山东理工大学：《食品微生物学》课程教学课件（电子教案）07.微生物的能量代谢及单糖代谢

山东理工大学教案第7次课教学课型：理论课口实验课口习题课口实践课口技能课口其它口主要教学内容（注明：*重点#难点）：1.微生物的代谢类型；2.微生物的能量代谢：*#3.微生物的单糖分解代谢途径。*#教学目的要求：了解微生物的代谢类型；掌握微生物的能量代谢类型和代谢过程；掌握微生物对单糖的分解代谢途径：教学方法和教学手段：课堂讲授，利用多媒体。讨论、思考题、作业：1.比较微生物发酵、有氧呼吸、无氧呼吸的异同。2.简述微生物能量代谢的方式。3.简述微生物对葡萄糖利用的途径和生理作用。参考资料：《食品微生物学》中国农业大学出版社，杨洁彬主编：《微生物学教程》高等教育出版社，周德庆主编。注：教师讲稿附后

山 东 理 工 大 学 教 案 第 7 次课 教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 1. 微生物的代谢类型； 2. 微生物的能量代谢；*# 3. 微生物的单糖分解代谢途径。*# 教学目的要求： 了解微生物的代谢类型； 掌握微生物的能量代谢类型和代谢过程； 掌握微生物对单糖的分解代谢途径； 教学方法和教学手段： 课堂讲授，利用多媒体。 讨论、思考题、作业： 1. 比较微生物发酵、有氧呼吸、无氧呼吸的异同。 2. 简述微生物能量代谢的方式。 3. 简述微生物对葡萄糖利用的途径和生理作用。 参考资料： 《食品微生物学》中国农业大学出版社，杨洁彬主编； 《微生物学教程》高等教育出版社，周德庆主编。 注：教师讲稿附后

第四章微生物的代谢分解代谢（异化作用）：把衰老的细胞物质和吸收的营养物质进行分解，产生合成新细胞物质的原料，并排出废物，释放和储存能量合成代谢（同化作用）：利用分解代谢过程中产生的低分子化合物和能量合成新的细胞物质和储藏物质。初级代谢：细胞结构物质和维持生命活动的生理活性物质的代谢。（次级代谢：非细胞结构物质和维持生命活动的生理活性物质的代谢。【物质代谢人能量代谢（一）能量代谢1.微生物的生物氧化类型(1)好氧呼吸：分子氧为电子受体。C6H1206+ 602+6CO2+6H20（2)厌氧呼吸：无机氧化物为电子受体（硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐）。C6H12O6+12NO36CO2+6H2O+12NO2(3)发酵作用：有机物为电子受体，氧化不彻底，放能少。CHi206+2C2H5OH+2C022.生物氧化链：微生物从呼吸底物脱下的氢和电子，要经过一系列中间传递体向最终电子受体传递，并有顺序地进行，该过程称为生物氧化链（呼吸链）。3.ATP的产生ATP：5°-三磷酸腺苷A-P~P~P30.5kJ/mol光合磷酸化：利用光能ATP的生成方式底物水平磷酸化人氧化磷酸化：利用生物氧化释放的能量电子传递磷酸化(1)光合磷酸化光能光合色素化学能*ATP(2)底物水平磷酸化：化合物氧化过程中可生成一种含高能磷酸键的化合物，并通过相应的酶的作用降高能磷酸根转移给ADP，生成ATP。P丙酮酸激酶丙酮酸+ATP磷酸烯醇丙酮酸+ADP(3)电子传递磷酸化：化合物氧化过程中释放的能量通过电子传递链转移给ADP，生成ATP。（二）微生物的分解代谢1.微生物的单糖代谢途径（1)EMP途径（已糖双磷酸降解途径、糖降解途径）

第四章 微生物的代谢 分解代谢（异化作用）：把衰老的细胞物质和吸收的营养物质进行分解，产生合成新细胞物 质的原料，并排出废物，释放和储存能量 合成代谢（同化作用）： 利用分解代谢过程中产生的低分子化合物和能量合成新的细胞物质和储藏 物质。 初级代谢：细胞结构物质和维持生命活动的生理活性物质的代谢。 次级代谢：非细胞结构物质和维持生命活动的生理活性物质的代谢。 物质代谢 能量代谢 （一）能量代谢 1.微生物的生物氧化类型 ⑴好氧呼吸：分子氧为电子受体。 C6H12O6＋ 6O2 6CO2＋6H2O ⑵厌氧呼吸：无机氧化物为电子受体（硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐）。 C6H12O6＋12NO3－ 6CO2＋6H2O＋12NO2 ⑶发酵作用：有机物为电子受体，氧化不彻底，放能少。 C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 2.生物氧化链：微生物从呼吸底物脱下的氢和电子，要经过一系列中间传递体向最终电子受体传递，并有 顺序地进行，该过程称为生物氧化链（呼吸链）。 3.ATP 的产生 ATP:5`-三磷酸腺苷 A-P～P～P 30.5kJ/mol 光合磷酸化：利用光能 ATP 的生成方式 底物水平磷酸化 氧化磷酸化：利用生物氧化释放的能量 电子传递磷酸化 ⑴光合磷酸化 光能 化学能 ATP ⑵底物水平磷酸化：化合物氧化过程中可生成一种含高能磷酸键的化合物，并通过相应的酶的作用降高 能磷酸根转移给 ADP，生成 ATP。 磷酸烯醇丙酮酸＋ADP 丙酮酸＋ATP ⑶电子传递磷酸化：化合物氧化过程中释放的能量通过电子传递链转移给 ADP，生成 ATP。 （二）微生物的分解代谢 1.微生物的单糖代谢途径 ⑴EMP 途径（己糖双磷酸降解途径、糖降解途径） 光合色素 丙酮酸激酶

葡药糖L-ATP己糖激酶+ADP葡萄糖6-磷酸磷酸葡萄糖异构酶果糖6-磷酸-ATP磷酸果糖激酶-MADP果糖1,6-二磷酸醛缩酶1磷酸二羟丙酮甘油醛3-磷酸◆磷酸丙糖异构酶NAD+khpiNADH+H++3-磷酸甘油醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸LADP磷酸甘油激酶ATP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸变位酶+2-磷酸甘油酸V烯醇化酶-HO磷酸烯醇丙酮酸★丙酮酸激酶ADPATP丙酮酸TCA循环：关键酶是柠檬酸合成酶，（图）（已糖激酶）（1）葡萄糖+ATP一磷酸葡萄糖+ADP（磷酸已糖异构酶）（2）6磷酸葡萄糖、6-磷酸果糖（磷酸已糖激酶）（3）6—磷酸果糖+ATP>1,6-二磷酸果糖+ADP（醛缩酶）（4）1,6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛（磷酸丙糖异构酶）3-磷酸甘油醛（5）磷酸二羟丙酮至此，1分子葡萄糖降解成为2分子8-磷酸甘油醛，并消耗2分子ATP。其后，3-磷封油醛再经下列反应氧化成丙酮酸：（3-磷酸H油醛脱氨酶）一二磷酸甘油酸+NADH，1.3-（6)3-磷酸甘油醛+NAD+HPO（3-磷酸甘油酸激酶）3-磷酸甘油酸+ATP（7）1,3-二磷酸甘油酸+ADP（磷酸甘油酸变位酶）2-磷酸甘油酸（8）3-磷酸甘油酸（烯醇化酶）磷酸烯醇式丙酮酸（9）2-磷酸甘油酸-H,O丙酮酸激酶丙酮酸+ATP（10）磷酸烯醇式丙酮酸+ADP

己糖激酶 磷酸葡萄糖异构酶 磷酸果糖激酶 醛缩酶 磷酸丙糖异构酶 3-磷酸甘油醛脱氢酶 磷酸甘油激酶 磷酸甘油酸磷酸变位酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶 TCA 循环：关键酶是柠檬酸合成酶，（图）

(2)HMP途径（已糖单磷酸降解途径、磷酸戊糖循环）葡萄铺-ATPADP葡的糖6碘酸NADP+NADPH+H+D-葡萄精酸-6-内脂-6-臻酸+6-磷酸萄萄材酸VNADP+NADPH+H+D~水酮糖5-磷酸D-核糖5-磷酸核酮辅5-磷酸1+CO段二羟丙酮景天庚酮错7一磷酸甘油醛3-磷酸AD-果糖6-磷酸果糖16-二磷酸核酸糖5-磷酸赤擀薪4~磷酸果精6-磷酸葡萄日一酸果铺6-磷酸甘油醛3-磷酸喜JEMP葡药糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸丙酮酸(3)ED途径（2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸途径）葡萄糖LATP-ADP葡萄糖6-磷酸←NADP+nadph+h+葡萄糖酸8-内脂-6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸3-磷酸甘油醛丙酮酸

⑵HMP 途径（己糖单磷酸降解途径、磷酸戊糖循环） ⑶ED 途径（2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸途径）

(4)PK途径（磷酸解酮酶途径）特点：产生几乎等量的乳酸、乙醇和CO2。C6H12O6+ADP+ Pi→CH3CHOHCOOH+CH:CH2OH+CO2+ATP

⑷PK 途径（磷酸解酮酶途径） 特点：产生几乎等量的乳酸、乙醇和 CO2。 C6H12O6＋ ADP＋ Pi CH3CHOHCOOH ＋CH3CH2OH ＋CO2＋ ATP