⑴ 微生物在其能量代谢过程中,可通过哪几种方式获得ATP
主要是糖酵解emp,需氧呼吸和厌氧呼吸。
1)emp途径:以1分子葡萄糖为底物反应产生2分子丙酮酸,2分子nadh+氢离子和2分子atp。emp途径是绝多数生物所共有的一条主流代谢途径。
(2)hmp途径:是从葡糖-6-磷酸开始的,其特点是葡萄糖不经emp途径和tca循环而得到彻底氧化,并能产生大量还原型烟酸胺腺嘌呤二核苷酸磷酸以及重要中间代谢产物。在多数好氧菌和兼性厌氧菌种都存在hmp途径,而且通常还与emp途径同时存在。只有hmp途径而无emp途径的微生物很少,例如弱氧化醋杆菌,氧化葡糖杆菌,氧化醋单胞菌。
(3)ed途径:以1分子葡萄糖为底物生成2分子丙酮酸,1分子atp,1分子nadph和nadh。其特点是只经过4步反应即可快速获得由emp途径须经10步反应才能形成的丙酮酸。ed途径在革兰氏阴性菌中分布较广,特别是假单胞菌和固氮菌的某些菌中较多存在,是缺乏完整emp途径的微生物中的一种替代途径。ed途径可不依赖于emp途径和hmp途径而单独存在。
(4)tca途径:以1分子丙酮酸为底物,经过一系列循环反应而彻底氧化,脱羧形成3分子co2,4分子nadh2,1分子fadh2和1分子gtp,总共相当于15分子atp,产能效率极高。这是一个广泛存在于各生物体中的重要生物化学反应,在各种好氧微生物中普遍存在。
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⑵ ATP和糖是什么关系,要清楚详细一点
ATP是生命活动的直接能源,而糖是主要能源。对于自养型生物来说,ATP是来源于光合作用和呼吸作用;对于异养型生物来说,ATP是来源于呼吸作用。一般来说,糖在有氧呼吸作用下能产生ATP。
⑶ 微生物在其能量代谢过程中,可通过哪几种方式获得ATP
光能自养型微生物获得ATP的方法:光合作用和呼吸作用 化能合成自养型微生物获得ATP的方法:化能合成作用和呼吸作用 异养型微生物获得ATP的方法:呼吸作用⑷ 在产能代谢中微生物可通过哪几种方式形成ATP
自养型微生物一般指以二氧化碳作为主要或唯一的碳源,以无机氮化物作为氮源,通过细菌光合作用或化能合成作用获得能量的微生物。所以一般有化能自养型和光能自养型。其中光能自养型的微生物都能够合成感光的蛋白质,有些细菌是利用细菌叶绿素,有些是利用类似视紫红质的蛋白。
1.营养类型的多样性
一切生物在营养上都具有统一性,在元素水平上都需20种左右,且以碳,氢,氧,氮,硫,磷6种元素为主,在营养要素水平上则都在六大类范围内,即碳源,氮源,能源,生长因子,无机盐,水。而营养类型是指根据生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源的不同而划分的生物类型。生物的营养类型有:光能自养型,光能异养型,化能自养型,化能异养型。
⑸ 化能异养微生物的生物氧化中,底物脱氢和产能途径主要有哪几条
化能异养型微生物以有机化合物为碳源,以有机物氧化产生的化学能为能源。所以,有机化合物对这些菌来讲,既是碳源,又是能源。已知的绝大多数微生物都属于此类。化能异养型微生物又可分为寄生和腐生两种类型。寄生是指一种生物寄居于另一种生物体内或体表,从而摄取宿主细胞的营养以维持生命的现象。腐生是指通过分解已死的生物或其他有机物,以维持自身正常生活的生活方式。
异养微生物氧化有机物的方式,根据氧化还原反应中电子受体的不同可分为发酵和呼吸两种类型,而呼吸又可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
一、底物(基质)脱氢的四条主要途径
以葡萄糖作为典型底物
1、emp途径(糖酵解途径)
有氧时,与tca连接,将丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。
无氧时,丙酮酸进一步代谢成有关产物。
2、hmp途径(己糖-磷酸途径)
产生大量nadph2和多种重要中间代谢物。
3、ed途径
2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径
kdpg
是少数缺乏完整emp的微生物具有的一种替代途径,细菌酒精发酵经ed进行。
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
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。
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.
⑹ 细菌合成ATP的能量来自于什么是细胞呼吸吗
细菌合成atp的能量来自细胞呼吸是正确的,主要来自无氧呼吸第一阶段
⑺ 不同营养类型的微生物在不同条件下产生ATP和还原力的方式与特点
一、化能营养:通过生物氧化产生ATP和还原力。
1.化能异养微生物的生物氧化:ATP和还原力均来自于对有机物的生物氧化。
方式有发酵,特点是有机化合物部分被氧化,只释放一小部分的能量;发酵过程的氧化与有机物的还原偶联在一起,不需要外界提供电子受体。糖酵解是发酵的基础,主要有四种途径:EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。
还可通过呼吸作用产生ATP和还原力,有氧呼吸和无氧呼吸区别在于外源电子受体不同。有氧呼吸以分子氧为最终电子受体,而无氧呼吸以氧化型化合物为最终电子受体。产能特点是有氧呼吸>无氧呼吸>发酵。
2.化能自养微生物的生物氧化:从无机物的氧化获得能量。无机氧化过程中主要通过氧化磷酸化产生ATP。大多数情况下通过电子的逆向传递,以消耗ATP为代价获得还原力。特点是效率低。
二、光能营养:通过光合磷酸化产生ATP和还原力。
1.不产氧型:主要通过环式光合磷酸化产生ATP和还原力。特点是电子传递过程中质子跨膜移动为ATP的合成提供能量。通过电子的逆向传递产生还原力,而不能直接产生。
2.产氧型:通过非环式光合磷酸化产生ATP和还原力。特点是可以直接产生还原力。
3.嗜盐菌紫膜的光合作用:细菌视紫红质是一种蛋白质,具有质子泵功能,在光量子驱动下将膜内产生的H+排至细胞膜外,是紫膜内外形成质子梯度,当膜外H+通过膜上的ATP合成酶进入膜内时合成ATP。紫膜的光合磷酸化是迄今为止所发现的最简单的光合磷酸化反应。
⑻ 动物合成ATP的方式有哪些
合成ATP一般是三种,氧化合成ATP是后面两种。
1.光合磷酸化:是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化腺二磷(ADP)与磷酸(Pi)形成腺三磷(ATP)的反应。
2.底物水平磷酸化:是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程。
3.氧化磷酸化:是指在生物氧化中伴随着ATP生成的作用.真核生物主要在线粒体中进行。
⑼ ATP是怎么形成的
能量ATP产生机理就是利用TCA循环系统脱氢酶的作用,从食物中取出氢(2H),制成H-和 H+。H-与NAD+结合制造出NADH。
电子经NADH传递给线粒体的膜嵴上的电子传递链,最终无机磷酸(pi)二磷酸腺苷(ADP)结合产生一个三磷酸腺苷(ATP)。由于与NAD共同作用的是负氢离子,只有通过补充负氢离子才能提高每个细胞的ATP产生率。
ATP在细胞中不稳定,其寿命通常只有几分钟,不能储存于细胞中,而是通过ATP-ADP的相互转化,完成生命活动过程中的能量转移。
(9)异养型生物如何合成atp扩展阅读
细胞呼吸与ATP合成:
生物氧化是有机物如糖类、脂类、蛋白质等在活细胞内氧化分解,生成CO₂和H₂O并释放能量合成ATP的的过程,因为在此过程中消耗氧并产生CO₂,故又称细胞呼吸。
通常情况下,糖类物质的氧化是细胞能量的主要来源,人体所需的能量中约50%~80%的能量由糖类提供。
脂类、蛋白质也可以通过生物氧化为细胞提供能量,当脂类、蛋白质转变为糖代谢途径中的中间产物后,也可通过糖有氧氧化途径中的三羧酸循环和氧化磷酸化彻底氧化为CO₂和H₂O,并合成ATP。