中国农业大学：《发酵工程》课程教学资源（PPT课件）第四章 微生物的代谢机制（发酵机制）

第四章微生物的代谢机制

第四章 微生物的代谢机制

新陈代谢 (metabolism) ■是指发生在活细胞中的各种分解代谢 (catabolism)和合成代谢(anabolism) 的 总和 即：新陈代谢=分解代谢+合成代谢

新陈代谢（metabolism） ◼ 是指发生在活细胞中的各种分解代谢 （catabolism）和合成代谢（anabolism）的 总和 即：新陈代谢=分解代谢+合成代谢

▣分解代谢是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶 系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸(ATP) 形式的能量和还原力（或称还原当量，一般用[H] 来表示)的作用

◼ 分解代谢是指复杂的有机物分子通过分解代谢酶 系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ATP） 形式的能量和还原力（或称还原当量，一般用[H] 来表示）的作用

合成代谢与分解代谢正好相反，是指在合 成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP 形式的能量和「H]形式的还原力一起合成复 杂的大分子的过程

◼ 合成代谢与分解代谢正好相反，是指在合 成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP 形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复 杂的大分子的过程

■分解代谢与合成代谢的含义及其间的关系 可简单地表示为： 分解代谢酶系 复杂分子 简单分子+ATP+[H] 合成代谢酶系 (有机物)》

◼ 分解代谢与合成代谢的含义及其间的关系 可简单地表示为：

第一节微生物的能量代谢 ·能量代谢的中心任务，是生物体如何把外 界环境中多种形式的最初能源转换成对一 切生命活动都能使用的通用能源—ATP。 化能异养菌 有机物 最初能源 日光 光能营养菌 ,通用能源 人还原态无机物化能自养菌 (ATP)

第一节 微生物的能量代谢 ◼ 能量代谢的中心任务，是生物体如何把外 界环境中多种形式的最初能源转换成对一 切生命活动都能使用的通用能源——ATP

化能异养微生物的生物氧化 和产能 ■ 生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产 能性氧化反应的总称。 生物氧化与非生物氧化即燃烧相同点是它 们的总效应都是通过有机物的氧化反应而 释放出其中的化学潜能

一、化能异养微生物的生物氧化 和产能 ◼ 生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产 能性氧化反应的总称。 ◼ 生物氧化与非生物氧化即燃烧相同点是它 们的总效应都是通过有机物的氧化反应而 释放出其中的化学潜能

表6-】有机物*生物氧化与燃烧的比较 比较项目 燃烧 生物氧化 反应方式 C6H12063036H20 C6H106 30? →6H20 〔电子流) 302 6C02 香o 6C0z 步骤 一步式快速反应 多步式梯级反应 条件 激烈 温和 催化剂 无 酶〔酶在细胞内有一定位置) 产能形式 热、光 大部分为ATP 能量利用率 低 高 *本表以葡萄糖作为有机物的代表

生物氧化 ■了 生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱 氢或失去电子三种； 生物氧化的过程可分脱氢（或电子）、递 氢（或电子）和受氢（或电子）三个阶段； ■ 生物氧化的功能则有产能(ATP)、产还原 力[H]和产小分子中间代谢物三种

生物氧化 ◼ 生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱 氢或失去电子三种； ◼ 生物氧化的过程可分脱氢（或电子）、递 氢（或电子）和受氢（或电子）三个阶段； ◼ 生物氧化的功能则有产能（ATP）、产还原 力[H]和产小分子中间代谢物三种

(一)底物脱氢的四条主要途径 脱氢— 递氢 一受氢 C5H1206 金题 [H0 [H] H][H] [H]、[H] 受02（或有机、无机氧化物） 、H20〔或有机、无机还原物) [H] ADP ATP T 循环 [H] C02 图6-1底物脱氢的途径及其与递氢、受氢阶段的联系

（一）底物脱氢的四条主要途径