山东理工大学：《食品微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）08.微生物的能量代谢

山东理工大家SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第7次课重点内容u微生物细胞的化学组成u微生物的营养：生长因子u微生物的营养类型u微生物吸收营养的方式及异同点u影响微生物营养吸收的因素u培养基的类型Uu配制培养基的基本原则营养缺陷型、培养基、加富培养基u名词解释：选择培养基、鉴别培养基

u微生物细胞的化学组成 u微生物的营养：生长因子 u微生物的营养类型 u微生物吸收营养的方式及异同点 u影响微生物营养吸收的因素 u培养基的类型 u配制培养基的基本原则 u名词解释：营养缺陷型、培养基、加富培养基、 选择培养基、鉴别培养基 第7次课重点内容

山东理工大家SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第四章微生物的代谢新陈代谢：泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程，物质代谢：物质在细胞内发生化学变化的过程，生命存在的基础。能量代谢：物质代谢产生的能量在细胞内转移的过程，是一切生命活动的动力。主动运输、物质合成、细胞运动

第四章 微生物的代谢 新陈代谢:泛指生物与周围环境进行物质交换和 能量交换的过程。 物质代谢：物质在细胞内发生化学变化的过程，生命存在 的基础。 能量代谢：物质代谢产生的能量在细胞内转移的过程，是 一切生命活动的动力。主动运输、物质合成、 细胞运动

东理工大家SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY分解代谢（异化作用）：把衰老的细胞物质和吸收的营养R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合成新的细胞物质和储藏物质，并储存能量初级代谢：细胞结构物质和维持生命活动的生理活性物质。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（抗生素、毒素、色素）。三

初级代谢：细胞结构物质和维持生命活动的生理活性物质。 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 （抗生素、毒素、色素）。 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 化合物合成新的细胞物质和储藏物质,并储存能量

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY()能量代谢生物氧化：大部分微生物获得能量的主要方式，光能：少量光合微生物获得能量的主要方式，生物氧化：物质在细胞内经过一系列氧化还原反应逐步分解并释放能量的过程

（一） 能量代谢 生物氧化：大部分微生物获得能量的主要方式。 光 能：少量光合微生物获得能量的主要方式。 生物氧化：物质在细胞内经过一系列氧化还原反应， 逐步分解并释放能量的过程

山东理工大家SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY1.微生物的生物氧化类型根据底物氧化时脱下的氢和电子的受体不同，分为好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵作用。A：好氧呼吸：分子氧作为电子最终受体CH120g+602 +38ADP +38Pi 6CO,+6H,0 + 38ATP中B：厌氧呼吸：无机氧化物作为电子最终受体（硫酸盐硝酸盐、碳酸盐）。6C0,+6H,0+12N0,- + 1800kJC,H120。+12N03

A: 好氧呼吸：分子氧作为电子最终受体。 C6H12O6＋6O2 +38ADP +38Pi 6CO2＋6H2O + 38ATP B: 厌氧呼吸：无机氧化物作为电子最终受体（硫酸盐、 硝酸盐、碳酸盐）。 C6H12O6＋12NO3 － 6CO2＋6H2O＋12NO2 － + 1800kJ 1.微生物的生物氧化类型 根据底物氧化时脱下的氢和电子的受体不同，分为 好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵作用

山东理工大家SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY发酵作用：氧化底物是有机物，最终电子受体也是有C:机物。电子受体为底物未完全氧化的中间产物。C,Hi2O + 2ADP +2Pi2CO, + 2C,H,OH+ 2ATP呼吸：微生物降解底物过程中，释放的电子通过电子传递链传给外源电子受体，并释放出大量能量的过程发酵：微生物降解底物过程中，释放的电子最终传给底物分子降解的中间产物，并释放出少量能量的过程

C: 发酵作用：氧化底物是有机物，最终电子受体也是有 机物。电子受体为底物未完全氧化的中间产物。 C6H12O6 + 2ADP +2Pi 2CO2 + 2C2H5OH+ 2ATP 呼吸：微生物降解底物过程中，释放的电子通过电子传 递链传给外源电子受体，并释放出大量能量的过程。 发酵：微生物降解底物过程中，释放的电子最终传给 底物分子降解的中间产物，并释放出少量能量的过程

山东理工大H+SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYNADNADH2.生物氧化链3ATP微生物从呼吸底物脱下的氢和FMNFMNHRE电子，要经过一系列中间传递体向CoQFADH1CoQH2H最终电子受体传递，并有顺序地进CyibrotCytb(Fe3+)F行，该过程称为生物氧化链。ATPVCytc(Fe"n)Cytc,(Fe"")电子传递体：Cyte(le"t)Cyte(fe"t)脱氢酶的辅酶（NAD、FMN）、A辅酶Q（CoQ)、细胞色素（Cya、Cyta(Fe")Cyta (Fe"t)寸Cya3、Cyb、Cyc1)。?ATPLyta (reat)Cyta (Fe")K功能：传递氢和电子；合成ATPKH,o1/20,+2H*图4-1电子传递链

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。 电子传递体： 脱氢酶的辅酶（NAD、FMN）、 辅酶Q（CoQ)、细胞色素（Cya、 Cya3、Cyb、Cyc1)。 2.生物氧化链 功能：传递氢和电子；合成ATP

山东理工大家SHANDONG UNIVERSITYOF TECHNOLOGY3.ATP的产生ATP：5＇-三磷酸腺苷A-P～P～PADP + Pi = ATP底物氧化过程中的中间产物的高能磷(1）底物水平磷酸化：酸转移给ADP，形成ATP。磷酸烯醇式丙酮酸+ADP丙酮酸+ATP

ATP: 5`-三磷酸腺苷 A-P～P～P ADP + Pi = ATP （1）底物水平磷酸化：底物氧化过程中的中间产物的高能磷 酸转移给ADP，形成ATP。 磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP 丙酮酸 + ATP 3.ATP的产生

ADPATP12名村面萄糖6-磷酸葡萄糖(2)(17)H.lt.:锐聪-6-磷酸普带糖6-磷酸果糖(3)1，6-二鲜酸果糖北(H)(H(3)HCOHCHOPCH(K)H,OH3-磷酸甘油醛藓酸二羟内酮CHH3P04忆醇ILNAD.2H6:(12)NAD1410CHONADCE0--0>CHAH(CH,IKHNAD-2H乙HCOHCH2OP1，3-二磷酸甘油酸CHO磷胶纹油(11)L-ADPLO(13)(7)ACOXIHC-OHT153-0SXGATPCHCH.乳酸IFATPHC-OH内酮酸(HHCHORATPCHHCXOH3.磷胶迁油酸(10)CXCHA-()--(p11--YD(8)CHsaADPCHOH成酸锈醇式2-磷酸H油酸丙酮酸(9)HY糖酸解途行图9-4

山东理工大家SHANDONG UNIVERSITYOF TECHNOLOGYH+呼吸(2) 电子传递磷酸化：NAD'NADH才释放的能量驱动A2AIPFMNFMNHKADP + PikCoQFADHCoQH27光能被光(3)光合磷酸化：VCyibtonCytb(Fe't)转化成亻F?ATPVCnte,(Fe)Cytc,(Fe"")叶绿素吸收光量子2Cytcile"t)Cyte(fe")FCyta(Fe")Cyta(Fet)寸?ATPLyta, (Feat)Cyta, (FeFH,O1/2 0,+2H*

（2）电子传递磷酸化：呼吸链在传递氢和电子的过程中， 释放的能量驱动ADP磷酸化偶联反应，合成ATP。 ADP + Pi ATP （3）光合磷酸化：光能被光合微生物中的光合色素吸收， 转化成化学能，合成ATP。 叶绿素 吸收光量子 被激发，释放出电子 电子传递 氧化态叶绿体 合成ATP