-SO32-，S3O62-，S2O32-，H2S硫呼吸：硫呼吸：S H2S铁呼吸铁呼吸：Fe 3+Fe 2+碳酸盐呼吸碳酸盐呼吸产乙酸细菌产乙酸细菌 CO2、HCOO-CH3COOH产甲烷细菌产甲烷细菌 CO2、HCOO-CH4有机物呼有机物呼吸吸延胡索酸呼吸：延胡索酸延胡索酸呼吸：延胡索酸 琥珀酸琥珀酸甘氨酸呼吸：甘氨酸甘氨酸呼吸：甘氨酸 乙酸乙酸氧化三甲胺呼吸：氧化三甲胺氧化三甲胺呼吸：氧化三甲胺 三甲胺三甲胺第26页，此课件共54页哦v概念概念：指在能量代谢或生物氧化中以自身代谢产物作为最终氢（电子：指在能量代谢或生物氧化中以自身代谢

20、产物作为最终氢（电子）受体的产能过程。）受体的产能过程。C6H12O6 2CO2+2C2H5OHv发酵类型：发酵类型：根据发酵产物的种类有乙醇发酵、乳酸发酵、丙酸发酵、根据发酵产物的种类有乙醇发酵、乳酸发酵、丙酸发酵、丁酸发酵、混合酸发酵、丁二醇发酵、及乙酸发酵等。丁酸发酵、混合酸发酵、丁二醇发酵、及乙酸发酵等。第27页，此课件共54页哦由由EMP途径中途径中丙酮酸丙酮酸出发的发酵出发的发酵酵母型酒精发酵酵母型酒精发酵同型乳酸发酵同型乳酸发酵丙酸发酵丙酸发酵混合酸发酵混合酸发酵2 2,3,3丁二醇发酵丁二醇发酵丁酸发酵丁酸发酵方框内为发酵产物方框内为发酵产物第28页，此课件共54页哦有氧呼吸、

21、无氧呼吸与发酵的比较有氧呼吸、无氧呼吸与发酵的比较呼吸类型呼吸类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸发酵发酵氧化基质氧化基质有机物有机物有机物有机物有机物有机物最终电子受体最终电子受体O O2 2无机氧化物、无机氧化物、延胡索酸延胡索酸氧化型中间代谢氧化型中间代谢产物醛、酮等产物醛、酮等产物产物COCO2 2、H H2 2O OCOCO2 2、H H2 2O ONONO2 2、N N2 2还原型中间代谢还原型中间代谢产物醇、酸产物醇、酸产能产能多多次之次之少少电子传递链电子传递链完整完整不完整不完整无，底物水平磷无，底物水平磷酸化酸化第29页，此课件共54页哦二、自养微生物的产二、自养微生物的产

22、ATP和还原力和还原力第30页，此课件共54页哦2.ATPATP的生成方式的生成方式:微生物能量代谢活动中所涉及的主要是微生物能量代谢活动中所涉及的主要是ATP（高能分子）（高能分子）形式的形式的化学能化学能.ATP是生物体内能量的载体或流通形式是生物体内能量的载体或流通形式.当微当微生物获得能量后生物获得能量后,都是先将获得的能量转换成都是先将获得的能量转换成ATP.ATP.当需当需要能量时要能量时,ATPATP分子上的高能键水解分子上的高能键水解,重新释放出能量重新释放出能量.光合磷酸化光合磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化电子传递磷酸化电子传递磷酸化1.结构结构:第3

23、1页，此课件共54页哦腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖高能磷酸高能磷酸根根第32页，此课件共54页哦1 1、光合磷酸化、光合磷酸化:光合磷酸化作用将光能转变成化学能光合磷酸化作用将光能转变成化学能,以用于从二氧化以用于从二氧化碳合成细胞物质碳合成细胞物质.主要是光合自养微生物。主要是光合自养微生物。光合微生物光合微生物:藻类、蓝细菌、光合细菌（包括紫色细菌藻类、蓝细菌、光合细菌（包括紫色细菌、绿色细菌和嗜盐菌等）。、绿色细菌和嗜盐菌等）。2 光光能能第33页，此课件共54页哦2 2、氧化磷酸化：、氧化磷酸化：利用化合物氧化过程中释放的能量生成利用化合物氧化过程中释放的能量生成ATPATP的反应。的反应。氧

24、化磷酸化生成氧化磷酸化生成ATPATP的方式有两种：的方式有两种：底物水平磷酸化底物水平磷酸化不需氧不需氧电子传递磷酸化电子传递磷酸化需氧。需氧。第34页，此课件共54页哦1 1）底物水平磷酸化：）底物水平磷酸化：底物水平磷酸化是底物水平磷酸化是在某种化合物氧化过程中可生成一种含在某种化合物氧化过程中可生成一种含高能磷酸键的化合物，这个化合物通过相应的酶作用把高高能磷酸键的化合物，这个化合物通过相应的酶作用把高能键磷酸根转移给能键磷酸根转移给ADPADP，使其生成，使其生成ATPATP。这种类型的氧化磷酸化方式在生物代谢过程中较为这种类型的氧化磷酸化方式在生物代谢过程中较为普遍。催化底物水平磷

25、酸化的酶存在于普遍。催化底物水平磷酸化的酶存在于细胞质内细胞质内。第35页，此课件共54页哦由于脱掉一个水分子，由于脱掉一个水分子，2 2一磷酸甘油酸的低能酯键转变为一磷酸甘油酸的低能酯键转变为2 2一一磷酸烯醇丙酮酸中的高能烯醇键。这种高能连接的磷酸可以转磷酸烯醇丙酮酸中的高能烯醇键。这种高能连接的磷酸可以转给给ADPADP，产生，产生ATPATP分子。在微生物代谢活动中，重要的高能磷分子。在微生物代谢活动中，重要的高能磷酸化合物除上述一些物质外，还有酸化合物除上述一些物质外，还有1 1，3 3一二磷酸甘油酸和乙酰一二磷酸甘油酸和乙酰磷酸等。磷酸等。第36页，此课件共54页哦 在电子传递磷酸

26、化中，通过呼吸链传递电子，将氧化在电子传递磷酸化中，通过呼吸链传递电子，将氧化过程中释放的能量和过程中释放的能量和ADPADP的磷酸化偶联起来，形成的磷酸化偶联起来，形成ATPATP。呼吸链中的电子传递体主要由各种辅基和辅酶组成，呼吸链中的电子传递体主要由各种辅基和辅酶组成，最重要的电子传递体是最重要的电子传递体是泛琨（即辅酶泛琨（即辅酶Q Q）和细胞色素系统）和细胞色素系统。在不同种类的微生物中细胞色素的成员是不同的。在不同种类的微生物中细胞色素的成员是不同的。第37页，此课件共54页哦一个一个NADNAD分子，通过呼吸链进行氧化，可以产生分子，通过呼吸链进行氧化，可以产生3 3个个ATPA

27、TP分子。它分别在三个位置，分子。它分别在三个位置，各产生一个各产生一个ATPATP。如图。如图4 41 1所示，第一个所示，第一个ATPATP大约在辅酶大约在辅酶1 1和黄素蛋白之间；第二个和黄素蛋白之间；第二个ATPATP大大约在细胞色素约在细胞色素b b和和clcl之间；第三个之间；第三个ATPATP大约在细胞色素大约在细胞色素c c和和a a之间。之间。第38页，此课件共54页哦包括：自养微生物的包括：自养微生物的CO2CO2固定、生物固氮、细胞壁肽聚糖固定、生物固氮、细胞壁肽聚糖的合成和微生物的次生代谢物的合成的合成和微生物的次生代谢物的合成将空气中的将空气中的CO2CO2同化成细胞

28、物质的过程。同化成细胞物质的过程。主要有：主要有：u Calvin Calvin循环循环u 厌氧乙酰厌氧乙酰COACOA途径途径u 逆向逆向TCATCA途径途径u 羟基丙酸途径羟基丙酸途径一、自养微生物的一、自养微生物的CO2固定固定第39页，此课件共54页哦(一）一）Calvin循环循环分为三个阶段分为三个阶段1）羧化反应）羧化反应2）还原反应）还原反应3）CO2受体的再生受体的再生总反应是为：总反应是为：自养微生物自养微生物第40页，此课件共54页哦(二二)厌氧乙酰厌氧乙酰COA途径途径乙酸菌、硫酸盐还原菌和产甲烷乙酸菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌菌第41页，此课件共54页哦(三三)逆向逆向T

29、CA途径途径总反应为总反应为:3CO2+12H+5ATP丙糖丙糖-p-p绿色硫细菌绿色硫细菌第42页，此课件共54页哦(四）羟基丙酸途径四）羟基丙酸途径总反应为：总反应为：2CO2+4H+3ATP乙醛酸乙醛酸+H2O绿色非硫细菌绿色非硫细菌第43页，此课件共54页哦大气中的分子大气中的分子N N通过微生物固氮酶的催化还原成氨的过程。通过微生物固氮酶的催化还原成氨的过程。(一）固氮的微生物一）固氮的微生物二、生物固氮二、生物固氮自生固氮菌自生固氮菌共共 生固氮菌生固氮菌 联合固氮菌联合固氮菌 蓝细菌、红螺菌属、克雷伯氏菌属、铜绿假单胞菌蓝细菌、红螺菌属、克雷伯氏菌属、铜绿假单胞菌根瘤菌属、白蚁肠

30、道、满江红及地衣根瘤菌属、白蚁肠道、满江红及地衣生脂固氮螺菌、生脂固氮螺菌、芽孢杆菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属芽孢杆菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属第44页，此课件共54页哦（二）生物固氮作用的机制总反应：总反应：N2+8H+8e-+nATPNH3+H2+nADP+npi固氮酶固氮酶Mg2+固氮反应的六要素固氮反应的六要素固二氮酶（dinitrogenase）（组份）固二氮酶还原酶（dinitrogenase reductase）（组份）第45页，此课件共54页哦UDP L-Ala、D-Glu、L-Lys、D-Ala、D-Ala5个 甘氨酸UDP细菌萜醇第46页，此课件共54页哦1、次生代谢物：某

31、些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代、次生代谢物：某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物为前体，通过复杂的次生代谢谢途径明确、产量较大的初生代谢物为前体，通过复杂的次生代谢途径所合成各种结构复杂的化合物。途径所合成各种结构复杂的化合物。2、次生代谢生物合成的途径、次生代谢生物合成的途径1）糖代谢延伸途径）糖代谢延伸途径2）莽草酸延伸途径（合成氯霉素）莽草酸延伸途径（合成氯霉素）3）氨基酸延伸途径（抗生素）氨基酸延伸途径（抗生素）4）乙酸延伸途径）乙酸延伸途径(大环内酯类、四环素类、黄曲霉素等）大环内酯类、四环素类、黄曲霉素等）糖类 多糖类 糖苷类 核酸类

32、HMP途径 核苷类抗生素 糖苷类抗生素 糖衍生物类糖类 HMP途径 糖类 赤藓糖-4-P莽草酸氯霉素 芳香族氨基酸 脂肪族氨基酸多肽类抗生素-内酰胺类抗生素 氨基酸衍生物类乙酸 聚酮酐大环内脂类抗生素 四环素类 灰黄霉素类 黄曲霉毒素第47页，此课件共54页哦第48页，此课件共54页哦知识结构知识结构能量代谢能量代谢化能异养微生物化能异养微生物（生物氧化）底物脱氢四个途径底物脱氢四个途径三大类型三大类型自养微生物自养微生物光能自养微生物光能自养微生物-光合磷酸化光合磷酸化光能异养微生物光能异养微生物-氧化磷酸化氧化磷酸化自养微生物的自养微生物的CO2固定固定生物固氮生物固氮-六要素六要素肽聚糖

33、的合成肽聚糖的合成次生代谢物次生代谢物代谢的调节代谢的调节第49页，此课件共54页哦1、化能自养微生物的能量来源于（、化能自养微生物的能量来源于（）。）。（1）有机物）有机物 （2）还原态无机化合物）还原态无机化合物 （3）氧化态无机化合物）氧化态无机化合物 （4）日光）日光2、下列底物脱氢途径中，（、下列底物脱氢途径中，（）是最普遍的、存在于大多数生物体）是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。内的一条主流代谢途径。（1）EMP途径途径 （2）HEP途径途径 （3）ED途径途径 （4）WD途径途径3、下列底物脱氢途径中，（、下列底物脱氢途径中，（）是存在于某些缺乏完整）是存在于某

34、些缺乏完整EMP途径的微生物中途径的微生物中 （1）EMP途径途径 （2）HEP途径途径 （3）ED途径途径 （4）WD途径途径4、下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（、下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（）。）。（1）发酵）发酵 （2）有氧呼吸）有氧呼吸 （3）无氧呼吸）无氧呼吸 （4）化能自养）化能自养5、无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（、无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（）。）。（1）还原型无机化合物）还原型无机化合物 （2）氧化型无机化合物）氧化型无机化合物 （3）某些有机化合物）某些有机化合物 （4）氧化型无机化合物和少数有机化合物）氧化型无机化合物和少数有机化合物第50页，此

35、课件共54页哦绪绪论论定义定义基本概念基本概念种类种类微生物的共性微生物的共性微生物与人类的关系微生物与人类的关系微生物学及其分支学科微生物学及其分支学科发展历史及其代表人物发展历史及其代表人物发发 现现第51页，此课件共54页哦结构结构大小大小球球 菌菌杆菌杆菌螺旋菌螺旋菌 一般结构一般结构特殊结构特殊结构壁壁膜膜核核质质糖被糖被鞭毛鞭毛菌毛菌毛性毛性毛芽孢芽孢伴胞晶体伴胞晶体繁殖繁殖方式方式群体形态群体形态G+：磷壁酸、肽聚糖：磷壁酸、肽聚糖G-：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖革兰氏染色：初染、媒染、脱色、复染革兰氏染色：初染、媒染、脱色、复染缺壁细菌：缺壁细菌

36、：作用：作用：组成组成 液态镶嵌模型液态镶嵌模型核区核区核糖体、内含物、质粒核糖体、内含物、质粒第52页，此课件共54页哦支原体支原体蓝细菌蓝细菌立克次氏体立克次氏体-专性活细胞内寄生的虫媒微生物专性活细胞内寄生的虫媒微生物定义定义特点特点衣原体衣原体能通过细菌的滤器，活细胞内寄生能通过细菌的滤器，活细胞内寄生生活史生活史始体始体原体原体第53页，此课件共54页哦真真核核微微生生物物概述概述定义定义细胞结构细胞结构壁壁:不同真菌的多糖不同真菌的多糖膜：膜：含有甾醇含有甾醇质：质：细胞器细胞器核糖体、叶绿体、线粒体核糖体、叶绿体、线粒体核：核：具有核膜和核仁具有核膜和核仁鞭毛：鞭毛：基体（基体（

37、9+0）、过渡区、鞭杆（）、过渡区、鞭杆（9+2）酵母菌酵母菌特点特点细胞结构：细胞结构：壁壁-三明治结构三明治结构繁殖方式繁殖方式无性繁殖无性繁殖有性繁殖有性繁殖芽殖芽殖裂殖裂殖产无性孢子产无性孢子节孢子节孢子掷孢子掷孢子厚垣孢子厚垣孢子生活史生活史营养体是以单倍体和能二倍体营养体是以单倍体和能二倍体 营养体只能以二倍体存在营养体只能以二倍体存在营养体只能以单倍体形式存在营养体只能以单倍体形式存在霉菌霉菌菌丝的特化菌丝的特化营养菌丝体的特化营养菌丝体的特化气生菌丝体的特化气生菌丝体的特化繁殖方式繁殖方式无性繁殖：节孢子、厚垣孢子、分生孢子、孢囊孢子无性繁殖：节孢子、厚垣孢子、分生孢子、孢囊孢子有性繁殖：有性繁殖：卵孢子、接合孢子、子囊孢子卵孢子、接合孢子、子囊孢子蕈菌：蕈菌：菌丝体和子实体菌丝体和子实体 锁状联合锁状联合第54页，此课件共54页哦