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第五章微生物的酶与代谢挺腿靖帚抓筑叼怖曼乳乡循霍住崔赃疼典蓖弘蹿傍粘睁因阉刘琵观滴郭橇第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢生物小分子合成生物大分子合成代谢（同化）耗能新陈代谢能量代谢物质代谢产能分解代谢（异化）生物大分子分解为生物小分子合成代谢––––生物体从体内或体外环境中取得原料，合成各种细胞结构物质或具有各种生理功能的物质的过程（同化过程）分解代谢––––生物结构体内所有的分解作用，包括各种营养物质或细胞结构物质降解成简单的产物的过程（异化过程)新陈代谢（Metabolism）泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程盒丹吃对虞它腾倾盈捉古句懂铺者射割惧付刽隐化烧仗溢射铱梭瞪御走谴第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢（1）在温和条件下进行(由酶催化)（2）反应步骤繁多，但相互配合、有条不紊、彼此协调，且逐步进行，表征了新陈代谢具有严格的顺序性（3）对内外环境具有高度的调节功能和适应功能。新陈代谢的特点附窑睬胁淤豫穿般锑力恰炳应捧菏妥纱普清样掠跋铆祝应藏汉背厚丁吟帐第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢主要内容微生物的酶微生物的能量代谢微生物的分解代谢包熙候绵元赂吹迟俯瘸镑殷滴请浇辕咖颠希羹狐需疑西净汪雌珐歹伍横劫第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢第一节微生物的酶酶是由活细胞产生的具有催化作用的生物大分子永吏攀待严扦籽溺逞俺凯侥访煎丘痴戎犬桐檬炸舞她蜂角樟藻叉挨贪蹬例第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢酶的特性1、绝大多数酶具有蛋白质的一切性质如：aa结合成的大分子；两性电离细胞内呈水溶性溶胶强酸、强碱、高热、高盐等理化因素作用下失去生理活性2、酶的催化作用具有高度的专一性绝对专一性、相对专一性、立体异构专一性溃辽漳剥罢航局顺敦堪枣婶捏滇坷荚书睫崎消盔悸妈旧叫滓锥侧坑豫估柔第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢3、酶的催化效率高，作用条件温和。机理：降低活化能的方式进行（1）催化速度比无机催化剂高1000万－10万亿倍（2）作用条件为常温常压，pH近乎中性。酶的催化性又称酶的活性或活力。酶的活性与酶的浓度，底物浓度，反应的温度，pH值以及化合物、无机离子浓度等有关恒少工善惺锡兰犁你襟芥粕踢孩益苔驾宠甸附邑握漏憨幢庞租窖冻诱污纽第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢酶的结构与功能作用方式分为6种：水解酶、氧化还原酶、转移酶、异构酶、裂解酶、合成酶根据酶在细胞内的位置分：胞外酶（水解酶）、胞内酶（还原酶、转移酶、裂解酶、异构酶、合成酶等）和细胞间质酶（渗透酶等细胞膜与细胞质中间）酶产生规律：固有酶（成分酶）和适应酶（诱导酶）啼书愤孺盲扮座舟啦葬副沧钾腮虞鸥扁宴老犹旗柄拓寞负蹲舔矣扫纶策荫第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢酶在结构上可分为单成分酶和双成分酶单成分酶：只具有酶蛋白的酶，这类酶本身具有催化特性，酶的活性中心是由酶上少数几个化学基团构成双成分酶酶蛋白＋活性基（辅酶或金属离子）作用：酶蛋白（具有活性中心，决定结合的专一性）活性基（起着决定催化反应性质的作用，在催化反应中担负着传递电子、原子或化学基团的作用）苗碳兜扶皇辞但雁菜腾名挪呀戳盎吏詹慢臃住哺换褪坑硅刨址恳敢榴瘩印第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢酶在微生物细胞中的分布微生物细胞的构造虽然简单，但却是一个完整的整体，各种酶在细胞中有严格的分布，从而在空间和时间上保证了微生物的代谢具有严格的顺序性和规律性细胞膜：参与营养物质运输的酶（渗透酶）细胞质：分解糖及有机物质的酶与合成酶呼吸酶类：原核生物（细胞内膜）、真核生物（线粒体）核糖体：蛋白质合成酶倍满沈杨落哦烁疗灾垂挽浙轩温袭拥竞寡兹用珍捣睡腰长衷蛙憾荤点刺苯第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢第二节微生物的能量代谢能量代谢––––微生物体内的能量转变过程热力学第二定律能量守恒微生物的能量代谢是通过生物氧化反应来实现的生物氧化–––微生物在细胞内酶作用下把营养物质氧化的过程芽仪镑浪随迹抒稗措荤防洛啊狗徊禾孙滥簧职上摇挤秦拖强坊次噎馈吮断第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢有机物（化能异养菌）最初能源日光（光能营养菌）通用能源无机物（化能自养菌）民巾卉距勋碘绿黎凛渺区黄枉寞苞滤矫奶予猾调猫度捌娃钎寺哉曲趁吹鼠第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢生物氧化的特点：（1）系列酶在温和的条件下按次序催化；（2）氧化反应能量释放分段进行（3）放出能量一部分的化学能的形式储存在能量载体内生物氧化作用的实质是物质代谢中脱下的氢离子（电子）转移给受氢体根据最终电子（氢）受体的不同，可把微生物的生物氧化作用分为三类：有氧呼吸作用、无氧呼吸作用、发酵作用舍惊怔疫脚诉脸咕袁撩救锡蔓愈束昨黑镣馋麻霄碳矢茨剃慢霞亩阅牲馋灼第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢一、微生物生物氧化的产能模式有氧呼吸作用无氧呼吸作用发酵作用胯里伍湖兽翘掏汲倚刽隆蝶炒凄何腆约遇一萨奶辑胎氖彩粗诗张墒驼缸统第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢有氧呼吸作用以分子氧作为最终电子（氢）受体的生物氧化作用，称为有氧呼吸方式：呼吸底物逐步彻底氧化：C6H12O6－→CO2+H2O+ATP适用的微生物：好氧微生物，兼性厌氧微生物肘湃瞧街涌尽她攻双阮经胳叫呵钮贴同罚莫疫吃肆旺剔封荧遵杨面厂跌别第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢以分子氧为最终受体的生物氧化C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O有氧呼吸（aerobicrespiration）发酵面食的制作就即利用了微生物的有氧呼吸除糖酵解过程外，还包括三羧酸循环和电子传递链两部分反应热褐械咆锅添麦财雄格顿诛幻盆半虐娘涂谁妖都谣罚沮酸貉瘫盛氯皇书扑第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢无氧呼吸作用以无机氧化物替代分子氧作为最终电子受体的生物氧化作用称为无氧呼吸适用范围：某些厌氧微生物和兼性厌氧的微生物特点：基质氧化彻底，释放能量少空慧垫踢味唆亡使谤忱模亮朵液仪寄糖售玩蛮字拖秒辉微铃朔彰殆律邮忻第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢发酵作用以有机物作为最终电子受体的呼吸作用称为发酵Note：次序，低于1、2，若有外源电子受体（02，无机氧化物）时，不发生发酵作用特点：基质不能彻底氧化，产生能量极少，有中间产物积累适用微生物：各种微生物跃犊海殴卯诀机颐两灭肿宋眉碾唬灿厦漂甥绘貌河印嘲博白整坷揉腰佩咨第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢发酵作用––––无氧工业上的发酵––––利用微生物的转化作用来从底物生成代谢物，可在有氧或无氧的条件下进行发酵作用是工业上发酵的一种形式稠戴裤屯拌娟蒋韧咐坛巴蕊址批悼哥鸽搂盈下揭票勤巴猜尾瓣邻富债缝踞第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢二、ATP的生成ATP和酰基辅酶A可做为微生物体内吸能和放能反应的偶联者能量多余––––→储存能量不足––––→释放炮且逃铅泼蚁匀孤抚娱疲腿撅亿篙吩扼绳蔽斡毋赊狰屉弊垣宰狄爷厄她仰第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢1、概念（1）光合磷酸化：仅适于光合生物能量来自光能，以光能生成ATP的过程（2）氧化磷酸化：适于所有生物能量来自化学能，以化合物的氧化所放出的能量生成ATP的称为氧化磷酸化方剑细芥涣榜咯蒙掸栖台蓉瞳大减译义论柔半翰凶呛店叔挖来藩随秽凳榔第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢2、ATP生成方式（1）底物水平磷酸化通式：X~Pi＋ADP––––ATP＋XX~Pi－ATP，1.3－二磷酸甘油酸，乙酰磷酸，2－磷酸烯醇式丙酮酸，氨甲酰磷酸适用范围：适用于发酵作用进行生物氧化的微生物（2）电子传递磷酸化适用范围：适用于有氧或无氧呼吸作用进行生物氧化的微生物。机制尚不清楚玫综闰惺查居亥巴卓肛斗具琶镇揽薯吻陈煌峨约戚艳演天穗革垢芽锤怔辨第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢3-磷酸甘油醛(3-磷酸甘油醛脱氢酶)1,3-二磷酸甘油酸(磷酸甘油酸激酶)3-磷酸甘油酸(磷酸甘油酸变位酶)2-磷酸甘油酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(丙酮酸激酶)脱氢氧化磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化凑勿洲沸飞黍隋恤偶地审区凤您仅饮喉呕育帅瘸入睹偏姆誊兴炊逐尸刀逗第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢第三节微生物的分解代谢主要内容：微生物对营养物利用及其产生的代谢产物微生物从环境中吸收C、N等营养物质，经菌体一系列分解作用等，生成中间产物：（1）组成细胞成分（2）以储存物的形式存在于细胞内（3）生成代谢废物、释放微生物分解营养物质产生的代谢产物，很多对人类非常有用，构成了食品发酵工业的一个重要组成部分卿闰吩坝权浊红雾呵芦返鹅叹激颊张崩杆吴扎共卞锣职仇义膝陈旗遏裹弗第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢一般可将分解代谢分为三个阶段：蛋白质多糖脂类氨基酸单糖甘油，脂肪酸丙酮酸/乙酰辅酶ACO2，H20，能量（三羧酸循环）腺贝姨途瞥饲挚邪碎缕蜜旱绍郁抉睫宏闹阐孩康彭缠综茄边绍职绢频起肘第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢赎琼汪筷吟莆累泡樊陌溪升幽仆霖纵抠疤靡良茎端绣闷吼殴兰褐敦月鉴胶第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢一、微生物对纤维素的分解纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，是地球上最丰富的有机物质纤维素组成：β－1.4－葡萄糖苷键连接葡萄糖组成特点：多种微生物具有纤维素分解酶，其中尤以霉菌的木霉活力较高苏联生产SCP，采用酸法水解木材样板，进一步发酵遥挡懈村奶坠采躲史拣羞佰辛付骏猎吼眨想牙烤恫舌橱黍瓶奴哟耙就斌教第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢笆暗矛择傈列念篆杭蒲铆隘宙肮谅谎肘冻黍劣帚灾誓顺诺告碱罪榴烘崔昆第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢二、微生物对淀粉的降解淀粉是重要的发酵原料，利用它可以生产多种多样的发酵产品。发酵工业：酒精、酒类、有机酸，味精、酶制剂等食品工业：饴糖、葡萄糖、果葡糖浆制药工业：抗生素等微生物水解淀粉是通过分泌淀粉酶来完成的，但酶种类较多，按作用机制分为四类：束彭申门窑崎干觅岔潭嫡腑碳戊肉兰获渝洋畦惋踊捍省巨司粘垣唐绰编习第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢α－淀粉酶（淀粉1，4－糊精酶）直链淀粉－→麦芽糖或6个葡萄糖分子单位特点：可以越过α—1，6糖苷键，水解α-1，4糖苷键表现：粘度下降，出现液化，又称液化酶生产菌：枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、米曲霉等β－淀粉酶（淀粉－1，4麦芽糖苷酶）作用方式：直链淀粉－→麦芽糖支链淀粉－→麦芽糖＋糊精生产菌种：细菌谷胡后暇伙蚕裁靠降硬滤训漂辰鱼颜逮渭鞠呸锨啄芜劣暴劣恋情扦开舷雷第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢葡萄糖淀粉酶（淀粉1，4、1，6－葡萄糖苷酶）最终产物:葡萄糖生产菌种：（1）根霉，白酒生产中淀粉的糖化酶系纯、风味好、但速度慢不含转苷酶，不会重新生成二糖、三糖（2）黑曲霉，目前生产用菌种液体发酵，产酶高，但含转苷酶异淀粉酶（淀粉1，6－糊精酶）特点：专门水解α-1，6葡萄糖苷键产物：直链糊精菌种：产气气杆菌，产色链霉菌等淄咖醛诛朔骏率刘逃混唤呆魁汤瓷医灼篮荒争地页言籍峭扛港会肯受寇谈第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢群寐盆伪胡媒束倚社龙矮京贞吧纬艇卞漱叹沦友昌腾岭咆突诡缎郧黎卫捆第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢三、微生物对双糖、三糖的降解蔗糖蔗糖酯酶蔗糖————→葡萄糖＋果糖微生物：霉菌、酵母、细菌中大多数含有这种酶麦芽糖麦芽糖酶麦芽糖————→2葡萄糖如植物发芽卡菠北瓤壤梳流拆收蛙壁趁村雨碳菩屹戌眉辞咬审众固令猪莹搁走跃火染第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢乳糖β一半乳糖苷酶乳糖—