中国农业大学：《发酵工程学 Fermentation Engineering》课程教学资源（PPT课件）第四章 发酵机制

第四章微生物的代谢机制 主讲人:刘萍

第四章 微生物的代谢机制 主讲人：刘萍

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 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e 合成代谢酶系 一简单分子+AmP+[] (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 AT 化能异养菌 有机物一 最初能源{日光光能营养菌 通用能源 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61有机物性物氧化与燃烧的比较 比较项目 燃烧 生物氧化 反应方式 cH120623026H2O 302 CH106 >6H20 〔电子流 302 6C02 bCOz 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〔酶在細胞内有一定位置〕 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 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 —受氢 C6H1206 EMEL EM O2(或有机、无机氧化物 [H]LI H2O〔或有机、无机还原物) [H] ADP ATP TCA 循环 CO2 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