且具有不同氧化还原电位的氢传递体组成的一组链状传递系统.ppt

* 第三节 微生物的代谢 由营养物质分解代谢释放出的化学能，除了ATP途径捕获外，还可以通过氧化磷酸化的途径获取，即以某些物质（NADH、FADH2）的氢原子和电子的形式将化学能转移给ADP，从而生成ATP。 注意： * 二、分解代谢与呼吸作用 分解代谢是微生物将复杂的有机物分解为简单化合物的过程，其本质是生物氧化反应。 1. 分解代谢 第三节 微生物的代谢 大部分的异养微生物和动物都是通过分解有机营养物质产生ATP 生物氧化和体外氧化（燃烧）的比较 * 2 . 呼吸作用（respiration） 第三节 微生物的代谢 定义：是微生物在氧化分解基质的过程中，基质释放电子，生成水或其他代谢产物，并释放能量的过程。 氧化：表现为物质失去电子，同时伴随着脱氢或加氧； 还原：表现为物质得到电子，同时伴随着加氢或失氧； 是生物氧化和还原的统一过程，即电子、原子或化学基团 转移的过程。 大多数微生物代谢过程中的电子来源于脱氢反应，因此电子供体又称供氢体（hydrogen donor），电子受体又称受氢体（hydrogen acceptor）。 * [H] [H] [H] ADP ATP 1/2O2(或有机物、无机氧化物) H2O或有机、无机还原物 C6H12O6 CO2 TCA 循环 ED 途径 EMP 途径 HMP 途径 [H] [H] [H] [H] [H] 脱氢 递氢 受氢 生物氧化与还原的统一过程 * 2) 分解代谢过程中产生能量（用途？） 供给合成作用 维持生命活动 变成热能放到环境中 3) 产生中间代谢产物（去向？） 继续被分解 作为合成细胞成分的原料 4) 在分解代谢过程中吸收、同化许多营养物。 第三节 微生物的代谢 1) 复杂分子 CO2、H2O、简单分子 CHON… CO2+H2O+… 呼吸作用过程中的主要生物学现象如下： * （一）基质脱氢的主要途径 1、EMP途径（Embdem-Meyerhof-Parnas Pathway）(细胞质) 又称糖酵解途径（Glycolysis） （1）1分子葡萄糖为底物，约经10步反应而产生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+(NADH2)和2分子ATP的过程。 C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶Ⅰ 10步反应 2CH3—C—COOH＋2NADH＋2H+＋2ATP＋2H2O O 还原型辅酶Ⅰ 第三节 微生物的代谢 丙酮酸 * 糖酵解和 发酵全过程 磷酸化 —1— 异构化 磷酸化 —1— 转变2C3 氧化放能 ﹢2— 转变 脱水 去磷酸 产能 ﹢2— * （2）总反应可概括为二个阶段（耗能阶段和产能阶段）、三种产物、十个步骤。 C6 2C3 2NADH2 2丙酮酸 甘油醛-3-磷酸 －2ATP ＋4ATP 2ATP 第三节 微生物的代谢 * （3）代谢产物的去路 a.有氧条件下： 2NADH2进入呼吸链，产生5个ATP。 丙酮酸进入TCA途径，最后 CO2＋H2O b.无氧条件下： 丙酮酸被NADH2还原产生乳酸或乙醇。 脱羧酸 乙醛 乙醇 第三节 微生物的代谢 * 糖酵解和 发酵全过程 动物 无O2 酵母 无O2 人类激烈运动时为什么身上会酸痛？ * [H] [H] [H] ADP ATP 1/2O2(或有机物、无机氧化物) H2O或有机、无机还原物 C6H12O6 CO2 TCA 循环 ED 途径 EMP 途径 HMP 途径 [H] [H] [H] [H] [H] 脱氢 递氢 受氢 底物脱氢的途径及其与递氢、受氢阶段的联系 * 2、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle, TCA）（线粒体、细胞质） 定义：指由丙酮酸经过一系列反应而彻底氧化，脱羧，形成CO2、H2O和NADH2的过程。 以丙酮酸进入循环前的“入门反应”（gateway step）算起其主要反应产物如下： C3 CH3—C—COA O 乙酰辅酶A 一分子丙酮酸可产生12.5个ATP 10ATP 呼吸链 1.5ATP 呼吸链 4NADH+4H+ FADH2 ATP 3CO2 黄素蛋白 柠檬酸、谷氨酸等多种有机酸 TCA 第三节 微生物的代谢 * 转变 缩合 异构化 氧化脱羧 氧化脱羧 转化产能 脱氢 水合 脱氢 ﹢2.5— ﹢2.5— ﹢2.5— ﹢2.5— ﹢1.5 ﹢1— 三羧酸循环过程 * 第三节 微生物的代谢 三羧酸循环的特点： 2、绝大多数生物体主要的代谢途径，提供大量ATP 3、中间产物在许多生物合成中充当前体原料 4、三羧酸循环不仅是糖类，也是脂肪、氨基酸等各种 燃料分子氧化分解的共同途径 1分子C6H12O6经过糖酵解途径和TCA循环最终分解成CO2和H2O的过程中总共能产生了多少个ATP？ 1、氧虽不直接参与