《微生物生理学》课程教学课件（讲稿）第三章 产能代谢 Energy Yielding Metabolism（3/7）

(2)能量的产生 CHO -[H] 经呼吸链 ①呼吸 2 0 A H2O -[H] 1②无氧 NO,SO,CO H] 、呼吸 B- NO:,SO-,CH -[H] A,B或C一发肆 AH2,BH,或CH -[H] (发酵产物：乙醇、乳酸等) C0 脱氢 递氢 受氢

(2) 能量的产生

(2)能量的产生 1、呼吸链 2、有氧呼吸 3、无氧呼吸 4、发酵

(2) 能量的产生 １、呼吸链 ２、有氧呼吸 ３、无氧呼吸 ４、发酵

3.无氧呼吸(anaerobic respiration) 3.1概念 3.2无氧呼吸的类型 3.3同化型代谢与异化型代谢 (assimilative and dissimilative metabolism)

3. 无氧呼吸 (anaerobic respiration) ３.1 概念 ３.2 无氧呼吸的类型 3.3 同化型代谢与异化型代谢 (assimilative and dissimilative metabolism)

-0.3 Anoxic CH3-C00- Carbonate respiration; homoacetogenic bacteria, c02 obligate anaerobes 碳酸盐呼吸 HS- Sulfur respiration; -0.27 facultative aerobes so and obligate 硫呼吸 anaerobes -0.25 CH4 Carbonate respiration; methanogenic Archaea; C02 obligate anaerobes 碳酸盐呼吸 -0.22 HS- Sulfate respiration Eo' (sulfate reduction); s042- obligate anaerobes 硫酸盐呼吸 Succinate Fumarate respiration; facultative aerobes 延胡索酸呼吸 Fumarate +0.4 NO2-,N2O,N2 Nitrate respiration NO3 (denitrification); facultative aerobes 硝酸盐呼吸 Fe2+ Iron respiration; +0.75 facultative aerobes Fe3+ and obligate 铁呼吸 Oxic anaerobes (oxygen *H20 Aerobic respiration; +0.82 present) obligate and 02 facultative aerobes 有氧呼吸 Figure 17-35 Brock Biology of Microorganisms 11/e

碳酸盐呼吸 硫呼吸 碳酸盐呼吸 硫酸盐呼吸 延胡索酸呼吸 硝酸盐呼吸 铁呼吸 有氧呼吸

3.4硝酸盐呼吸 Table 17.2 Oxidation states of key nitrogen compounds Compound Oxidation state Organic N(R一NH2) -3 Ammonia(NH3) -3 Nitrogen gas(N2) 0 Nitrous oxide(N2O) +1 (average per N) Nitrogen oxide(NO) +2 Nitrite (NO2) +3 Nitrogen dioxide(NO2) +4 Nitrate(NO3) +5

3.4 硝酸盐呼吸

同化型代谢途径 异化型代谢途径 植物、真菌、细菌 仅原核生物有 同化型硝酸盐 异化型硝酸盐 还原酶； 还原酶； 硝酸盐还原 NH抑制 无氧脱阻遏 NO2 .NH3 同化型亚硝酸 异化型亚硝酸 盐还原酶； 盐还原酶； nitrate NHg抑制 无氧脱阻遏 reduction NH2OH NO 大气 NO还原酶 无氧脱阻遏 NH3 N,O 大气 N20还原酶； 无氧脱阻遏 R-NH2 大气

硝酸盐还原 ( nitrate reduction ) 同化型代谢途径 植物、真菌、细菌 异化型代谢途径 仅原核生物有 NO 3 - NO 2 - 同化型硝酸盐 还原酶； NH 3抑制 异化型硝酸盐 还原酶； 无氧脱阻遏 同化型亚硝酸 盐还原酶； NH 3抑制 异化型亚硝酸 盐还原酶； 无氧脱阻遏 NH 2OH NH 3 R-NH 2 NH 3 NO N 2 O N 2 NO还原酶； 无氧脱阻遏 N 2 O还原酶； 无氧脱阻遏 大气 大气 大气

Nitrate (NO3) Nitrate reductase 反硝化作用 脱氮作用 Nitrite (NO2 Nitrite reductase Nitric oxide (NO) Nitric oxide reductase Nitrous oxide(N2O) To atmosphere Nitrous oxide reductase Dinitrogen (N2)

反硝化作用 脱氮作用

2H+ 2H+ 2H+ Ovt Fe-S Cyt b556 Fp Cyt b562 2e Cyt o In NADH +H+ 2H+ 3H+202 H20

2H+ 2H+ Nitrate Out reductase Fe-S Cyt b556 NADH+H+ 2H+ NO3+2H+ NO2+H20

NO, NO Cyt c Cyt d. N2 Cu Nir Nos H H世 H 2NO N0-N0 Periplasm 0000000 00000000000 000000y Cytc 00000 FeS Cyt b CoQ Cytb Cyt b Cyt c FP FeS FeS 0000000 Nar0000000 00000 Nor 00000 Cytoplasm NO3 NO2 NADH NAD* H Paracoccus denitrificans

Paracoccus denitrificans