三、蛋白质的分解
四、脂肪和脂肪酸的分解
二、多糖的分解 1、淀粉的分解 液化型的淀粉酶
（ a-淀粉酶，a -1，4-糖苷键）
终产物为糊精、麦芽糖和少量葡萄糖 淀粉酶 细菌、霉菌、放线菌等
糖化型的淀粉酶 终产物为麦芽糖和葡萄糖
β-淀粉酶（a -1，4-糖苷键）
从非还原性末端开始分解，不能作用也不能越过a
ATP ADP
Gln 果糖-6-磷酸
Glu
葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸
乙酰CoA CoA
葡糖胺-6-磷酸
N-乙酰葡糖胺-6-磷酸 N-乙酰葡糖胺-UDP
UTP PPi N-乙酰葡糖胺-1-磷酸
磷酸烯醇式丙酮酸 Pi
N-乙酰胞壁酸-UDP
NADPH NADP
2.在细胞膜中合成双糖五肽和甘氨酸肽桥
这一阶段中有一种称为细菌萜醇(bactoprenol,Bcp)脂质载 体参与，这是一种由11个类异戊烯单位组成的C35 类异戊烯 醇，———它 通过两个磷酸基与N-乙酰胞壁酸相连，载
综合利用农副产物
天然纤维素 纤维二糖 C酶
1
水合纤维素分子 葡萄糖
Cx Cx 酶
1 \ 2

纤维二糖酶
3、果胶质的分解
果胶在浆果中含量丰富。在酸和糖存在下可以形成果冻
制备果浆、果冻等食品
增加果汁加工、葡萄酒生产榨汁困难
果胶酶：果胶酯酶、半乳糖醛酸酶 可存在于植物、霉菌、细菌和酵母中。
其 中以霉菌的果胶酶产量最高，澄清果汁效果最
乙醛＋乙醛—乙醇＋乙酸 氢受体则由磷酸二羟丙酮担任 发酵终产物为甘油、乙醇和乙酸。 这种发酵方式不能产生能量，只能在非生长的情况下才
进行。
葡萄糖 4）乳酸发酵
乳酸细菌??
乳酸
乳酸菌：乳杆菌、芽孢杆菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌等。
同型乳酸发酵 (同型乳酸发酵)
产物
异型乳酸发酵
(异型乳酸发酵)
双歧发酵 (双歧发酵)
好氧菌，厌氧菌, 无O2或有O2 兼性厌氧菌 好氧菌,兼性厌 氧菌 厌氧菌,兼性厌 氧菌 有O2 无O2
三、自养微生物的生物氧化
化能自养微生物:
－－利用氧化无机物获得能量，同化合成细胞物
质的微生物。 －－氧化过程中通过氧化磷酸化产生ATP。
四、能量转换 通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化将能量储存于ATP等 高能分子中。
1．底物水平磷酸化
物质在生物氧化过程中，常生成—些含有高能键的化 合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产 生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。
底物水平磷酸化既存在于发酵过程中，也存在于呼吸
作用过程中。
2．氧化磷酸化
物质在生物氧化过程中形成的NADH和FADH2可通过位于线 粒体内膜和细菌质膜上的电子传递系统将电子传递给氧或其 他氧化型物质，在这个过程中偶联着ATP的合成，这种产生 ATP的方式称为氧化磷酸化。 NADH 3个ATP FADH2 2个ATP
P -类脂
① ④ 万古霉素 Pi ⑤
P - P -类脂 插入至膜外肽
聚糖合成处
杆菌肽
3.在细胞膜外连接“编织成肽聚糖网”
第一步：是多糖链的伸长———双糖肽先是插入细胞壁生长
点上作为引物的肽聚糖骨架（至少含6~8个肽聚糖单体分子）
中，通过转糖基作用（transglycosylation)使多糖链延伸一
(二 )呼吸作用 微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交 给NAD(P)＋、FAD或FMN等电子载体，再经电子传递 系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产 物并释放出能量的过程，称为呼吸作用。
有氧呼吸－－以分子氧作为最终电子受体
呼吸作用
无氧呼吸－－以氧化型化合物作为最终电子受体
呼吸作用与发酵作用的根本区别
分解代谢过程中产生的中间产物 环境中的小分子营养物质。
有机物 最初 能源 还原态无机物 日光
化能异养微生物 化能自养微生物
通用能源 （ATP）
光能营养微生物
化学能
以热或光的形式释放
合成代谢
运动和运输
第二节
微生物产能代谢
一、生物氧化 －－是物质在生物体内经过一系列连续的氧化 还原反应，逐步分解并释放能量的过程。
两个阶段： 第一阶段 （无氧化还原反应，G—2 甘油醛—3—磷酸）
第二阶段
（发生氧化还原反应,合成ATP并形成2 丙酮酸)
酿酒酵母、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等绝大多数真菌和细菌.
第 一 阶 段
第 二 阶 段
EMP 途径以 1 分子 葡萄糖为起始底物， 历经 10 步反应，产 生 4 分子 ATP ，由 于在反应的第一阶 段消耗 2 分子 ATP ， 故净得 2 分子 ATP ； 同时生成 2 分子 NADH 和2分子丙
电子传递链
ATP
3．光合磷酸化
光合作用实质是通过光合磷酸化将光能转变成化学能，
以用于从CO2合成细胞物质。 光合作用的生物体除了绿色植物外，还包括光合微生 物，如藻类、蓝细菌和光合细菌(包括紫色细菌、绿色细菌、 嗜盐菌等)。
进行光合磷酸化微生物的特点
1、细菌内含光合色素：
菌视紫质、菌绿质、菌叶绿素、类胡萝卜素、藻青素等。
某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行
无氧呼吸。 最终电子受体是NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-、CO2等 这类外源受体。 需要细胞色素等电子传递体 能量分组释放过程中伴随有磷酸化作用
发酵与呼吸的比较
方式 发酵 有氧 呼吸 无氧 呼吸 电子受体 有机物 O2 无机物 产物 各种中间代 谢产物 CO2 CO2 获能(千卡) 54 688 429 微生物类型 条件
电子传递系统中的氧化还原酶包括：NADH脱氢 酶、黄素蛋白、铁硫蛋白、细胞色素、醌及其化合 物。 具两种基本功能： 一是从电子供体接受电子并将电子传递给电子受 体； 二是通过合成ATP把在电子传递过程中释放的一部 分能量保存起来。
脱氢酶
黄素蛋白
铁硫蛋白
醌
细胞色素b
细胞色素c
细胞色素a
2、无氧呼吸
ATP ADP
NADP+
NADPH+H+
A） 葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖酸
NADP+ NADPH+H+
CO2
B）
着在细胞质中形成的胞壁酸到细胞膜上，在那里与N-乙酰
葡萄糖胺结合，并在L-Lys上接上五肽(Gly)5 ,形成双糖亚单
位。
肽聚糖单体的合成 G - M - P - P -类脂 ②
UDP UDP- G
5 甘氨酰-tRNA
③
5 tRNA
M - P - P -类脂 G - M - P - P -类脂 UDP UDP - M
生物氧化的功能为： 产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物
（一）、发
酵
－－指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给
底物本身末完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产
生各种不同的代谢产物。
在发酵条件下有机化合物只是部分地被氧化。
1、微生物发酵途径 发酵的底物： 糖类、有机酸、氨基酸等。
个双糖单位；
3.在细胞膜外连接“编织成肽聚糖网”
第二步：通过转肽酶的转肽作用（transpeptitidation)使相
邻多糖链交联————转肽时先是D-丙氨酰-D-丙氨酸间的
肽链断裂，释放出一个D-丙氨酰残基，然后倒数第二个D丙氨酸的游离羧基与相邻甘氨酸五肽的游离氨基间形成肽键
而实现交联。
(1) EMP途径
微生物直接利用 能量 高能化合物(如ATP) 以热的形式被释放
二、异养微生物的生物氧化
生物氧化的类型包括有氧呼吸、无氧呼吸和发酵3种 根据氧化还原反应中电子受体的不同
发酵
（中间产物）
呼吸
有氧呼吸
(02)
无氧呼吸
(其他氧化物)
生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种
生物氧化的过程包括脱氢、递氢、受氢3个阶段
酮酸。
EMP途径作用（ EMP途径作用）
A 为微生物的生理活动提供ATP和NADH；
B
其中间产物又可为微生物的合成代谢提
供碳骨架，并在一定条件下可逆转合成多糖。
（2）HMP途径 好氧和兼性厌氧微生物 总反应式为： 6 6－磷酸葡萄糖＋12 NADP＋＋6 H2O → 5 6－磷酸葡萄糖＋12 NADPH＋12 H＋＋12 CO2＋Pi
2、具光合结构：有光合色素和电子传递系统的存在位点。 如：蓝细菌— 类囊体
红螺菌、红硫菌—在细胞膜内壁形成单位膜组成的光合结构。
3、光合细菌中，光照越强，光合结构越多。

环式光合磷酸化－－环式途径、不产氧
非环式光合磷酸化－－非环形途径，产氧
第三节
微生物的分解代谢
一、微生物的糖代谢
二、多糖的分解 1、淀粉的分解 2、纤维素的分解 3、果胶质的分解
葡萄糖
EMP途径
HMP途径
ED途径
磷酸解酮酶途径
丙酮酸
2.发酵类型
制醋工业的基础，供食用、冰醋酸
1）、醋酸发酵
醋酸细菌： 好氧性（脱氧加水，脱下的氢经呼吸链和氧结合生成水）
（纹膜醋酸杆菌、氧化醋酸杆菌、巴氏醋酸杆菌、氧化醋酸单胞菌）
CH 3CH 2OH O 2 CH 3COOH H 2O 4.9 *100000 J
第六章
第一节
微生物的代谢
代谢总论
代谢是细胞内发生的各种化学反应的总称，包括
分解代谢和合成代谢两个过程。
分解代谢
－－是指细胞将大分子物质降解成小分子 物质，并在这个过程中产生能量。
合成代谢 －－是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂 大分子的过程，在这个过程中要消耗能量。