4、TCA循环（三羧酸循环）
　　　　 真核在线粒体中，原核在细胞质中。
　　　　 TCA在代谢中占有重要枢纽地位 
　　　　 四种途径产能比较： 
　　　　 二、递氢和受氢
　　　　 根据递氢特别是最终氢受体不同划分
　　　　 1、发酵（分子内呼吸）
　　　　 无氧条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。
　　　　 在此过程中，有机物是氧化基质，又是最终氢受体，且是未彻底氧化产物，结果仍积累有机物，产能少。
　　　　 在发酵过程中，借底物水平磷酸化合成ATP，是合成ATP唯一方式。
　　　　 X?P + ADP ? ATP + X
　　　　 高能化合物：1 ，3- 二磷酸甘油酸、乙酰磷酸、氨甲酰磷酸、PEP、 酰基辅酶A。
　　　　 2、有氧呼吸（呼吸作用）
　　　　 底物脱氢后，经完整的呼吸链（电子传递链）递氢，以分子氧作为最终氢受体，产生水和放出能量。
　　　　 在电子传递过程中，通过与氧化磷酸化反应偶联，产生ATP，称氧化磷酸化。
　　　　 1）呼吸链组成与顺序：
　　　　 2）真核与原核生物呼吸链比较：
　　　　 位置、组成
　　　　 3、无氧呼吸（厌氧呼吸）
　　　　 以无机氧化物代替分子氧作为最终氢受体的生物氧化。
　　　　 氧化磷酸化合成ATP，但有些能量转移到最终受体，产能不多。
　　　　 依据最终氢受体不同，分成多种类型。
　　　　 1）硝酸盐还原作用（反硝化作用）
　　　　 由硝酸盐逐步还原成分子氮的过程。使土壤N损失，肥力下降。属异化性硝酸盐还原。
　　　　 2）硫酸盐还原作用（异化性）
　　　　 通常以乳酸为基质，积累乙酸，以SO42-为最终氢受体。脱硫弧菌 Desulfovibrio sp.
　　　　 3)甲烷发酵作用
　　　　 产甲烷菌以二氧化碳为最终氢受体。如甲烷杆菌 Methanobacterium
　　　　 四、不同呼吸类型微生物
　　　　 与分子氧的不同关系
　　　　 1、好氧微生物 aerobic
　　　　 有氧条件下生长，进行有氧呼吸。
　　　　 2、厌氧微生物 anaerobic
　　　　 不需分子氧，进行无氧呼吸或发酵。
　　　　 专性厌氧菌-只能在无氧条件下生长，分子氧对其有害。主要梭菌、产甲烷细菌、脱硫3、兼性厌氧微生物 facultative anaerobic
　　　　 有氧与无氧条件下均能生长，但以不同氧化方式获得能量。
　　　　 如酵母菌、一些肠道菌、反硝化细菌。
　　　　 酵母菌酒精发酵时通入氧气，发酵减慢，停止产生乙醇，葡萄糖消耗速率下降，氧对发酵的这种抑制现象称为巴斯德效应。
　　　　 4、微好氧微生物 microaerophilic
　　　　 在氧浓度较低条件下生长，进行有氧呼吸。
　　　　 氧的危害
　　　　 O2 + e → O2- 超氧化物自由基
　　　　 有一些酶可解除危害。
　　　　 五、不同发酵类型 
　　　　 对G发酵产物不同划分，糖的无氧降解。
　　　　 （一）乙醇发酵：
　　　　 EMP 脱羧酶 脱氢酶
　　　　 1.酵母无氧条件 ：G → 丙酮酸 → 乙醛 → 乙醇
　　　　 此属正常形式，称Ⅰ型发酵，亦称同型酒精发酵
　　　　 2.若有亚硫酸酸氢钠存在，与乙醛结合，而使磷酸二羟丙酮作为受氢体。
　　　　 磷酸二羟丙酮 → α-磷酸甘油 → 甘油
　　　　 此称为Ⅱ型发酵，但仍有乙醇产生。
　　　　 3．碱性条件下（PH7.6），乙醛分子间歧化反应
　　　　 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。

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