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能量代谢—1



录入时间:2008-10-29 9:36:54 来源:青岛海博 

   
    微生物在生命活动中需要能量,它主要是通过生物氧化而获得能量。所谓生物氧化就是指细胞内一切代谢物所进行的氧化作用。它们在氧化过程中能产生大量的能量,并以高能键形式贮藏在ATP分子内,分段释放,供需要时用。
一、生物氧化的过程 
    生物氧化的过程一般包括3个环节: 
1、底物脱氢作用。如在TCA循环 中,丙酮酸通过丙酮酸脱氢酶的催化,生成乙酰辅酶A。 
2、氢和电子的传递。 
3、最后受氢体接受氢和 电子。 
二、生物氧化的类型 
    根据电子受体的不同,微生物的生物氧化可以分为3种类型:好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵。 
1、好氧呼吸 
   以分子氧作为最终电子受体的生物氧化过程,称为好氧呼吸。许多异养微生物在有氧条件下,以有机物作为呼吸底物,通过呼吸而获得能量。以葡萄糖为例,通过EMP途径和TCA途径被彻底氧化成CO2和水,生成38个ATP。
2、厌氧呼吸 
   以无机氧化物作为最终电子受体的生物氧化过程,称为厌氧呼吸。能起这种作用的化合物有硫酸盐、硝酸盐和碳酸盐。这是少数微生物的呼吸过程,如脱氮小球菌利用葡萄糖氧化成CO2和水,而把硝酸盐还原成亚硝酸盐(故称反硝化作用)。
3、发酵 
   电子供体是有机化合物,而最终电子受体也是有机化合物的生物氧化过程,称为发酵。在发酵过程中,有机物既是被氧化的基质,又是最终的电子受体, 
   但是由于氧化不彻底,所以产能比较少。酵母菌利用葡萄糖进行乙醇发酵,只释放226kj热量,其中只有96.14kj贮存于ATP中,其余的热量又以热的形式丧失。
    很多微生物都能进行发酵作用。进行好氧呼吸的微生物,在利用葡萄糖进行好氧呼吸时,也是先经过糖酵解,然后才进入TCA循环的。 
    目前发酵工业上所讲的“发酵”,实际上是泛指利用微生物生产工业原料和工业产品的过程,是广义的发酵,它包括好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵3个方面的过程。所以严格地讲,微生物学中的发酵概念与工业生产中的“发酵”是有区别的。

 

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