（6）激活剂对酶作用的影响P92
激活剂：凡是能够提高酶活性的物质均可称为酶的激活剂；
一些物质，比如象Ca2＋、Zn2＋、Cu2＋等金属离子，在低浓度时对酶促反应有促进作用，但在高浓度时会对酶促反应造成抑制，成为酶的抑制剂。 （7）抑制剂对酶作用的影响
凡使酶的必需基团或酶活性部位基团的化学性质改变而降低酶活力，甚至使酶完全丧失活性的物质称为酶的抑制剂。
抑制剂对酶促反应的抑制作用可分为不可逆性抑制作用和可逆性抑制作用。 （7-1）不可逆抑制作用(P90)
抑制剂与酶的结合是一种不可逆的反应，不能用透析等方法除去“结合体”中的抑制剂而使酶恢复活性，这种抑制作用称为不可逆性抑制作用。 （7-2）可逆性抑制作用(P91) 抑制剂与酶的结合是可逆的，结合后可用物理方法除去抑制剂而恢复酶活性。这种结合往往是非共价键的结合。可逆性抑制剂可分为竞争性抑制作用和非竞争性抑制作用两类。 竞争性抑制作用（P91）
有些抑制剂与酶竞争和底物结合，当抑制剂与酶结合后，就妨碍了底物与酶的结合，减少了酶的作用机会，因而降低了酶促反应速度。 非竞争性抑制作用（P91）
有些抑制剂和底物可同时结合同一酶的不同部位上，即抑制剂与酶结合后不妨碍酶再与底物结合，但所形成的“酶-底物-抑制剂”三元复合物不能发生反应，从而降低了酶的活性。 7.2.7 两个重要概念
固有酶：微生物在正常生活过程中产生并发挥催化作用的酶称为固有酶；
适应酶：微生物在正常生活过程中不产生，只有在特定环境条件（主要是营养条件） 才会产生并表现出催化活性的酶称为适应酶。 7.2.8 酶的应用
请自学教材P97-98 的相关内容 提示以下几点：
利用微生物进行环境污染治理时，如何发挥微生物的作用是最为关键的。要想使微生物能够发挥最佳作用，调动其酶的活性是基础。
酶对pH 值、酸碱度、氧化还原电位和促进剂及抑制剂的浓度都有一定的要求，应用中应尽量满足。
因为微生物适应酶的存在，可以通过微生物驯化的工程措施，达到处理特种工业有机废水（有毒、有害、高盐度及难降解等）的目的。
7.3 化能异养型微生物的产能代谢——发酵与呼吸
7.3.1 概述 （1）生物氧化
有机物质在生物体细胞内的氧化作用称为生物氧化，它是能量代谢与物质代谢的耦联。高等动物通过肺进行呼吸，吸入O2，呼出CO2，吸入的O2 用以氧化摄入体内的营养物质（能源）获得生命活动所必需的能量，所以生物氧化也称呼吸作用。
微生物以细胞直接进行呼吸，固其生物氧化作用又称细胞呼吸。 （2）能量代谢
生物体内伴随物质代谢过程发生的能量转化、利用、储存与释放等生物化学作用称为能量代谢。
（3）高能化合物
参与生化反应的化合物中，有些含有很高的自有能，在发生分解反应或基团转移反应时可产生大量能量（ATP），这类物质被称为高能化合物。
在生物有机体内存在着各种磷酸化合物，它们所含的自有能多少不等，其中自有能含量很高的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。 高能化合物中的高能键以“～”表示。 (4)产能代谢类型及主要区别 7.3.2 糖酵解（EMP）途径
糖酵解途径是好氧微生物与厌氧微生物对糖类物质代谢的共同途径，是认识生物氧化的基础。
EMP 途径 见书 7.3.3 发酵 （1）综述
（1-1）辅酶Ⅰ氧化型与还原型的平衡 （1-2）不同发酵类型的形成机制
不同的微生物可以在进一步转化丙酮酸的过程中，消耗EMP 途径生成的NADH+H+，使NAD+得以再生，从而维持体内二者的动态平衡。 如此，就形成了以不同最终产物为标志的不同的发酵类型：乙醇发酵、丙酸发酵、丁酸发酵、丁二醇发酵、乳酸发酵、混合酸发酵等。
辅酶Ⅰ的氧化还原与细菌发酵 有一部分 见书或课件 （2）微生物发酵类型
根据微生物对碳水化合物进行发酵作用所产生的末端产物的不同，可将微生物的发 酵类型分为丙酸发酵、乳酸发酵、乙醇发酵和混合酸发酵等。 其中，微生物发酵作用末端产物的特性是受其遗传性决定的。 （2-1）碳水化合物发酵的主要类型
（2-2）区别大肠杆菌和产气气杆菌的特征试验（P195 “水的卫生细菌学” ）
大肠埃希氏杆菌与产气气杆菌都属混合酸发酵的肠道细菌，在进行水的卫生细菌学检测时，有时需要对它们加以区别。V.P 试验和甲基红试验是卫生防疫常用的鉴定方法。
V.P 试验原理
3-羟基丁酮在碱性条件下易被氧化为乙二酰。乙二酰可与蛋白胨水解出的精氨酸所含的胍基作用，生成红色化合物，这就是V.P.试验。?
产气肠杆菌在进行发酵时，中间产物丙酮酸的一部分通过缩合生成乙酰乳酸，再脱羧为3-羟基丁酮，然后再还原生成终产物丁二醇。所以产气杆菌V.P.试验为阳性。 大肠杆菌由于不产3-羟基丁酮，V.P.试验阴性。 甲基红试验原理
产气气杆菌进行混合酸发酵产生中性的丁二醇，而大肠埃希氏杆菌的混合酸发酵可使培养液的pH 值下降至4.2 或更低。在两者的培养液中加入甲基红，则大肠埃希氏杆菌的培养液呈红色，为甲基红反应阳性；产气气杆菌的培养液呈橙黄色，为甲基红反应阴性。? （3）有机废水生物处理中常见产酸发酵类型
有机废水采用厌氧生物处理工艺时，常见的产酸发酵类型有三个：丙酸型发酵、丁酸型发酵和乙醇型发酵，它们都是厌氧生物处理系统中混合微生物群体共同活动的结果。请注意与细菌纯培养发酵类型的比较.
由于系统中的微生物是由多种微生物组成的混合菌群，其代谢产物的多元化是不可避免的。在反应器启动初期，微生物的多样性往往使系统发生混合酸发酵，即便是在反应系统达到运行的稳定阶段（形成三种发酵类型中的一种）后，其末端发酵产物中除主要的目标产物外，仍然有少量其它发酵产物的生成。 （3-1）常见发酵类型的比较与分析
（3-2）乙醇发酵与乙醇型发酵的区别（见课件表格） （4）底物水平磷酸化（P95）
是在被氧化底物上发生的磷酸化作用，即底物被氧化过程中，形成了某些高能磷酸化合 物，通过酶的作用可使ADP 生成ATP。 x～? + ADP → ATP + x 7.3.4 呼吸
（1）概念：有机物的生物氧化过程中，以分子氧或无机盐中的氧原子作为最终电子受体的产能代谢方式，称为呼吸。
根据最终电子受体的不同，可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
完全氧化：在氧气充足的条件下，将基质彻底氧化分解为H2O和
CO2，同时产生大量能量（O2为最终电子受体）
不完全氧化：在无氧或缺氧条件下，以无机盐中的氧原子作为最终
氢受体，对基质进行不彻底的氧化分解，主要产物为小分子有机物，以及H2O和CO2等，同时产生少量能量
无氧呼吸
在氧气不足的条件下，对有机物进行不彻底的氧化分解（ O2为最终电子受体），末端产物除H2O和CO2外，还有小分子有机物，产生的能量要比完全氧化少
（2）有氧呼吸
（2-1）有氧呼吸的主要部位
真核微生物的有氧呼吸主要发生在线粒体中； 原核微生物则发生在细胞膜（内侧）上 （2-2）主要代谢过程 参见教材P100
（2-3）电子传递体系与电子传递体系磷酸化
电子传递体系：在有氧呼吸中，被氧化有机物脱下的质子和电子并不直接传递给氧，而是在多种酶及辅因子的作用下，依次传递，最终传递给氧原子，生成水，能量是在这一电子传递过程中产生的。电子传递体系又称呼吸链，辅酶NADH 和FADH2 为电子传递体，参与电子传递的各种辅因子称为电子中间传递体，O2 最终电子受体。
呼吸链的分类：根据电子传递体系中的第一电子受体（或受氢体），可将呼吸链分为NADH和FADH2 呼吸链。 NADH 和FADH2 呼吸链
C. 电子传递体系磷酸化
当电子从NADH 和FADH2 经电子传递体系（呼吸链）传递给氧形成水的同时，伴有ADP 的磷酸化生成ATP，这一生物氧化过程称为电子传递体系磷酸化。
电子（或氢）经NADH 呼吸链可产生3mol 的ATP，经FADH2 呼吸链可产生2mol 的ATP。 （2-4）三羧酸循环及其意义
三羧酸循环(TAC) （见书 循环图示） B. 1molG 经有氧呼吸完全氧化产生ATP 分析 C. 三羧酸循环的意义
是生物有机体获得能量的最有效的方式；
是糖类、脂类和蛋白质三大类物质转化的枢纽；
TAC 所产生的各种重要的中间产物，为其它化合物的合成提供了原料。
发酵工业上利用微生物的三羧酸循环代谢途径，生产有关的有机酸，如柠檬酸、谷 氨酸等。
参考教材P109 的相关内容
（2-5）内源呼吸和外源呼吸(P102)
在正常情况下，微生物主要利用外界供给的能源进行呼吸，叫外源性呼吸；同时， 细胞内有机质也在不断更新，利用内部贮存的能源所进行的呼吸作用称为内源性呼 吸，常称做内源呼吸。
当外界缺乏或无能源供给时，微生物仅能利用自身内部贮存的能源(如多糖、脂类、聚β-羟丁酸等)进行呼吸，以提供细胞合成或维持有限的生命活动所需的能量，此时内源呼吸作为惟一的产能过程。 （3）无氧呼吸
能够作为无氧呼吸最终电子受体的无机物主要有NO3-、SO42-和CO32-，这些无机盐在接受电子后被还原，分别称为硝酸盐还原、硫酸盐还原和碳酸盐还原。 （3-1）硝酸盐还原 （反硝化作用）（P104）
在缺氧条件下，有些细菌能以有机物为供氢体，以硝酸盐NO3-作为最终电子受体进行生物代谢，这类细菌称硝酸盐还原菌（反硝化细菌）；NO3-在反硝化细菌作用下，被还原为N2 或氮氧化物的过程，称为反硝化作用，在此过程中有少量ATP 生成。 化害为利
硝酸盐在自然界中，又被还原为NO2-的潜在可能，而NO2-对生物体是极其有害的，是一种严重的环境污染物，因此，国家对排放废水中总氮的含量有严格限制。
利用反硝化细菌的反硝化作用，可以对废水进行脱氮处理，降低排放废水中总氮含量。 （3-2）硫酸盐还原
（反硫化作用） （P105）
硫酸盐还原菌：在生物氧化过程中，能以SO42-作为最终电子受体的细菌称为硫酸盐还原菌； 反硫化作用：无氧条件下， SO42-在硫酸盐还原菌的作用下还原为H2S 的过程