微生物学复习重点 考研复习必备(8)
本站小编 免费考研网/2016-08-08
一分子乙醛 → 乙酸(氧化)
一分子乙醛 → 乙醇(还原)
还有磷酸二羟丙酮 → 甘油
4.细菌同型酒精发酵,ED途径进行,产生2分子乙醇。
5.细菌异型酒精发酵,通过HMP途径进行,产生1分子乙醇和1分子乳酸。
总反应式如下:
G+2ADP+2Pi → 2乙醇+2 CO2+2ATP
G+HSO3- → 甘油+乙醛oHSO3-+CO2
2G → 2甘油+乙酸+乙醇+CO2
G+ADP+Pi → 2乙醇+2 CO2+ATP
G+ADP+Pi → 乳酸+乙醇+CO2+ATP
(二)乳酸发酵
发酵产物中只有乳酸,经 EMP途径,称为同型乳酸发酵(德氏乳杆菌)。
发酵产物中除乳酸外,还有其他,如乙醇、CO2等称异型乳酸发酵。经HMP 途径。如肠膜状明串珠菌Leuconostoc
mesenteroides
总反应式:
同型:G+2ADP+2Pi → 2乳酸+2ATP
异型:G+ADP+Pi → 1乳酸+乙醇+CO2+ATP
真菌:丙酮酸→ 2分子乙醇→琥珀酸→延胡索酸 →苹果酸 → 乳酸
三)丁酸型发酵
Clostridium
所进行,特点是产物中都有丁酸。不同种类因酶系统不同,最终产物除丁酸外,还有其他产物。重要的有丁酸发酵、丙酮丁醇发酵、丁醇异丙醇发酵。
(四)丙酸发酵
由丙酸细菌Propionibacterium,与乳酸细菌相似,发酵产物有丙酸、乙酸、CO2。
丙酸 → 丙酸钙(防腐剂)
(五)混合酸发酵
肠杆菌特征,产物有甲酸、乙酸、乳酸、琥珀酸等有机酸,还有CO2、H2、少量2,3-丁二醇、乙酰甲基甲醇、甘油等。其中两个重要的鉴定反应:
1.V.P.实验(Vagex-Proskauer)
产气气杆菌产2,3-丁二醇比较多,碱性条件下可氧化为二乙酰,再与肌酸或胍类衍生物缩合成红色物质,若加入α-萘酚、肌酸可促进反应,此称VP反应。
大肠杆菌不产生或少产生2,3-丁二醇,VP反应阴性。
2.甲基红(M.R)反应
大肠杆菌产酸多,使pH降至4.2,
甲基红由黄变红,反应阳性。产气气杆菌产2,3-丁二醇,产酸少(pH5.3),甲基红反应阴性。
3.另外,甲酸只在碱性环境下积累(pH7.3),而pH6.2以下,不产甲酸, HCOOH →
CO2+H2。甲酸脱氢酶与氢化酶联合作用。
伤寒杆菌无甲酸脱氢酶,只产酸不产气。
2节:分解代谢
一、淀粉的分解
淀粉有两类:一类是直链淀粉(α-1,4-糖苷键);另一类是支链淀粉(支链α-1,4、分支点α-1,6-糖苷键)。
1、液化型淀粉酶(α-淀粉酶):分子内α-1,4-糖苷键,不作用α-1,6-糖苷键以及靠近α-1,6-糖苷键的α-1,4-糖苷键。作用的结果是产生麦芽糖,含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖,使黏度下降。枯草杆菌通常用作α-淀粉酶的生产菌。
2、糖化型淀粉酶:这是一类酶的总称。共同特点是可以将淀粉水解成麦芽糖或葡萄糖,包括以下三种:
(1)淀粉-1,4-麦芽糖苷酶(β-淀粉酶):从非还原性末端开始,按双糖为单位,逐步作用于α-1,4生成麦芽糖。但不作用于α-1,6,遇到α-1,6时,作用停止。作用于淀粉后的产物是麦芽糖与极限糊精。
(2)淀粉-1,4-葡萄糖糖苷酶(糖化酶):
从非还原性末端开始,依次以葡萄糖为单位逐步作用于α-1,4,生成葡萄糖,但能越过α-1,6。根霉与曲霉普遍都能合成与分泌此酶。
(3)淀粉-1,6-葡萄糖苷酶(异淀粉酶):此酶专门作用α-1,6-糖苷键。
二、纤维素与半纤维素的分解
纤维素是葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接,分子量更大,不溶于水,不能直接被人和动物消化,但它可以被许多真菌包括木霉、青霉、根霉以及放线菌与细菌中的一些菌株分解与利用
纤维素酶复合物:纤维二糖酶(β-葡萄糖苷酶),C1酶, Cx酶。
天然纤维素 C1酶 水合非结晶纤维素 Cx酶 纤维二糖+葡萄糖
纤维二糖酶
葡萄糖
细菌的纤维素酶位于细胞膜上,真菌和放线菌的纤维素酶是胞外酶。
自然界中纤维素丰富,对纤维素的研究早就成为重要的课题了。
在植物细胞壁还有半纤维素,包括各种聚戊糖与聚已糖,最常见的半纤维素是木聚糖。半纤维素容易被微生物分解,但由于半纤维素的组成类型很多,因而分解它们的酶也各不同。生产半纤维素酶的微生物主要有曲霉、根霉、木霉等。
三、果胶质的分解
果胶质是构成高等植物细胞间质的主要物质,主要由D-半乳糖醛酸通过α-1,4-糖苷键连接。
天然果胶质(原果胶)原果胶酶 水溶性果胶 果胶甲酯水解酶 果胶酸 果胶酸酶 半乳糖醛酸。
分解果胶的微生物主要是一些细菌和真菌,麻类植物沤浸脱胶技术就是为了利用果胶分解菌分解果胶的能力。
四、几丁质的分解
几丁质由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4-糖苷键连接起来,含氮多糖。是真菌细胞壁和昆虫体壁的组成成分,一般生物都不能分解与利用,只有某些细菌和放线菌能分解与利用。
几丁质酶使几丁质水解生成几丁二糖,再通过几丁二糖酶进一步水解生成N-乙酰葡萄糖胺。
五、油脂的分解
油脂在脂肪酶(Lipase)的作用下,逐步被水解生成甘油与脂肪酸,脂肪酸通过β-氧化进行分解。脂肪酶一般广泛存在于真菌中。
六、烃类化合物的分解
烃类化合物是一类高度还原性的物质,在好氧条件下,可以被一些微生物分解,主要是假单胞菌、分枝杆菌、诺卡氏菌、某些酵母等。
1、甲烷氧化:
2、正烷烃氧化:
先烃化酶(单氧酶)、铁硫蛋白和铁硫蛋白-NADH2还原酶作用。
三种方式:a:末端甲基氧化,
b:次末端亚甲基氧化,
c:两端甲基氧化 ? 氧化。
3、芳香烃氧化
含苯环或联苯类化合物,在氧化过程中逐步被氧化生成儿茶酚或原儿茶酚。儿茶酚或原儿茶酸可以在苯环的邻位上或间位上被氧化打开,生成脂肪族化合物,再逐步分解成糖分解途径中的中间体物质,再按糖代谢的方式进行分解。
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