山东理工大学：《食品微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）09.微生物的发酵途径（一）

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第8次课重点内容 物质 vs 能量、分解 vs 合成、初级 vs 次级代谢能量代谢一一生物氧化类型、生物氧化链、ATP好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵作用呼吸作用和发酵作用的主要区别呼吸链（生物氧化链、电子传递链）ATP的合成方式物质代谢一一生物大分子的分解代谢多糖、蛋白质、脂肪及脂肪酸的分解Stickland 反应

第8次课重点内容 • 物质 vs 能量、分解 vs 合成、初级 vs 次级代谢 • 能量代谢——生物氧化类型、生物氧化链、ATP • 好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵作用 • 呼吸作用和发酵作用的主要区别 • 呼吸链（生物氧化链、电子传递链） • ATP的合成方式 • 物质代谢——生物大分子的分解代谢 • 多糖、蛋白质、脂肪及脂肪酸的分解 • Stickland 反应

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质代谢二、（二）单糖的分解1.单糖代谢途径EMP途径：又称糖酵解途径HMP途径：又称己糖-磷酸途径ED途径：又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径Pk途径：又称磷酸解酮糖途径

二、物质代谢 （二）单糖的分解 1.单糖代谢途径 EMP途径：又称糖酵解途径 HMP途径：又称己糖-磷酸途径 ED途径： 又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸 葡萄糖酸裂解途径 Pk途径： 又称磷酸解酮糖途径

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(1)EMP途径：两个阶段，十步反应第一阶段：葡萄糖分子活化阶段，需能过程（消耗2分子ATP）第二阶段：己糖降解及氧化产能（产生4分子ATP）

(1)EMP途径：两个阶段，十步反应 第一阶段：葡萄糖分子活化阶段，需能过程 （消耗2分子ATP） 第二阶段：己糖降解及氧化产能 （产生4分子ATP）

ATPADP1公时潮萄糖6-磷酸葡萄糖福1(u)(17)期斯·1一6-磷酸普常糖6-魔酸果势31.6-二磷酸果糖北SHCHOH)HLOHCHorCHyCHOH3-磷酸甘油壁舞酸二羟内酮CHH3P04忆醇ILNAD.2H6:2(12NAD'141OCHONNAD1-0-0CHAOHCH,ORNAD2H乙胜HCOHCH2OP1，3-二磷酸甘油酸<CHO酸酒(11x1-ADPCOOH(13)(7)ADPHC-OHCOXEI0151-0CXHATPCH.CH,乳酸HC-OHFATP内酮酸CHOHCHODATPCHOHCXOH3磷殷计油酸(10)CXHCHAOH(0)--(YD11-(8)CH.证ADPCHOH该散绣醇式2-两酸H油酸丙酮酸(9)HY精酷解途径图9-4

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY总反应式：CgH12O6 + 2NAD +2(ADP + Pi) 2CH,COCOOH +2ATP + 2NADH2关键酶：磷酸果糖激酶----使分子活化醛缩酶使分子降解一EMP途径的生理作用：为微生物代谢提供能量、还原剂NADH和代谢中间产物

总反应式: C6H12O6 + 2NAD +2(ADP + Pi) 2CH3COCOOH +2ATP + 2NADH2 关键酶: 磷酸果糖激酶-使分子活化 醛缩酶-使分子降解 EMP途径的生理作用:为微生物代谢提供能量、还原剂NADH2和 代 谢中间产物

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY丙酮酸和NADH，的去路有氧条件下NADH2：电子传递链，以O,为电子受体和受氢体。丙酮酸：TCA循环（线粒体内）无氧条件下NADH，：发酵作用，以代谢中间产物为受氢体丙酮酸酵母酒精发酵乳酸菌同型乳酸发酵

有氧条件下 NADH2：电子传递链，以O2为电子受体和受氢体。 丙酮酸：TCA循环（线粒体内） 无氧条件下 NADH2：发酵作用，以代谢中间产物为受氢体。 丙酮酸 酵母酒精发酵 乳酸菌同型乳酸发酵 丙酮酸和NADH2的去路

山东理工大家NADHNADH-HS-COA1OThe complete citric acid cycle.The twoH+H-carbons from acetyf CoA that enterthise-COOturn of the cycle (shadowed inred)willcO,cetyfCoA(2C)be converted to CO, insubsequent turnspyruvateDof the cycle:it isthetwo carbonsNAD'0-H-L-S-COANADHshadowed inbluethat are convertedtoCO, in.this cycle.HS-COAACoo"HO1nextcycleAIPFMNFMNH1CO"C=ORCHHNADH+H&coo"HO-C-COO"Step1Step2NADoxaloacetate (4C)CoQCOO"FADHCoQH2CH,OO"70=OCOO"isocitrate (6C)HCHcitrate(6C)Step8o"HC-00OCOOCbhonCytl(Fet)H-D-OHoxaloacetate (4C)HO-CHCH,malate (4C)cbo"ATPECOOCITRICACIDCYCLENAD'Cytc,(Fe"")Cytc,(Fe")Step3H,O子NADH+H'coorAfumarate (4C)aketoglutarate (5C)Cytcile"t)Cytefe)Step.7+CO:COOCHsuccinyI CoA (4C)Fosuccinate (4C)Step4000C=OStep6CHE0DOH,OCOO.oCyta(Fe')Cyta (Fe*t)COOStep5OCHNAD'开CH2?ATPC=OFADHHS-CoACOOyS-COAFADGDPNADH+H'GTPCyta,(e')Lyta, [Faat)C0,?HS-COAKH,o1/20,+2H*图4-1电子传递链口

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYEMP途径和TCA循环在发酵工业中的应用通过阻止某一阶段的反应，积累需要的代谢产物如：酒精发酵、乳酸发酵、甘油发酵、柠檬酸、苹果酸等

通过阻止某一阶段的反应，积累需要的代谢产物， 如：酒精发酵、乳酸发酵、甘油发酵、柠檬酸、苹 果酸等。 EMP途径和TCA循环在发酵工业中的应用

山东理工大袭SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(2)HMP途径葡萄糖6-磷酸葡萄糖CO+ 5-磷酸核酮糖总反应式：6C026*葡萄糖5*6-磷酸果糖5*6-磷酸葡萄糖生理功能：为生物合成提供供氢体和C3、C4、C5、C6、C,等前体物质

(2)HMP途径 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 CO2 + 5-磷酸核酮糖 总反应式： 6*葡萄糖 5*6-磷酸果糖 5*6-磷酸葡萄糖 6CO2 生理功能：为生物合成提供供氢体和C3、C4、C5、C6、C7等 前体物质

葡萄糖-ATP山1SHANDADP葡萄糖6-磷酸NADP+NADPH+H*D~葡萄糖酸--内脂-6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸VNADPNADPH+H*D-核糖5-磷酸D-木酮糖5-磷酸核酮糖5-磷酸7+CO2磷酸二羟丙酮景天庚酮糖7-磷酸甘油醛3-磷酸1D-果糖6-磷酸核酮糖5~磷酸果糖16二磷酸赤藓糖4-磷酸Y果糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖6-磷酸甘油醛3-磷酸1FMP葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸丙酮酸图5-3利用葡萄糖的已糖-磷酸（HMP)途径