G FDP DHAP GAP DPGA Pyr AD EthOH

G FDP DHAP GAP DPGA Pyr AD Eth-OH 酵母菌的乙醇发酵

G ATP ADP G 6 p 2 H 6 p. G H 2 O KDPG Pyr GAP CO 2 AD Pyr AD Eth-OH 细菌乙醇发酵

p. H 120 丁醇 培养基中的残糖（%） 100 80 60 丁酸 40 乙酸 20 丙酮 葡萄糖 8 16 24 32 40 48 Fig. Clostridium acetobutylicum发酵 葡萄糖的时间进程

葡萄糖 4 NAD+ 4（NADH+H+） 4（ADP+Pi） 2 Co. A 4 ATP 4 CO 2+H 2 乙酰乙酰Co. A 乙酰乙酸Co. A 2 NAD+ 2（NADH+H+） 丁酰Co. A NADH+H+ H 20 乙酰Co. A 乙酸 乙酰乙酸 CO 2 NAD+ 丁醛 Co. A 丙酮 NAD+ NADH+H+ 丁醇 Cl. acetobutylcum 进行的丙酮-丁醇发酵

E. coli和Enterobacter aerogenes发酵葡 萄糖的产物 产物 mol/100 mol葡萄糖 E. coli E. aerogenes 2，3 -丁二醇 0 66. 5 乙醇 42 70 琥珀酸 29 0 乳酸 84 3 乙酸 44 0. 5 甲酸 2 18 氢 43 36 二氧化碳 44 172

2. Enterobacter 发酵作用的特点 CH 3 COCOOH + CH 3 COCOOH TPP, Mg 2+ 酶I OH CH-C-COOH C=O CO 2 CH 3 （2 -乙酰-乳酸） 酶 II Enterobacter 经过2 乙酰 乳酸形成 3 -羟 基丁酮 CO 2 OH CH 3 -CH C=O CH 3 （3 -羟基丁酮）

1、丙酸细菌 费氏丙酸杆菌 （Propionibacterium freudenreichii） 丙酸丙酸杆菌 （Propionibacterium acidi-propionici） 疮庖丙酸杆菌 （ Propionibacterium acnes） 产碱韦荣氏球菌（Veillonella alcalescens） 丙酸梭菌 （Clostridium propionicum） 小单孢菌属（Micromonospora） 月形单胞菌属（Selenomonos）

2、丙酸形成的生物化学 2 CH 3 -CO-COOH 2[H ] HOOC-CH 2 -CO-COOH 1 乳酸脱氢酶 2 甲基丙二酰~Co. A 羧基转移酶 3 1 HOOC-CH 2 -CHOH-COOH CH 3 -COH-COOH 4 HOOC-CH=CH-COOH CO 2 -生 物素 生物素 5 3 苹果酸脱氢酶 4 延胡索酸酶 5 延胡索酸还原酶 6 Co. A转移酶 7 甲基丙二酰 ~Co. A歧化酶 HOOC-CH 2 -COOH 6 CH 3 -CH 2 -COOH HOOC-CH 2 CO~SCo. A 6 CH 3 -CH 2 CO~SCo. A 6 7 2 HOOC-CH-CO~SCo. A CH 3 形成丙酸的甲基丙二酰~Co. A途径

CH 3 -CHOHCO~SCo. A 乙酰~Co. A H 2 O CH 2=CH-CO~SCo. A 丙烯酰~Co. A CH 3 -CH 2 -CO~SCo. A 乙酰~Co. A CH 3 -CH 2 -COOH 丙酸 丙烯酰~Co. A途径

五、同型乙酸发酵 1、形成乙酸的细菌 嗜热乙酸梭菌（ Clostridium thermoaceticum ） 甲乙酸梭菌 （Clostridium formicoaceticum） 柱 孢梭菌（Clostridium cylindrosporum ）

2丙酮酸 + 2[H] + 2 A TP 己糖 2乙酰~Co. A + Co. AS H pi 2乙酰~p CO 2 2[H] + 甲酸 [CO]=CO 甲酰-FH 4 次甲酰-FH 4 2乙酸 CO 2 FH 4 乙酸 乙酰~p 甲叉-FH 4 E[Co] 甲基-FH 4 E[Co]CH 3 Co. A SH 乙酰~Co. A Clostridium thermoaceticum经乙酰~Co. A途径合成乙酸的过 程

1、多聚ß-羟基丁酸（PHB）的降解 HO-CH-CH 2 -CO-[-O-CH-CH 2 -CO-]n-0 -CH-CH 2 -COOH CH 3 PHB的基本结构 CH 3

G 6 p GA 6 p NAD+ KDPG NADH Pyr GAP Ac. Co. A Ac. HAc NADH Pyr akg Co. A OAA PHB + NADH+H Citr iso. Citr H 2 O 贝氏固氮菌PHB合成 的代谢调节 HB. Co. A HB 1/2 O 2 Co. A

1、氧化磷酸化 Succ H 2 Cyt b PHas e Co. Q Cyt a VK 2 NADPH CO 2 O，C NADH 细胞膜 NADH O 2 SHas e 细胞质 H 2 真养产碱菌（A. eutrophus)的氧化磷酸化 O 2

XH 2 2 H+ NH 3 NH 2 OH 2 e- [NOH ] NO-2 + H+ H 2 O 1/2 O 2 + 2 H+ NAD+ c aa 3 Fp / Fe. Q, b H 2 O S 亚 硝酸细菌(Nitrosomonas)的氧化磷酸化 H+ c H+ 2 e- a 1 m 0 aa 3 胞外质 膜 NO-2 + H 2 O NO-3 + H+ 1/2 O 2 + 2 H+ H 2 O 硝酸细菌(Nitrosobacter)的氧化磷酸化 细胞质

ADP+Pi 2 H+ ATP 2 Fe 2 + H 2 O RC 2 Fe Cytc Cyta 1 3 + 胞壁膜间隙 细胞膜 1/2 O 2 + 2 H+ 细胞质 氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)的氧化磷酸 化

光合作用色素 R 2 R 1 H 3 C R 3 N R 7 N Mg N H 3 C N R 4 H H H 2 C R 5 H 2 C R 6 O C O O 细菌叶绿素的结构

细菌叶绿素 色素 R 1 叶绿素a -CH=CH 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 -CH 3 -CH 2 -CH 3 O=COCH 3 植醇 -H 细菌叶 绿素a O=COCH 3 -CH 2 -CH 3 O=COCH 3 植醇 -H 细菌叶 绿素b O=COCH 3 -CH 3 =CHCH 3 -CH 3 O=COCH 3 植醇 -H 细菌叶 绿素c -CHOHCH 3 -CH 3 细菌叶 绿素d -CHOHCH 3 -CH 3 细菌叶 -CHOHCH 3 -CHO 绿素e -C 2 H 5 -C 3 H 7 -C 4 H 9 -C 2 H 5 -CH 3 -H 法呢醇 -CH 3 C 2 -CH H 5 3 -H 法呢醇 -H -H 法呢醇 -CH 3 C 2 H 5

-800 Bph -600 H 2 -400 醌. Fe -200 NAD(P)H Fp Fe-S Q 0 +200 B. chl+ +400 Fe-S C 2 B. chl* B. chl +600 光 紫色细菌的电子传递光合磷酸化 琥珀酸

- 800 -600 Fe-S Fd -400 Fp NAD(P)H 醌类（MK，CQ） S 2 - -200 Fp C 553 b e 0 Fe-S B. chl+ +200 5 B. chl* +400 +600 C 55 B. chl 光 绿色色细菌的电子传递光合磷酸化 C 551 S 2 O 2 -3

- 800 -600 蓝 细 菌 中 光 能 电 子 传 递 途 径 Fe-S Fd Fp ADP+Pi -400 NADPH ATP b 563 -200 PQ ADP+Pi 0 f +200 PQ b 559 ATP PC P 700 +400 叶绿素a ½ O 2 +600 PSI +800 光 PSII P 680 aphc phc/phe 光 H 2 O

硝酸呼吸 铜绿色假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa） 10[H] + 2 H + NO-3 N 2 + H 2 O 荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens） 地衣芽孢杆菌（Bacillus lichenformis） 脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans） N 2 脱氮硫杆菌（Thiobacillus denitrificans） N 2 O 氢供体 电子传递 a -O 2+ NO-3 300 e- NO 200 NO- b 2 NO-3 +O 2+ NO-3 c +O 2 100 0 1 2 3 4 5 脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans） 细胞悬液中产生氮气的速率

8[H] + SO-4 H 2 S + 2 H 2 O +2 OHH 2 S + SO 2 -3 S 2 O 2 -3 + SO 2 -3 电子 传递 氢供体 e- S 3 O 2 -6 SO 2 -3 SO-4

碳酸呼吸 进行碳酸呼吸的微生物-产甲烷细菌 种 名 底物（H供 自养生长 体） 热自养甲烷杆菌 ( Methanobacterium thermoautotrophicm ) H 2 + + 嗜树木甲烷杆菌 (Methanobacterium arboriphilicum ) H 2或甲酸 + 甲烷甲烷杆菌 (Methanobacterium formicicum) H 2或甲酸 - 反刍甲烷杆菌 (Methanobacterium ruminantium ） H 2或甲酸 - 运动甲烷杆菌 (Methanobacterium mobile) H 2或甲酸 no H 2或甲酸 + H 2, 甲酸或乙 酸 H 或甲酸 + 万尼氏甲烷球菌 (Methanococcus vannielii ） 巴氏甲烷八叠球菌 (Methanosarcina barkeri ) 马氏甲烷八叠球菌 (Methanosarcina mazei ) 亨氏甲烷螺菌 ( Methanospirillum hungatii ) 索氏甲烷发菌（ Methanothrix soehngenii ) 2 乙酸 no -

HO 3 S-CH 2 -SM HO 3 S-CH 2 -S-CH 3 (辅酶M) Rc (甲基辅酶M) O O O H +2[H] HN -2[H] O N OH N (甲基呋喃) H H HN O N H OH N Rc Rc O (F 420: 二氮核黄素的衍生物) HOOC-CH 2 HN O N HN H 2 N N N -CH 2 -NH 2 CH 3 C N H H CH 3 H 2 NOC-CH 3 R 4 HOOC-CH 2 - N + N Ni N O (甲基碟呤) 产甲烷细菌的辅酶和辅基 N CH 3 CH -COOH 2 2 CH 2 --COOH CH 2 -COOH (F 430因子)

4 H 2 + CO 2 CH 4 + 2 H 2 O G 0=-131 kj/mol CH 4 X-CH 3 电子 传递 氢供体 e- X-CH 2 OH X-CHO CO 2