3.2 微生物的代谢
微生物要维持其生命活动就必须进行新陈代谢。
新陈代谢＝合成代谢(同化作用)＋分解代谢(异化作用)
新陈代谢的基本特点：(1)反应步骤虽多，但有条不紊、环环相扣；(2)反应在温和条件下由多种酶系催化完成；(3)灵活的自动调节性。
在合成代谢中，微生物从外界取得营养来合成自身细胞，需耗用能量； 在分解代谢中，微生物将自身或外界获得的复杂有机物分解为简单化合物，并放出能量。 两种代谢在生物体内关系密切，同时进行。其标志都是生化反应。生物体内的新陈代谢都要有酶的参与下才能进行。因而对酶的特性、种类和作用做一次介绍十分必要。
生物酶的位置
1， 胞外：胞外酶或外酶。水解酶多在胞外。主要用于催化细胞外大分子化合物，如淀粉、纤维素、木质素、蛋白质。
2， 胞内：呼吸酶类、合成酶类药剂渗透酶类位于线粒体上或细胞膜上。参与光合作用的酶在叶绿体上或细胞膜上。
3.2.1 生物酶
3.2.1.1 生物酶的组成 3.2.1.2 生物酶的作用 3.2.1.3 生物酶的活性基 3.2.1.4 酶的活性中心
在酶蛋白中，与底物相结合，并直接起到催化作用的小部分氨基酸微区。 3.2.1.5 酶的结构与催化活性的关系 3.2.1.6 酶的分类与命名 3.2.1.7 生物酶的特性 3.2.1.8 影响生物酶活性的要素 3.2.1.9 常用生物酶制剂及其应用
3.2.2 微生物呼吸
一切生命都要消耗能量。呼吸作用实质上是新陈代谢过程中的能量代谢作用， 标志是生物体内氧化还原反应的统一。呼吸过程中伴随有能量的产生与转移及电子的得失。了解微生物的呼吸作用类型及其特点，对全面掌握微生物的代谢情况也是必要的。 3.2.2.1 呼吸的作用
微生物的产能代谢是借助于呼吸作用来完成的，通过呼吸作用微生物获得生命活动所需要的能量；微生物通过呼吸作用完成底物的分解和细胞物质的合成。 3.2.2.2 呼吸的本质 3.2.2.3 呼吸的类型
人们按照呼吸过程中的最终电子受体情况(被还原)将呼吸在于分成三种类型。
呼吸类型
无氧呼吸 好氧呼吸 发酵
最终电子受体 最终产物 最终电子受体 最终产物 最终电子受体 最终产物
氧化过程的中间产物，是简单有机物 醇、有机酸、甲烷、CO2、能量 O2
CO2、H2O、能量
NO3－、SO42、CO32、CO2
－
－
酵母菌、乳酸杆菌 霉菌、放线菌 枯草杆菌 反硝化细菌、硫杆菌、产甲烷细菌
CO2、H2O、H2S、N2、能量
微生物的呼吸特性
关于无氧呼吸的补充：
无氧呼吸
硫呼吸
延胡索酸呼吸
最终电子受体 最终产物
微生物呼吸类型的比较 呼吸类型
最终电子受体
参与反应的酶及电子传递体系
好氧呼吸
O2
脱氢酶、脱羧酶、NO3、CO2、H2O、SO42、 2876KJ
－
－
无机盐呼吸
硝酸盐呼吸 最终电子受体 最终产物
NO3 NO2、NO、N2
SO42
－
－
－
硫酸盐呼吸 碳酸盐呼吸
最终电子受体 最终产物 产乙酸细菌
产甲烷细菌 最终电子受体 最终产物 延胡索酸 琥珀酸
－
SO32、S2O32、H2S
－
CO2、HCO3 CH3COOH CO2、HCO3
CH4 S S2
－
－
－
最终产物 释放总能量
细胞色素氧化酶、CO32、ATP、S、Fe3+
－
NAD、FAD、辅酶Q
乙醇发酵 无氧呼吸
中间代谢物 NO3、SO42、
－
－
脱氢酶、脱羧酶、乙醛还原酶、NAD 脱氢酶、脱羧酶、硝酸盐还原酶、硫酸盐还原酶、NAD
低分子有机物、ATP、CO2 238.3KJ
NH4、CO2、H2O、、ATP、 反硝化： 1756KJ H2S、CH4、琥珀酸
反硫化： 1126KJ
＋
CO32、CO2
－
延胡索酸
人们又可以将微生物的呼吸类型划分为：基本(外源)呼吸和内源呼吸两种。利用外源营养物
质的生物氧化作用进行生命活动时称为外源呼吸；在外源营养严重缺乏时微生物不得不利用自身的细胞物质，内源呼吸只能维持微生物的短暂的生命活动。