新陈代谢 = 分解代谢 + 合成代谢
分解代谢：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的作用。
合成代谢：指在合成代谢酶系的催化下，由简
单小分子、ATP形式的能量和还原力一起合
成复杂的大分子的过程。
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一、底物脱氢的四条主要途径
• EMP途径
糖酵解途径(Glycolysis) 己糖二磷酸途径(Hexose diphosphate pathway)
• HMP途径 • ED途径 • PK途径
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EMP途径的意义
• 具有EMP途径的微生物
– 多种微生物的代谢途径，产能效率低，提供 多 种中间代谢产物作为合成原料
• EMP途径的生理功能
– ATP和还原力NADH2 – 连接其他代谢途径的桥梁：TCA、HMP、ED
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分解代谢和合成代谢的关系
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能量与代谢关系示意图
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EMP途径简图及总反应式
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生• 生物物氧氧化化的功能
– 产能（ATP） – 产还原力[H] – 产小分子中间代谢产物
• 生物氧化过程
– 底物脱氢（或脱电子):该底物称作电子供体或供氢体 – 递氢（电子）:需中间传递体，如NAD、FAD等 – 氢受体接受氢（或电子）
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– 中间代谢产物
– 逆向反应进行多糖合成
• EMP途径与人类的关系
2020/5–/27乙醇、乳酸、甘sou油thern、yan丙gtze酮univ和ersit丁y 醇发酵
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EMP途径关键步骤
1. 葡萄糖磷酸化→1.6二磷酸果糖(耗能) 2. 1.6二磷酸果糖→2分子3-磷酸甘油醛 3. 3-磷酸甘油醛→丙酮酸
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化能异养微生物的生物氧化和产能
• 底物脱氢
– EMP途径 – HMP途径 – ED途径 – TCA循环
• 递氢与受氢
– 呼吸 – 无氧呼吸 – 发酵

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第五章
微生物的代谢和发酵 Microbial Metabolism
and fermentation
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本章重要内容
• 代谢概论
• 微生物的代谢 • 微生物的代谢调控与发酵生产 • 代谢调控在发酵工业中的应用
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其任务，是生物体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
化能异养菌
有机物
日光
光能营养菌
还原态无机物 化能自养菌
通用能源 （ATP）
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代谢的类型
按物质转化方式分：
• 分解代谢： • 合成代谢：
• 能量代谢：伴随物质转化而发生的能量形式相互转化 • 物质代谢：物质在体内转化的过程.
按代谢产物在机体中作用不同分：
• 初级代谢： 提供能量、前体、结构物质等生命活动所
必须的代谢物的代谢类型；
• 产物：氨基酸、核苷酸等.
• 次级代谢： 在一定生长阶段出现非生命活动所必需的
代谢类型；
• 产物：抗生素、色素、激素、生物碱等
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第二节
微生物的能量代谢
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能量代谢是新陈代谢中的核心问题。
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生物氧化与普通氧化反应的区别
比较项目
燃烧
生物氧化
步骤
条件 催化剂
一步式快速反 应
激烈
无
多步式梯级反 应
温和
酶
产能形式
热、光
大部分为ATP
能量利用
率
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低
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高
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第一节
代谢概论
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新陈代谢：发生在活细胞中的各种分解代谢 （catabolism）和合成代谢 （anabolism）的总和。
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1.底物脱氢的途径
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EMP途径
葡萄糖的 酵解作用
( 又称：Embden -Meyerhof -Parnas途径，
简称：EMP途径)
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