微生物营养和代谢专家讲座.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 微生物营养物质和营养类型,微生物营养,微生物吸收必要物质以取得能量并合成细胞物质过程。,微生物吸收生长所需各种物质并进行代谢生长过程。,（教材P13）,微生物代谢,微生物体内化学反应总和。,微生物营养和代谢专家讲座,第1页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,水,微生物营养物质,碳素化合物,氮素化合物,矿质元素,生长因子,微生物营养和代谢专家讲座,第2页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,1,、,碳素化合物(碳源)：,微生物细胞含碳量,：细胞干重50%。,微生物营养和代谢专家讲座,第3页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,1,、,碳素化合物(碳源)：,微生物细胞中碳功效,：,（2）大多数微生物能源物质,（1）组成微生物体有机分子骨架,微生物营养和代谢专家讲座,第4页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,1,、,碳素化合物(碳源)：,甘薯、玉米粉、麸皮、米糠、野生植物淀粉、,酒糟、造纸厂亚硫酸液,CO2,有机物,葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉,有机酸、醇类、脂类,微生物能够利用碳源种类,微生物营养和代谢专家讲座,第5页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,1,、,碳素化合物(碳源)：,甲烷氧化菌：,甲烷、甲醇,依据不一样微生物对碳素利用情况，能够做什么工作？,不一样微生物利用碳素情况,洋葱假单胞菌：,九十各种碳素化合物,纤维素分解菌（部分）：,只利用纤维素,微生物营养和代谢专家讲座,第6页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,2、,氮素化合物（氮源）,分子氮 N2（固氮菌、根瘤菌、少数放线菌和光合细菌、蓝细菌）,无机氮 NH4,、NO3,、NO2,（多数微生物）,有机氮 蛋白质、多肽、氨基酸（多数微生物）,牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母高、玉米浆、饼粕,微生物可利用氮素化合物,：,氮素化合物功效,：,组成细胞物质，少数微生物能源物质。,微生物营养和代谢专家讲座,第7页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,3、,矿质元素(无机盐),为机体提供了必要金属元素等,P、S、Fe、Mg、K、Ca (大量元素),Mn、Cu、Zn、Mo （微量元素）,微生物营养和代谢专家讲座,第8页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,3、,矿质元素(无机盐),主要功效,：（教材P14）,微生物营养和代谢专家讲座,第9页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,4,、,生长因子,生长因子是指微生物生长必需但本身不能合成，需要从外界吸收且需要量又很小有机物质。,微生物营养和代谢专家讲座,第10页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,4,、,生长因子,生长因子功效：,组成酶辅基或辅酶,生长因子分类：,氨基酸,核 苷,维生素,酶,简单蛋白,结合蛋白=蛋白+辅助因子,辅酶(与酶结合松驰),辅基(与酶结合牢靠),微生物营养和代谢专家讲座,第11页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,4,、,生长因子,相关生长因子注意点：,（1）,不一样微生物，它们生长所需要生长因子各不相同,克氏杆菌 生物素、对氨基苯甲酸,肠膜明串珠菌 十七种氨基酸,微生物营养和代谢专家讲座,第12页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,4,、,生长因子,（2）,微生物生长需要生长因子会伴随外界条件改变而改变,鲁毛霉：,厌氧：需维生素B与生物素,好氧：无需生长因子,微生物营养和代谢专家讲座,第13页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,4,、,生长因子,（3）,生长因子未知微生物培养,酵母膏、牛肉膏或动物、植物组织液,加入天然成份,微生物营养和代谢专家讲座,第14页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,5、,水分,微生物水分含量：,营养细胞90%，孢子40%。,微生物营养和代谢专家讲座,第15页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,5、,水分,水分在微生物生长代谢中功效,：（教材P13-14）,a.机体内生理生化反应基础,b.溶剂与运输介质,c.细胞内温度缓冲剂作用,微生物营养和代谢专家讲座,第16页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,5、,水分,水活度（Aw）：,一定温度和压力条件下，溶液中水蒸汽压力与一样条件(T、P)下纯水蒸汽压力之比。,溶液充分稀释时,a,w,=Pw/P,0,w=n1/（n2+n1）,(n1为溶剂摩尔数，n2为溶质摩尔数),定义公式是：a,w,=Pw/P,0,w,Pw:溶液中水蒸汽压；P,0,w:纯水蒸汽压,微生物营养和代谢专家讲座,第17页,第一节 微生物营养物质和营养类型,一、微生物营养物质及其功效,5、,水分,微生物最适水活度值,细 菌：0.93 0.99,酵母菌：0.880.91,霉 菌：0.80 左右,微生物营养和代谢专家讲座,第18页,从营养角度分 异养型生物 自养型生物,所需营养物质 有机物 无机物,生物种类 动物 植物,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,微生物属于哪类生物，自养还是异养？,微生物,营养型,自养型,异养型,能 源,碳 源,CO2,有机化合物,光能型,化能型,光 能,化学能,光能自养型,化能自养型,光能异养型,化能异养型,微生物营养和代谢专家讲座,第19页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,1、光能自养型（光能无机营养型）,能够利用光能并以CO2作为唯一或主要碳源进行生长微生物。,念珠蓝细菌,基本特点：,B、供氢体：还原性无机物，还原CO2,A、光合色素（叶绿素、细菌叶绿素）,微生物营养和代谢专家讲座,第20页,实例：,光,叶绿素,H,2,OCO2 (CH2O)+O,2,（蓝细菌）,光,菌绿素,2H,2,S+CO2 (CH2O)+H,2,O+2S,（绿硫细菌和紫硫细菌）,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,1、光能自养型（光能无机营养型）,微生物营养和代谢专家讲座,第21页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,2、光能异养型(光能有机营养型）,利用光能并以有机化合物作为唯一或主要碳源进行生长一类微生物。,紫色非硫细菌,基本特点：,b.供氢体：有机物，还原CO2或有机物形成细胞物质,a.光合色素，光合作用,微生物营养和代谢专家讲座,第22页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,2、光能异养型(光能有机营养型）,光能异养型微生物在C源利用上特殊性：,以有机质作为主要C源，,能利用CO2，但它不是唯一碳源。,光能,细菌叶绿,（,红螺菌,）,CH3,CO,2,+2CHOH CH2O+2CH3COCH3+H,2,O,CH3,经典实例：,微生物营养和代谢专家讲座,第23页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,3、化能自养型(化能无机营养型）,利用无机化合物氧化时释放能量作为能源，利用CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长一类微生物。,产甲烷细菌,经典实例：,硫化细菌、硝化细菌(亚硝酸菌和硝酸菌)、产甲烷菌、铁细菌,H,2,S、NO,2,、H,2,、Fe,2+,基本特点：,a.能源：无机物氧化,b.供氢体：无机物，还原CO2,微生物营养和代谢专家讲座,第24页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,4、化能异养型（化能有机营养型）,以有机化合物为碳源，利用有机化合物氧化过程中产生能量作为能源而生长一类微生物。,苏云金杆菌,基本特点：,a.能源：有机物氧化,b.碳源：有机物,微生物营养和代谢专家讲座,第25页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,4、化能异养型（化能有机营养型）,化能异养型微生物分类：,（生活场所、获取养料方式）,兼性寄主菌：既营寄生又营腐生生活。(结核杆菌),寄生菌：只能在活寄主体吸收营养物生活。,腐生菌：利用无生命有机物作为营养物质。,微生物营养和代谢专家讲座,第26页,第一节 微生物营养物质和营养类型,二、微生物营养类型,小 结,1、微生物营养型划分依据是什么？,碳源,能源,2、微生物营养划分相对性,同一微生物在不一样培养条件下生长时，它们营养型可能发生改变。,微生物 提供环境条件 能源利用情况 营养型,氢单胞菌 单纯无机物环境 利用氢氧化取得能量，自养生活,将CO2还原成细胞物质,提供有机物 利用有机物取得能量 异养生活,红螺菌：光 照 利用光能作能源 光能异养,暗处理 利用有机物氧化产能 化能异养,微生物营养和代谢专家讲座,第27页,第二节 微生物营养物质吸收机制,一、影响微生物对营养物质吸收原因,1、第一原因：细胞膜,细胞膜选择性透膜,细胞荚膜、粘液层以及细胞壁,2、第二原因：微生物细胞生活环境,pH值、温度,3、第三原因：被吸收物质特征。,分子量、溶解度,(影响物质溶解度、细胞膜流动性和运输系统活性),微生物营养和代谢专家讲座,第28页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,是否消耗,能量,是否需要,载体,是否发生被吸收物,化学改变,。,单纯扩散,促进扩散,主动运输,基团转位,依据微生物对物质吸收过程：,微生物营养和代谢专家讲座,第29页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,1、单纯扩散（称被动扩散）,被吸收物质依靠其在细胞内外浓度梯度为动力，从浓度高地域向浓度低胞内扩散过程。,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,胞外 胞膜 胞内,S,S,S,微生物营养和代谢专家讲座,第30页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,1、单纯扩散（称被动扩散）,单纯扩散特点：,c.运输动力,a.非特异性,b.吸收过程不发生化学改变,微生物营养和代谢专家讲座,第31页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,1、单纯扩散（称被动扩散）,营养物质单纯扩散能力影响原因：,a.吸收营养物质分子大小,b.溶解性(脂溶性或水溶性),c.极性大小,d.膜外pH,e.温度。,微生物营养和代谢专家讲座,第32页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,T,S,S,S,S,S,S,胞外 胞膜 胞内,2、促进扩散,以细胞内外浓度梯度为动力，在,载体,物质参加下，物质从浓度高胞外向浓度低胞内扩散。（,真核微生物）,T,S,T,S,T,微生物营养和代谢专家讲座,第33页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,2、促进扩散,与单纯扩散相同点：,c.无需代谢能。,a.被动扩散。,b.无化学改变。,微生物营养和代谢专家讲座,第34页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,2、促进扩散,促进扩散独有特点：,载体使营养物质扩散加紧，它会影响该营养物质在膜内外建立浓度动态平衡状态吗？,a.载体专一性,b.运输速率提升,微生物营养和代谢专家讲座,第35页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,3、主动运输,以代谢能为动力，在载体参加下，将物质从胞外向胞内转运。,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,T,S,S,S,S,S,S,胞外 胞膜 胞内,T,S,T,S,T,微生物营养和代谢专家讲座,第36页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,3、主动运输,主动运输同促进扩散共同点：,a.载体,b.载体构型改变。,微生物营养和代谢专家讲座,第37页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,3、主动运输,主动运输与促进扩散不一样点：,a.动力,b.载体构型改变原理,微生物营养和代谢专家讲座,第38页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,4、基团转位：,被吸收物质以微生物代谢能为动力，经过一个复杂运输系统从胞外转运到胞内，并发生化学改变。,（厌氧细菌和兼性厌氧细菌）,大肠杆菌磷酸转移酶体系与葡萄糖运输,微生物营养和代谢专家讲座,第39页,第二节 微生物营养物质吸收机制,二、微生物对营养物质吸收方式,4、基团转位：,被吸收物质以微生物代谢能为动力，经过一个复杂运输系统从胞外转运到胞内，并发生化学改变。,（厌氧细菌和兼性厌氧细菌）,大肠杆菌磷酸转移酶体系与葡萄糖运输,微生物营养和代谢专家讲座,第40页,第二节 微生物营养物质吸收机制,三、几个主要营养物质吸收,1、糖：,促进扩散、基团转位、主动运输。,2、肽与氨基酸：,主动运输（主要方式）、促进扩散（次要方式）,3、离子：,主动运输,微生物营养和代谢专家讲座,第41页,第三节 培养基,培养基,:(教材),是人工配制适合微生物生长繁殖或积累代谢产物营养物质。,培养基作用：,为微生物提供理想人工培养环境，以进行微生物,生命活动规律,研究和微生物,生物制品,生产。,微生物营养和代谢专家讲座,第42页,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,1、适合不一样微生物营养特点。,(1)从营养型角度看,生理特点不一样,细菌,放线菌,霉菌,营养要求不一样,牛肉膏蛋白胨培养基,高氏一号培养基,马丁氏培养基或蔡氏培养基,(2)从类群角度看,自养微生物 合成能力强 简单无机物,异养微生物 合成能力弱 最少提供一个有机物,微生物营养和代谢专家讲座,第43页,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,2、调配好培养基中各种营养成份百分比和浓度。,(1)浓度适中标准,大量元素 10,-3,-10,-4,mol/L 微量元素 10,-6,-10,-8,mol/L,微生物营养和代谢专家讲座,第44页,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,2、调配好培养基中各种营养成份百分比和浓度。,(2)营养百分比标准,a.C/N,b.其它营养百分比（矿质元素、氨基酸）,同一个微生物在不一样C/N培养基培养时，表现不一样。,短棒杆菌谷氨酸发酵培养基C/N=4:1，菌体繁殖；,C/N=3:1，谷氨酸形成,不一样微生物，所需营养物C/N不一样。,细菌、酵母菌细胞C/N=5:1，而霉菌=10:1,（？）,水处理中进水BOD,5,NP(教材P16),微生物营养和代谢专家讲座,第45页,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,3、控制培养条件,pH,O2,CO2,渗透压,微生物生长繁殖,培养条件,影响,影响,微生物培养体系,微生物营养和代谢专家讲座,第46页,(1)培养基pH值控制。,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,a.依据各类微生物特点来调整培养基pH值。,霉菌、酵母菌适于酸性，(pH4.5-6.0左右),细菌、放线菌喜中性或偏碱性 (pH7.0-7.5左右),微生物营养和代谢专家讲座,第47页,(1)培养基pH值控制。,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,磷酸盐、碳酸盐、蛋白胨、氨基酸,(配制培养时加入),磷酸盐缓冲作用反应式为：,H,+,(强酸)+HPO,4,=,(弱碱)H2PO,4,-,(弱酸),OH,-,(强碱)+H2PO,4,-,(弱酸)HPO,4,=,(弱碱)+H,2,O,碳酸钙,（配制培养基时加入）,酸或碱,（培养过程中加入）,b.使用pH值缓冲剂,微生物营养和代谢专家讲座,第48页,由微生物与氧气关系形成了三类微生物：,专性好氧性微生物 专性厌氧性微生物,兼性厌氧微生物,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,实践对策：,专性好氧性微生物：空气提供氧气、工业上采取通气装置。,专性厌氧性微生物：采取理化方法除氧、向培养体系加入,还原剂,（胱氨酸、巯基乙酸钠、Na2S和抗坏血酸）,(2)O2浓度调整,微生物营养和代谢专家讲座,第49页,（3）CO2调整,对自养微生物来说，空气中只占容积0.03%CO2量意味着什么？,第三节 培养基,一、配制培养基基本标准,增加CO2供给路径：,紫硫细菌和绿硫细菌等厌氧性自养菌：培养基中加入NaHCO3,微生物营养和代谢专家讲座,第50页,按培养基成份分,按培养基用途分,按物理性状分,第三节 培养基,二、培养基类型,培养基类型,合成培养基,天然培养基,基本培养基,富集培养基,判别培养基,固体培养基,液体培养基,半固体培养基,微生物营养和代谢专家讲座,第51页,1、按照培养基成份分：,a.合成培养基,化学成份和浓度完全清楚物质配制培养基。,第三节 培养基,二、培养基类型,高氏一号合成培养基,可溶性淀粉 20.0克,KNO,3,1.0克,K,2,HPO,4,0.5克,MgSO,4,7H,2,O 0.5 克,NaCl 0.5克,FeSO,4,7H,2,O 溶液2滴（10%）,蒸馏水 1000毫升,微生物营养和代谢专家讲座,第52页,1、按照培养基成份分：,第三节 培养基,二、培养基类型,b.天然培养基,以动植物组织或微生物浸出液为原料配制培养基。,（牛肉膏蛋白胨）,牛肉膏蛋白胨培养基,牛肉膏 3.0 克,蛋白胨 10.0 克,食盐 5.0 克,蒸馏水（自来水）1000毫升,微生物营养和代谢专家讲座,第53页,2、按照培养用途：,第三节 培养基,二、培养基类型,b.富集培养基(增殖培养基）,为分离某种微生物配制出适合它生长而不利于其它微生物生长培养基。,c.判别培养基,依据微生物代谢特点，经过指示剂呈色反应，用以判别不一样微生物培养基。（,伊红-甲基蓝培养基,判别大肠杆菌,(菌落小,绿色光泽),和产气肠杆菌,(菌落大,灰棕色),）,a.基本培养基,将各种微生物都需要营养物质配而成培养基。,微生物营养和代谢专家讲座,第54页,3、按照培养基物理性状,第三节 培养基,二、培养基类型,b.液体培养基,未加凝固剂呈液态培养基称为液体培养基。,c.半固体培养基,在液体培养基中加入少许琼脂（,0.2-0.5%）,。,a.固体培养基,在液体培养基中加入,凝固剂,使呈固体状态，称为固体培养基。(琼脂1.5-2%),微生物营养和代谢专家讲座,第55页,微生物代谢,：微生物细胞所进行化学反应总和。,微生物合成代谢,：小分子合成复杂大分子过程；（教材同化作用）,微生物分解代谢,：细胞物质或营养物质降解形成简单产物过程。（教材异化作用）,微生物代谢,物质代谢,能量代谢,产能代谢,耗能代谢,分解代谢,合成代谢,第四节 微生物代谢,微生物营养和代谢专家讲座,第56页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,（一）微生物产能代谢本质,生物氧化,生物体内物质经过一系列连续氧化还原反应分解并释放能量过程,。,AH,2,A,辅酶,辅酶H,2,受氢体,受氢体H,2,脱氢酶,氧化酶,生物氧化基本过程(教材P29图2-5),微生物营养和代谢专家讲座,第57页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,（二）高能键化合物,高能键化合物共性：,高能键形成和断开可逆，沟通了微生物两个代谢类型,光能,光能营养型微生物,化能营养型微生物,化学能,耗能代谢,合成代谢 和 分解代谢,ATP,ADP,微生物营养和代谢专家讲座,第58页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,（二）微生物主要产能方式,发 酵,呼 吸,无机物氧化,光能转换（光合磷酸化）,产能方式,共同点：,氧化还原反应,区分点：,电子最终受体,氧化基质,微生物营养和代谢专家讲座,第59页,1、发酵（代谢发酵）,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,有机物,氧化基质 最终受氢体,有机物,氧化,有机物,(1)发酵特点：,工业发酵,：利用微生物进行大规模生产过程，均称发酵。,微生物或细胞在,不需要氧,条件下转化物质形态并将底物中化学能转移产生ATP一个方式。,微生物营养和代谢专家讲座,第60页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,(2)酵母菌乙醇发酵,（,1）氧化基质：葡萄糖,（2）最终受氢体：乙醛,（3）丙酮酸脱羧酶,发酵特点,C,6,H,12,O,6,+2ADP+2Pi 2CH,3,CH,2,OH+2CO,2,+2ATP,葡萄糖,1，6-二磷酸果糖,3-磷酸甘油醛,1，3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,乙醇,乙醛,丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸,2NAD,+,2NADH,2ATP,2ADP,2ADP,2ATP,2ADP,2ATP,O,H,丙酮酸,脱羧酶,微生物营养和代谢专家讲座,第61页,(3)正型乳酸发酵,C,6,H,12,O,6,+2ADP+2Pi 2CH,3,CHOHCOOH+2ATP,葡萄糖,1，6-二磷酸果糖,3-磷酸甘油醛,1，3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,乳酸,丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸,2NAD,2NADH,2ATP,2ADP,2ADP,2ATP,2ADP,2ATP,O,H,（,1）氧化基质：葡萄糖,（2）最终受氢体：丙酮酸,发酵特点,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,微生物营养和代谢专家讲座,第62页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,(4)发酵类型比较,b.糖酵解过程是两发酵类型ATP产生唯一起源。,基质（底物）水平磷酸化,底物在其氧化过程中形成一些含有高能磷酸键中间产物，这类中,间产物，可将其高能键经过酶作用转给ADP而形成ATP过程。,在EM路径中，哪些是含有高能磷酸键中间产物？,两个发酵类型共同点：,a.,糖酵解路径,(EMP)是发酵主要路径。(教材P30图2-6),微生物营养和代谢专家讲座,第63页,巴斯德效应：,一些,兼性厌氧菌,在无氧条件下进行发酵作用，而有氧条件下进行呼吸作用现象。,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,(4)发酵类型比较,不一样点：,丙酮酸,丁酸丁醇发酵,丙酸发酵,混合酸发酵,丁二醇发酵,正型乳酸发酵,酒精发酵,微生物营养和代谢专家讲座,第64页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,2、呼吸,微生物以O2或其它无机物为电子最终受体进行有机物氧化过程。,微生物营养和代谢专家讲座,第65页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,2、呼吸,(1)特点：,b.电子载体传递电子伴随ATP大量形成。,（氧化磷酸化、电子传递水平磷酸化),a.,电子载体,传递电子。,电子传递链,一系列电子载体按照氧化还原电位升高次序排列而成链（教材P.34图2-4，呼吸链）,微生物营养和代谢专家讲座,第66页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,2、呼吸,(2)类型,（据电子最终受体分）,b.厌氧呼吸：,最终电子受体：无机物；底物：有机物。,NO,3,SO,4,CO,3,硝酸还原、硫酸盐还原、碳酸盐还原,a.有氧呼吸：,最终电子受体：分子氧；底物：有机物。,微生物营养和代谢专家讲座,第67页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,3、无机物氧化：,（好氧化能自养型）,H,2,、NH,3,、HNO,2,、H,2,S（,氢细菌、硝化细菌和硫细菌）,H,2,+1/2O,2,H,2,O,底物：无机物；最终受氢体：氧气,电子传递水平磷酸化或底物水平磷酸化,微生物营养和代谢专家讲座,第68页,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,4、光能转换：,（,光合磷酸化）,特点：光合生物、光合色素,（蓝细菌：,叶绿素,，放氧光合作用；细菌：,菌绿素,，不放氧光合作用）,微生物营养和代谢专家讲座,第69页,产能方式 底物 电子受体 ATP产生方式 微生物营养型,发 酵 有机物 中间产物 底物水平磷酸化 化能异养型,呼 吸 有机物 O2或无机物 电子传递或基质水平 化能异养型,无机物氧化 无机物 O2 电子传递或基质水平 化能自养型,光能转换 光合磷酸化 光能自养异养,第四节 微生物代谢,一、微生物产能代谢,不一样产能方式特征比较,微生物营养和代谢专家讲座,第70页,第四节 微生物代谢,二、微生物合成代谢,（一）合成代谢产物类型,1、细胞结构物质,（蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸）,2、次生代谢产物,次级代谢,（次生代谢产物）：,防止初级代谢过程中某种中间,产物积累造成毒害而产生一类有利于生存代谢类型。,初级代谢,（,初级代谢产物）,与微生物产能代谢和耗能代谢相关代谢类型。,微生物营养和代谢专家讲座,第71页,第四节 微生物代谢,二、微生物合成代谢,（二）微生物合成代谢生化过程,异养菌合成代谢分三层次进行：,第一层次：降解反应。（碳骨架、能量）,多糖单糖小分子碳化合物（C1-C7）（酶促）,第二层次：小分子合成反应（大分子合成前提）,碳化合物小分子（氨基酸、氨基已糖、核苷酸）（酶促）,第三层次：小分子合成大分子,（蛋白质、核酸、多糖）。,微生物营养和代谢专家讲座,第72页,