Section B - Microbial metabolism
? B1 Heterotrophic（异养的） Pathways
? B2 Electron Transport,Oxidative Phosphorylation（磷酸化作用）
? B3 Autotrophic（自养的） Reactions
? B4 Biosynthetic（生物合成的） Pathways
? metabolism Catabolism（分解代谢）
Anabolism（合成代谢）
Heterotrophic
Autotrophic
1.Nutritional type of microbe?
? 1,1 A distinction should be made between the Heterotrophic and Autotrophic.
? 1.2 Carbon source
? 1.3 Energy source
Organic molecule
Light or chemistry energy
Organic compounds
Carbon dioxide
1.Nutritional type of microbe?
? 1.4 Chmo-organotroph \ Chmo-lithotrophs
? Photo-organotroph \ Photo-lithotrophs
Organic compounds
Carbon dioxide
Organic molecule
Light
Chmo-organotroph
化能 异养
Organic compounds
Carbon dioxide
Chmo-lithotrophs
化能 自养
Photo- organotroph
光能 异养
Photo-lithotrophs
光能 自养
chemistry energy
补充 1：微生物的酶
? 一、酶的生物学意义,微生物的新陈代谢反应是物质同化与异化
的过程，也是物质合成与分解的过程，微生物细胞内的物质合成
与分解都是在酶的催化下进行的。
? 例如：酿造酸奶
? 生产酒精
? 二、酶的化学本质,酶是有催化活性的蛋白质。
C6H12O6 CH3CHOHCOOH
C6H12O6 CH3CH2OH
乳酸菌
酵母菌
补充 1：微生物的酶
? 三、酶的分子组成,单纯酶（催化活性仅仅决定于他的蛋白质结
构）；结合酶（催化活性除了蛋白质部分外，还需要金属离子或
有机物等非蛋白成分）；
? 结合酶的活性：酶蛋白 +辅助因子 =全酶
? 结合因子可分为辅酶（于酶蛋白结合松散）和辅基（与酶蛋白结
合紧密）两种。
? 例如常见的辅酶有：辅酶 Ⅰ （ NAD+）和辅酶 Ⅱ （ NADP+），它
们的作用是转移 H和电子；
? 又如常见的辅基有：黄素腺嘌呤单核苷酸（ FMA）和黄素腺嘌呤
二核苷酸（ FAD）。
补充 1：微生物的酶
NAD+和 NADP + 辅酶 Ⅰ 和辅酶 Ⅱ
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
补充 1：微生物的酶
H 2 C
C
H
C O O H
H O O C OH + N A D + H O O C
C O O HC
C
H 2
O + N A D H + H
+
苹果酸脱氢酶
MH + NAD+ M + NADH + H+
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
辅酶 A（ CoA-SH）
转移酰基（ CH2COO-）
C
H
H C
O
O
补充 1：微生物的酶
转氨酶的辅酶
补充 1：微生物的酶
? 四、酶的命名,酶有两种命名法，习惯命名法和系统名法。
? 1,习惯命名法：例 1：谷丙转氨酶
补充 1：微生物的酶
? 例 2：乳酸脱氢酶
? 例 3：淀粉酶，脂肪酶，纤维素酶等等。
? 这种命名法一般遵循两个原则：根据酶催化的底物；根据酶催化
的性质。
补充 1：微生物的酶
? 2,系统命名法：丙氨酸,α— 酮戊二酸转氨酶
补充 1：微生物的酶
? 五、酶的分类。 根据酶所催化的性质，分为六大类：
? 1,氧化还原酶类（ oxido-reductases)：催化氧化还原反应。
? 脱氢酶：乳酸脱氢酶
? 氧化酶：
A-2H + B A + B-2H
A-2H + O2 A + H2O2
A-2H + 1/2O2 A + H2O
补充 1：微生物的酶
? 2,转移酶类 （ transferases）：催化基团转移反应，如谷丙转氨酶。
? 3,水解酶（ hydrolases）：催化水解反应，麦芽糖酶
AB + C A + BC
补充 1：微生物的酶
? 4,裂合酶（ lyases）：催化一种化合物的裂解或者合成，如柠檬
酸合成酶。 AB A + B
补充 1：微生物的酶
? 5,异构酶类（ isomerases)：催化同分异构体相互转化。
A A’
补充 1：微生物的酶
? 6,合成酶类（ ligases）：消耗 ATP的能量，使两分子化合物结合的酶。
? 六、酶促反应的特点：
? 1,酶具有一般催化剂的特性：用量少，催化效率高；仅能改变化学反应
速度，不能改变反应的平衡点；酶本身反应前后不发生变化；降低反应
的活化能。
? 2,酶具有一般催化剂不具有的特性：高度专一性；催化效率高；易失活。
A + B + ATP AB + ADP +Pi
补充 1：微生物的酶
酶的专一性：例,α-葡萄糖苷酶
补充 1：微生物的酶
酶的专一性：例，胰蛋白酶
补充 1：微生物的酶
? 七、酶蛋白的结构与功能
? 1,蛋白质是由氨基酸组成的。
补充 1：微生物的酶
? 2,蛋白质的一级结构
补充 1：微生物的酶
? 3,蛋白质的二级结构
补充 1：微生物的酶
? 4,蛋白质的三级结构
补充 1：微生物的酶
? 5,蛋白质的四级结构
血红蛋白四级结构示意图
补充 1：微生物的酶
? 6,酶蛋白的活性中心
补充 1：微生物的酶
? 7,酶催化的机制
补充 1：微生物的酶
? 八、酶促反应速度的影响因素
? 1,底物浓度对酶促反应速度的影响
补充 1：微生物的酶
v = Vmax[S]Km + [S] v1 = KmV m a x [ S ] + [ S ]
V m a x [ S ]
1
V m a x+
1
[ S ]
.
V m a x
Km=
补充 1：微生物的酶
? 2,pH值对酶促反应的影响
? 所有的酶都有其最适 pH值。 pH值对酶活性的影响主要在于 pH值
能够改变酶蛋白、底物和辅酶的解离状态。在不同的 pH值条件下，
他们的解离状态不同，所带电荷也不同，造成他们的结合状态也
不同。
微生物的最适 pH一般
为 4.5~6.5
补充 1：微生物的酶
? 3.温度对酶促反应的影响
? 所有的酶都有其最适反应温度。因为酶促反应也是一种化学反应，
当温度升高时反应速度加快；但是酶是一种蛋白质，当温度高于
一定值时，酶会发生变性，活性降低，直至丧失。
补充 1：微生物的酶
? 4,酶浓度对酶促反应的影响
? 在一定的条件下，酶浓度与反应速度成正比。因为酶催化反应时，
酶必须首先和底物结合在一起。
E + S E S E + P
补充 1：微生物的酶
? 5.抑制剂对酶促反应的影响
? 凡是能够通过与酶分子上某些必需基团结合，使酶活性下降甚至
丧失的物质，称谓抑制剂。例如：竞争性抑制和非竞争性抑制。
补充 1：微生物的酶
磺胺类药 -对氨基苯
磺酰胺的杀菌机理
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
? 6.激活剂对酶促反应的影响
? 凡是能够提高酶活力的物质都称力酶的激活剂；例如，经透析过
的唾液淀粉酶活力不高，若加入少量的 NaCl则酶的活力大大增加，
因此 NaCl（更准确地说 Cl-）就是唾液淀粉酶的激活剂。
? 许多酶的激活剂是一些金属离子或其他无机离子。
补充 2：高能化合物
ATP（三磷酸腺苷）
N
NN
N
N H 2
H
O H
H
O H
H
H
O P
O
O CH 2
O
O-
-
O P
O
O
-
-
O P
O
O
-
-
H 2 O
+ 3 1,4 k JPO 43H+HA P
O
O P
O H
O
O
O HO H
O
P O H
O H
O
O
P
O H
O
O
PA
phosphoenolpyruvate
磷酸烯醇式丙酮酸
C
C H
O
C O O H
P O H
O
O H A D P A T P C O O H
O
C H
C H
O H
O
P O H
C O O H
O
C H
C
补充 2：高能化合物
Section B Microbial metabolism
B1 Heterotrophic Pathways
异养代谢途径
1.Glycolysis 糖酵解（ EMP)
6 -磷 酸 葡 萄 糖
6 -磷 酸 果 糖
1, 6 -二 磷 酸 果 糖
3 - 磷 酸 甘 油 醛 磷 酸 二 羟 丙 酮
3 -磷 酸 甘 油 酸 磷 酸 3 -磷 酸 甘 油 酸
2-磷 酸 甘 油 酸磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸
丙 酮 酸
葡萄糖1.1 糖酵解过程：
O
CH2 OH
OH
OH
OH
OH
H
HH
H
Mg
O
CH2 OPO3 H2
OH
OH
OH
OH
H
HH
H
己糖磷酸激酶
葡萄糖
6－磷酸葡萄糖
H
OH磷酸己糖异构酶
6-磷酸果糖
H2 O3PO
H
OH
OH
CH2 OHCH2 O
H2 O3PO
H
OH
OH
CH2 OPO3 H2CH2 O
OH
H
H
OH
OH
CH2 OHCH2 OHO
OH
H
磷酸果糖激酶
己糖激酶
ATP
ADP
Mg
ATP
ADP
ATP
ADP
Mg
果糖
1,6-二磷酸果糖
（ 1）葡萄糖 ? 1,6-二磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
H
OH
H2O3PO
H
OH
OH
CH2OPO3H2CH2 O
CH2OPO3H2
C
CH2OH
O
CH2OPO3H2
CHOH
CHO
磷酸二羟丙酮
3－磷酸甘油醛
磷酸丙糖异构酶
96％
4％
醛缩酶
（ 2） 1,6-二磷酸果糖 ?? 3-磷酸甘油醛
3－磷酸甘油醛
CH2OPO3H2
CHOH
CHO
CH2OPO3H2
CHOH
COPO3H2
O
NAD+
NADH
+ H +
1,3-二磷酸甘油酸
CH2OPO3H2
CHOH
COH
O
ADP A TP
M g
磷酸甘油酸激酶
CH2OH
CHOPO3H2
COH
O
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶
（ 底物水平磷酸化 ）
（ 3） 3-磷酸甘油醛 ?? 2-磷酸甘油酸
+ Pi
2-磷酸甘油酸
C H 2 O H
C H O P O 3 H 2
C O H
O
C H 2
C O P O 3 H 2
C O H
O
烯醇化酶M g +2
磷酸烯醇式丙酮酸
C O H
O
C H O H
C H 2
C O O H
C
C H 3
O
A D P A T P
2M g +
丙酮酸激酶
烯醇式丙酮酸
丙酮酸
（ 底物水平磷酸化 ）
（ 4） 2-二磷酸甘油酸 ? 丙酮酸
1.Glycolysis 糖酵解（ EMP)
? 1.2 糖酵解,在微生物的细胞质中，有氧或者无氧条件下，葡萄
糖经过酶催化作用降解成丙酮酸，并伴随生成 ATP的过程。
? 1.3 糖酵解的意义：
? （ 1） 为细胞生命活动提供 ATP 和 NADH；（ 2个 ATP,2个 NADH2）
? （ 2）生成丙酮酸，为葡萄糖彻底降解打下基础；
? （ 3）中间的代谢产物，为细胞的生物合成提供原料。
Glucose葡萄糖
Hexokinase
己糖激酶
Glucose 6-phosphate
葡萄糖 6-磷酸
ATP
ADP
Phosphoglucoisomer
ase磷酸葡萄糖变位酶
Fructose 6-Phosphate
果糖 6-磷酸
Phosphofructo
kinaseATPADP
Fructose 1,6-bisphosphate
果糖 1,6-二磷酸
Aldolase醛缩酶
Dihydroxyacetone
Phosphate
磷酸二羟丙酮
Glyceraldehyde
3-phosphate
甘油醛 3-磷酸
Triose phosphate isomerase
丙糖磷酸异构酶
1,3-Bisphosphoglycerate
1,3-二磷酸甘油酸 Glyceraldehyde
3-phosphate
dehydrogenase
NAD++PiNADHATP
ADP
Phosphoglycerate
kinase
3-phosphoglycerate
2-phosphoglycerate
Phosphoglycerate
mutase
Enolase烯醇酶 H2O
Phosphoenolpyruvate
磷酸烯醇式丙酮酸
ATP
ADP
Pyruvate丙酮酸
Pyruvatekinase
Citric acid cycle
EthanolLactate
2,The citric acid cycle 柠檬酸循环（ TCA）
? 2.1 丙酮酸氧化脱羧反应是连接糖酵解和三羧酸循环的中间环节。
此反应在真核细胞的线粒体基质中进行。
? 2.2 葡萄糖完全氧化成二氧化碳。
? 2.3 每一圈循环生成 3个 NADH2,1个 FADH2,1个 GTP。
C H 3 C C O O H
O
+ H S - C o A N A D + C H 3 C
O
S C oA+ C O 2 N A D H
丙酮酸脱氢酶系
＋ ＋
丙酮酸 辅酶 A 乙酰辅酶 A
Citric acid cycle
Oxaloacetate
（ Isocitrate）
（ SuccinylCOA）
Fumarate
Malate
C H 3C
O
S C oA
（ Citra）
HO
CH 2CO O H
C
CHCO O H
HCO O H
CH 2CO O H
C
CH 2CO O H
HO CO O H
HO
C H 2C O O H
C
C O C O O H
H 2
（ α-Ketoglutarate）
HO
C H 2C O O H
C
C O ~SC O A
H 2CH 2COOHCH 2COOH
（ Succinyl）
CHCOOH
CHCOOH
C H2C O O H
C HC O O HHO
CH2CO O H
CO CO O H
3.Fermentation（发酵）
? 3.1 发酵：发酵是一种有机物不完全氧化的过程，在发酵过程中
电子供体被还原，能量产生是来自底物水平的磷酸化。
? 3.2 Substrate level phosphorylation（底物水平磷酸化）：底物在氧化
过程中产生某些高能化合物的中间体，这种高能化合物的中间体
将键能交给 ADP生成 ATP的过程。
乳酸发酵,C6H12O6 CH3COCOOH CH3CHOHCOOH
NADH2 NAD
乙醇发酵,C6H12O6 CH3COCOOH CH3CHO CH3CH2OH
乳酸细菌
酵母菌 -CO2
NADH2 NAD
混合酸发酵：常杆菌发酵能产生多种有机酸，如甲酸、乙酸、琥珀酸、乳酸等。
Exercise 1：
? Answer these questions?
? 1.Is what a enzyme? Which two kinds is the enzyme divided
into basing on its constitute?
? 2.How is a enzyme divided into a group?
? 3.What is The characteristics of a enzyme reaction? What
is the enzyme center?
? B1 Heterotrophic（异养的） Pathways
? B2 Electron Transport,Oxidative Phosphorylation（磷酸化作用）
? B3 Autotrophic（自养的） Reactions
? B4 Biosynthetic（生物合成的） Pathways
? metabolism Catabolism（分解代谢）
Anabolism（合成代谢）
Heterotrophic
Autotrophic
1.Nutritional type of microbe?
? 1,1 A distinction should be made between the Heterotrophic and Autotrophic.
? 1.2 Carbon source
? 1.3 Energy source
Organic molecule
Light or chemistry energy
Organic compounds
Carbon dioxide
1.Nutritional type of microbe?
? 1.4 Chmo-organotroph \ Chmo-lithotrophs
? Photo-organotroph \ Photo-lithotrophs
Organic compounds
Carbon dioxide
Organic molecule
Light
Chmo-organotroph
化能 异养
Organic compounds
Carbon dioxide
Chmo-lithotrophs
化能 自养
Photo- organotroph
光能 异养
Photo-lithotrophs
光能 自养
chemistry energy
补充 1：微生物的酶
? 一、酶的生物学意义,微生物的新陈代谢反应是物质同化与异化
的过程，也是物质合成与分解的过程，微生物细胞内的物质合成
与分解都是在酶的催化下进行的。
? 例如：酿造酸奶
? 生产酒精
? 二、酶的化学本质,酶是有催化活性的蛋白质。
C6H12O6 CH3CHOHCOOH
C6H12O6 CH3CH2OH
乳酸菌
酵母菌
补充 1：微生物的酶
? 三、酶的分子组成,单纯酶（催化活性仅仅决定于他的蛋白质结
构）；结合酶（催化活性除了蛋白质部分外，还需要金属离子或
有机物等非蛋白成分）；
? 结合酶的活性：酶蛋白 +辅助因子 =全酶
? 结合因子可分为辅酶（于酶蛋白结合松散）和辅基（与酶蛋白结
合紧密）两种。
? 例如常见的辅酶有：辅酶 Ⅰ （ NAD+）和辅酶 Ⅱ （ NADP+），它
们的作用是转移 H和电子；
? 又如常见的辅基有：黄素腺嘌呤单核苷酸（ FMA）和黄素腺嘌呤
二核苷酸（ FAD）。
补充 1：微生物的酶
NAD+和 NADP + 辅酶 Ⅰ 和辅酶 Ⅱ
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
补充 1：微生物的酶
H 2 C
C
H
C O O H
H O O C OH + N A D + H O O C
C O O HC
C
H 2
O + N A D H + H
+
苹果酸脱氢酶
MH + NAD+ M + NADH + H+
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
辅酶 A（ CoA-SH）
转移酰基（ CH2COO-）
C
H
H C
O
O
补充 1：微生物的酶
转氨酶的辅酶
补充 1：微生物的酶
? 四、酶的命名,酶有两种命名法，习惯命名法和系统名法。
? 1,习惯命名法：例 1：谷丙转氨酶
补充 1：微生物的酶
? 例 2：乳酸脱氢酶
? 例 3：淀粉酶，脂肪酶，纤维素酶等等。
? 这种命名法一般遵循两个原则：根据酶催化的底物；根据酶催化
的性质。
补充 1：微生物的酶
? 2,系统命名法：丙氨酸,α— 酮戊二酸转氨酶
补充 1：微生物的酶
? 五、酶的分类。 根据酶所催化的性质，分为六大类：
? 1,氧化还原酶类（ oxido-reductases)：催化氧化还原反应。
? 脱氢酶：乳酸脱氢酶
? 氧化酶：
A-2H + B A + B-2H
A-2H + O2 A + H2O2
A-2H + 1/2O2 A + H2O
补充 1：微生物的酶
? 2,转移酶类 （ transferases）：催化基团转移反应，如谷丙转氨酶。
? 3,水解酶（ hydrolases）：催化水解反应，麦芽糖酶
AB + C A + BC
补充 1：微生物的酶
? 4,裂合酶（ lyases）：催化一种化合物的裂解或者合成，如柠檬
酸合成酶。 AB A + B
补充 1：微生物的酶
? 5,异构酶类（ isomerases)：催化同分异构体相互转化。
A A’
补充 1：微生物的酶
? 6,合成酶类（ ligases）：消耗 ATP的能量，使两分子化合物结合的酶。
? 六、酶促反应的特点：
? 1,酶具有一般催化剂的特性：用量少，催化效率高；仅能改变化学反应
速度，不能改变反应的平衡点；酶本身反应前后不发生变化；降低反应
的活化能。
? 2,酶具有一般催化剂不具有的特性：高度专一性；催化效率高；易失活。
A + B + ATP AB + ADP +Pi
补充 1：微生物的酶
酶的专一性：例,α-葡萄糖苷酶
补充 1：微生物的酶
酶的专一性：例，胰蛋白酶
补充 1：微生物的酶
? 七、酶蛋白的结构与功能
? 1,蛋白质是由氨基酸组成的。
补充 1：微生物的酶
? 2,蛋白质的一级结构
补充 1：微生物的酶
? 3,蛋白质的二级结构
补充 1：微生物的酶
? 4,蛋白质的三级结构
补充 1：微生物的酶
? 5,蛋白质的四级结构
血红蛋白四级结构示意图
补充 1：微生物的酶
? 6,酶蛋白的活性中心
补充 1：微生物的酶
? 7,酶催化的机制
补充 1：微生物的酶
? 八、酶促反应速度的影响因素
? 1,底物浓度对酶促反应速度的影响
补充 1：微生物的酶
v = Vmax[S]Km + [S] v1 = KmV m a x [ S ] + [ S ]
V m a x [ S ]
1
V m a x+
1
[ S ]
.
V m a x
Km=
补充 1：微生物的酶
? 2,pH值对酶促反应的影响
? 所有的酶都有其最适 pH值。 pH值对酶活性的影响主要在于 pH值
能够改变酶蛋白、底物和辅酶的解离状态。在不同的 pH值条件下，
他们的解离状态不同，所带电荷也不同，造成他们的结合状态也
不同。
微生物的最适 pH一般
为 4.5~6.5
补充 1：微生物的酶
? 3.温度对酶促反应的影响
? 所有的酶都有其最适反应温度。因为酶促反应也是一种化学反应，
当温度升高时反应速度加快；但是酶是一种蛋白质，当温度高于
一定值时，酶会发生变性，活性降低，直至丧失。
补充 1：微生物的酶
? 4,酶浓度对酶促反应的影响
? 在一定的条件下，酶浓度与反应速度成正比。因为酶催化反应时，
酶必须首先和底物结合在一起。
E + S E S E + P
补充 1：微生物的酶
? 5.抑制剂对酶促反应的影响
? 凡是能够通过与酶分子上某些必需基团结合，使酶活性下降甚至
丧失的物质，称谓抑制剂。例如：竞争性抑制和非竞争性抑制。
补充 1：微生物的酶
磺胺类药 -对氨基苯
磺酰胺的杀菌机理
补充 1：微生物的酶
补充 1：微生物的酶
? 6.激活剂对酶促反应的影响
? 凡是能够提高酶活力的物质都称力酶的激活剂；例如，经透析过
的唾液淀粉酶活力不高，若加入少量的 NaCl则酶的活力大大增加，
因此 NaCl（更准确地说 Cl-）就是唾液淀粉酶的激活剂。
? 许多酶的激活剂是一些金属离子或其他无机离子。
补充 2：高能化合物
ATP（三磷酸腺苷）
N
NN
N
N H 2
H
O H
H
O H
H
H
O P
O
O CH 2
O
O-
-
O P
O
O
-
-
O P
O
O
-
-
H 2 O
+ 3 1,4 k JPO 43H+HA P
O
O P
O H
O
O
O HO H
O
P O H
O H
O
O
P
O H
O
O
PA
phosphoenolpyruvate
磷酸烯醇式丙酮酸
C
C H
O
C O O H
P O H
O
O H A D P A T P C O O H
O
C H
C H
O H
O
P O H
C O O H
O
C H
C
补充 2：高能化合物
Section B Microbial metabolism
B1 Heterotrophic Pathways
异养代谢途径
1.Glycolysis 糖酵解（ EMP)
6 -磷 酸 葡 萄 糖
6 -磷 酸 果 糖
1, 6 -二 磷 酸 果 糖
3 - 磷 酸 甘 油 醛 磷 酸 二 羟 丙 酮
3 -磷 酸 甘 油 酸 磷 酸 3 -磷 酸 甘 油 酸
2-磷 酸 甘 油 酸磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸
丙 酮 酸
葡萄糖1.1 糖酵解过程：
O
CH2 OH
OH
OH
OH
OH
H
HH
H
Mg
O
CH2 OPO3 H2
OH
OH
OH
OH
H
HH
H
己糖磷酸激酶
葡萄糖
6－磷酸葡萄糖
H
OH磷酸己糖异构酶
6-磷酸果糖
H2 O3PO
H
OH
OH
CH2 OHCH2 O
H2 O3PO
H
OH
OH
CH2 OPO3 H2CH2 O
OH
H
H
OH
OH
CH2 OHCH2 OHO
OH
H
磷酸果糖激酶
己糖激酶
ATP
ADP
Mg
ATP
ADP
ATP
ADP
Mg
果糖
1,6-二磷酸果糖
（ 1）葡萄糖 ? 1,6-二磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
H
OH
H2O3PO
H
OH
OH
CH2OPO3H2CH2 O
CH2OPO3H2
C
CH2OH
O
CH2OPO3H2
CHOH
CHO
磷酸二羟丙酮
3－磷酸甘油醛
磷酸丙糖异构酶
96％
4％
醛缩酶
（ 2） 1,6-二磷酸果糖 ?? 3-磷酸甘油醛
3－磷酸甘油醛
CH2OPO3H2
CHOH
CHO
CH2OPO3H2
CHOH
COPO3H2
O
NAD+
NADH
+ H +
1,3-二磷酸甘油酸
CH2OPO3H2
CHOH
COH
O
ADP A TP
M g
磷酸甘油酸激酶
CH2OH
CHOPO3H2
COH
O
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶
（ 底物水平磷酸化 ）
（ 3） 3-磷酸甘油醛 ?? 2-磷酸甘油酸
+ Pi
2-磷酸甘油酸
C H 2 O H
C H O P O 3 H 2
C O H
O
C H 2
C O P O 3 H 2
C O H
O
烯醇化酶M g +2
磷酸烯醇式丙酮酸
C O H
O
C H O H
C H 2
C O O H
C
C H 3
O
A D P A T P
2M g +
丙酮酸激酶
烯醇式丙酮酸
丙酮酸
（ 底物水平磷酸化 ）
（ 4） 2-二磷酸甘油酸 ? 丙酮酸
1.Glycolysis 糖酵解（ EMP)
? 1.2 糖酵解,在微生物的细胞质中，有氧或者无氧条件下，葡萄
糖经过酶催化作用降解成丙酮酸，并伴随生成 ATP的过程。
? 1.3 糖酵解的意义：
? （ 1） 为细胞生命活动提供 ATP 和 NADH；（ 2个 ATP,2个 NADH2）
? （ 2）生成丙酮酸，为葡萄糖彻底降解打下基础；
? （ 3）中间的代谢产物，为细胞的生物合成提供原料。
Glucose葡萄糖
Hexokinase
己糖激酶
Glucose 6-phosphate
葡萄糖 6-磷酸
ATP
ADP
Phosphoglucoisomer
ase磷酸葡萄糖变位酶
Fructose 6-Phosphate
果糖 6-磷酸
Phosphofructo
kinaseATPADP
Fructose 1,6-bisphosphate
果糖 1,6-二磷酸
Aldolase醛缩酶
Dihydroxyacetone
Phosphate
磷酸二羟丙酮
Glyceraldehyde
3-phosphate
甘油醛 3-磷酸
Triose phosphate isomerase
丙糖磷酸异构酶
1,3-Bisphosphoglycerate
1,3-二磷酸甘油酸 Glyceraldehyde
3-phosphate
dehydrogenase
NAD++PiNADHATP
ADP
Phosphoglycerate
kinase
3-phosphoglycerate
2-phosphoglycerate
Phosphoglycerate
mutase
Enolase烯醇酶 H2O
Phosphoenolpyruvate
磷酸烯醇式丙酮酸
ATP
ADP
Pyruvate丙酮酸
Pyruvatekinase
Citric acid cycle
EthanolLactate
2,The citric acid cycle 柠檬酸循环（ TCA）
? 2.1 丙酮酸氧化脱羧反应是连接糖酵解和三羧酸循环的中间环节。
此反应在真核细胞的线粒体基质中进行。
? 2.2 葡萄糖完全氧化成二氧化碳。
? 2.3 每一圈循环生成 3个 NADH2,1个 FADH2,1个 GTP。
C H 3 C C O O H
O
+ H S - C o A N A D + C H 3 C
O
S C oA+ C O 2 N A D H
丙酮酸脱氢酶系
＋ ＋
丙酮酸 辅酶 A 乙酰辅酶 A
Citric acid cycle
Oxaloacetate
（ Isocitrate）
（ SuccinylCOA）
Fumarate
Malate
C H 3C
O
S C oA
（ Citra）
HO
CH 2CO O H
C
CHCO O H
HCO O H
CH 2CO O H
C
CH 2CO O H
HO CO O H
HO
C H 2C O O H
C
C O C O O H
H 2
（ α-Ketoglutarate）
HO
C H 2C O O H
C
C O ~SC O A
H 2CH 2COOHCH 2COOH
（ Succinyl）
CHCOOH
CHCOOH
C H2C O O H
C HC O O HHO
CH2CO O H
CO CO O H
3.Fermentation（发酵）
? 3.1 发酵：发酵是一种有机物不完全氧化的过程，在发酵过程中
电子供体被还原，能量产生是来自底物水平的磷酸化。
? 3.2 Substrate level phosphorylation（底物水平磷酸化）：底物在氧化
过程中产生某些高能化合物的中间体，这种高能化合物的中间体
将键能交给 ADP生成 ATP的过程。
乳酸发酵,C6H12O6 CH3COCOOH CH3CHOHCOOH
NADH2 NAD
乙醇发酵,C6H12O6 CH3COCOOH CH3CHO CH3CH2OH
乳酸细菌
酵母菌 -CO2
NADH2 NAD
混合酸发酵：常杆菌发酵能产生多种有机酸，如甲酸、乙酸、琥珀酸、乳酸等。
Exercise 1：
? Answer these questions?
? 1.Is what a enzyme? Which two kinds is the enzyme divided
into basing on its constitute?
? 2.How is a enzyme divided into a group?
? 3.What is The characteristics of a enzyme reaction? What
is the enzyme center?
