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微生物的新陈代谢
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第五章 微生物新陈代谢
新陈代谢（metabolism）简称代谢，是推进生物一切生命活动动力源。通常泛指发生在活细胞中各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)总和。
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第五章 微生物新陈代谢
分解代谢又称异化作用，是指复杂有机分子经过分解代谢酶系催化产生简单分子、能量(普通以腺苷三磷酸即ATP形式存在)和还原力(reducing power, 或称还原当量，普通以[H]来表示)作用；
合成代谢又称同化作用，它与分解代谢恰好相反，是指在合成酶系催化下，由简单小分子、ATP形式能量和[H]形式还原力一起，共同合成复杂生物大分子过程。二者间关系为：
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第一节 微生物能量代谢
因为一切生命活动都是耗能反应，所以，能量代谢就成了新陈代谢中关键问题。研究能量代谢根本目标，是要追踪生物体怎样把外界环境中各种形式最初能源（primary energy sources）转换成对一切生命活动都能利用通用能源(universal energy sources)-ATP。
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第一节 微生物能量代谢
对微生物而言，它们可利用能源不外乎是有机物、日光辐射能和还原态无机物三大类，所以，研究其能量代谢机制，实质上就是追踪这三大类最初能源是怎样一步步地转化并释放出ATP详细生化反应过程，即：
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第一节 微生物能量代谢
一、化能异养微生物生物氧化和产能
生物氧化(biological oxidation)就是发生在活细胞内一系列产能性氧化反应总称。生物氧化与有机物非生物氧化即燃烧有着若干相同点和不一样点，相同点是二者总效应都是经过底物氧化反应而释放其中化学潜能，不一样点很多，见表5-1。
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第一节 微生物能量代谢
一、化能异养微生物生物氧化和产能
概括地说，生物氧化形式包含某物质与氧结合、脱氢和失去电子3种；
生物氧化过程可分为脱氢(或电子)、递氢(或电子)和受氢(或电子)3个阶段；
生物氧化功效有产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物3种；
生物氧化类型则包含了呼吸、无氧呼吸和发酵3种。
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第一节 微生物能量代谢
（一）底物脱氢4条路径
这里以葡萄糖作为生物氧化经典底物，它在生物氧化脱氢阶段中，可经过4条代谢路径完成其脱氢反应，并伴随还原力[H]和能量产生。若在兼用代谢路径(见第二节)帮助下，这4条代谢路径还有小分子中间代谢物产生。
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第一节 微生物能量代谢
（一）底物脱氢4条路径
1．EMP路径(Embden-Meyerhof-Parnas pathway)
又称糖酵解路径(gIycolysis)或己糖二磷酸路径(hexose diphosphate pathway)，是绝大多数生物所共有一条主流代谢路径。它以1分子葡萄糖为底物，约经10步反应而产生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP过程。
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第一节 微生物能量代谢
（一）底物脱氢4条路径
1．EMP路径(Embden-Meyerhof-Parnas pathway)
在其终产物中，2NADH+H+在有氧条件下可经呼吸链氧化磷酸化反应产生6ATP（氧化磷酸化），而在无氧条件下，则可把丙酮酸还原成乳酸（乳酸发酵），或把丙酮酸脱羧产物-乙醛还原成乙醇（酒精发酵）（底物水平磷酸化）。
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