山东理工大学：《食品微生物学》课程教学资源（PPT课件）07.微生物的代谢

之味理工火 HANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 二、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

二、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

之东理子火 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。 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)

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

之味强工士写 HANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (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

（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

2东之火写 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。 A:好氧呼吸：分子氧作为电子最终受体。 C6H1206+602+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)。 C6H1206+12NO26C02+6H20+12NO2+1800kJ

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

2东二火 HANDONG UNIVIRSITY OF TECHNOLOGY C:发酵作用：氧化底物是有机物，最终电子受体也是有 机物。电子受体为底物末未完全氧化的中间产物。 CH20+2ADP+2Pi-2CO,+2C2HsOH+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

2东之火写 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY e 2.生物氧化链 NADH NAD 微生物从呼吸底物脱下的氢和 FMN FMNH 电子，要经过一系列中间传递体向 CaQHz Coo ·FADH3 最终电子受体传递，并有顺序地进 Cytb(Fe) Cytb'ke) 行，该过程称为生物氧化链。 ATP 电子传递体： Cytc(Fe) Cytc(Fe) 脱氢酶的辅酶(NAD、FMN)、 Cytcile Cytc(Fe2) 辅酶Q（CoQ)、细胞色素(Gya、 Cyta(Fe Cyta(Fe Gya3、Cyb、Cyc1)。 ATP 81e* Cyta(Fe 功能： 传递氢和电子；合成ATP HO 12O2+2H 图41电子传递徒

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)。 功能： 传递氢和电子；合成ATP 2.生物氧化链

之味理工火写 HANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 3.ATP的产生 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

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

ATP ADP 從粉一一雨萄糖 ·1) ,6-磷酸葡萄博 (17 铝5·6隧酸带岁须 6-碳酸果塘 1,子二辞酸果糖 ) CHLOH H(OH (3) ) CHOH t1,(A> CH(kp 3-磷酸甘油醛 藓破二羟闪酮 CH H3P04 力乙邢 (12) D.2翎 NAD 6 14 CHO AD CH, C(0-0P HCOR Ci以 NAD·2H CH20P HCOR () 1,3-二磷酸甘油酸 CH 11 LOOH ADP 裤版甘相 (13) (7 ADP 三0 HC-OH CH C(XH ATP 15 CH 内副酸 乳酸 HC-OH ATP CHLOO CR2()H 10 ()H 分0-0 COXH 磷服进油酸 CHOH CHOH 11- ADP CH. CH.OH 甘涨 酸烯隙式 内酮酸 2-两酸什油酸 HY (9) 图94諧醛解途孙

2东强工火了 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 国my ① NAD CH NAD' 定撞酸 CH: CH.COOH COOH NADH.H COOH ③ CH COOH CH 延朝索副 呼吸链 CHCH COOH COOH UQH 并柠律酸CHO州 COOH -UO NADH-H' NAD COOH NADH+H COOH COOH CH, NAD' CH.CH.COOH CH ADP+PICO HS-CoA+ATP COOH S-COA 被珀服铺酶A HS-CoA 图4三规酸循环（引自通扇飘，200）

之东理工火列 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (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

（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