Bài giảng Vi sinh vật - Trao đổi vật chất vi sinh vật

4/26/2016

NỘI DUNG

TRAO ĐỔI CHẤT
VI SINH VẬT

1. Phân giải đường
2. Hô hấp
3. Oxy hóa không hoàn toàn
4. Lên men

PHÂN GIẢI ĐƯỜNG HEXOSE

ĐƯỜNG PHÂN (EM)
Glucose

1. Đường phân (EM)

+ ATP

2. Con đường Entner Doudoroff (ED)

- 1 glucose  2 ATP
- Con đường phân giải
đường chủ yếu

G-6-P

3. Chu trình hexosemonophosphat (HMP)

+ ATP
Fructose – 1,6 – diphosphat
(FDP)

4. Phân giải các loại đường khác

Glyceraldehyd-3-P
(G3P)

Dihydroxyaceton P
(DHAP)

Phosphoryl hóa
Acid pyruvic + 2 ATP

Glucose + 2ATP + 2NAD ↔ 2 Acid pyruvic + 4 ATP + 2 NADH + H+

CON ĐƯỜNG ED

Glucose

CHU TRÌNH HMP

+ ATP

3 phân tử
Glucose
+ 3ATP

G-6-P

- 1 glucose  1 ATP
- Pseudomonas, Azotobacter,
Xanthomonas…
- Phổ biến ở Gram âm, ít ở
VK kị khí

3 phân tử G-6-P
6-phospho-gluconat

2-ceto-3-desoxy-6-P-gluconat
(CDPG)

ED

FDP
EM

G-3-P

Acid pyruvic + 2 ATP

Glucose + ATP + NADP + NAD ↔ acid pyruvic + 2 ATP + NADPH + H ++DH+H+

Acid pyruvic + 2ATP

(2)

(1)

3 phân tử
6-phosphat-gluconat
3 phân tử
Pentose phosphat

G3P

2 phân tử G-6-P

Glucose ↔ acid pyruvic + 3CO2 + ATP + 6NADPH + H++NADH+H+

1

4/26/2016

PHÂN GIẢI CÁC ĐƯỜNG KHÁC

HÔ HẤP
1. Hô hấp hiếu khí + Chu trình Krebs

Fructose

Polysaccharid

Fructose – 1,6 - diphosphat

EM

Glucose – 6 - phosphat

EM, ED

2. Hô hấp kỵ khí

Manose

Galactose

CHU TRÌNH KREBS
- Còn gọi là chu trình acid tricarboxylic (ATC)

CHU TRÌNH KREBS
Acetyl CoA

Acid pyruvic

- Gồm 9 phản ứng
- Cơ chất là Acetyl Coenzym A (được tạo ra từ acid pyruvic)

Acid malic

- Chất nhận điện tử cuối cùng là O2
- Là thực hiện oxy hóa hoàn toàn

Acid citric

Sản phẩm: CO2 và H+
Acid furamic

H + + O2  H 2 O

- Phương trình tổng quát

C6H12O6 + 6O2 + 38 ADP + 38 P  6CO2+ 6H2O + 38ATP

Acid
succinic

Acid isocitric
Acid αketoglutaric

HÔ HẤP KỴ KHÍ
- Chất nhận điện tử cuối cùng
- Nitrat  Hô hấp nitrat (Kỵ khí không bắt buộc)
- Sulfat  Hô hấp sulfat (Kỵ khí bắt buộc)
- Acid carbonic: có ở Clostridium aceticum

4H2 + 2CO2  CH3COOH + 2H2O

Acid aconitic

Acid
oxalosuccinic

HÔ HẤP NITRAT
Phản nitrat hóa
NO3-  NO2-  NO  N2O  N2

Hô hấp
nitrat-nitrit NH3
Thải

2

4/26/2016

HÔ HẤP NITRAT

HÔ HẤP NITRAT

- Enzym hô hấp nitrat được tạo ra trong điều kiện

không có/thiếu Oxi. Khi đủ Oxi, VK hô hấp hiếu khí

Lưu ý:

- Phân giải nitrat tạo sản phẩm kiềm  kiềm hóa môi

trường

Hô hấp nitrat

Sử dụng nitrat

- Khử dị hóa

 kỵ khí không bắt buộc.

- Khử đồng hóa

- Sản phẩm được thải ra

- Sản phẩm
NO3-  NO2-  NH4  sử dụng

ngoài

HÔ HẤP SULFAT

OXY HÓA KHÔNG HOÀN TOÀN
- Còn gọi là lên men oxy hóa

- Khử dị hóa sulfat

- Sản phẩm: chất hữu cơ được oxy hóa một phần

H2SO4  H2SO3  H2SO2  H2SO  H2S

Đường/rượu

- Phân biệt với quá trình khử đồng hóa sulfat và

VK acetic
Nấm mốc

Acid acetic

Acid citric

sử dụng lưu huỳnh tạo acid amin/enzym.
VK Coryne

OXY HÓA KHÔNG HOÀN TOÀN
Sự thối rữa
Protein

Acid L-glutamic

LÊN MEN
- Điều kiện kị khí

Acid amin/đồng phân

- Là quá trình oxy hóa khử không hoàn toàn
- Sản phẩm: CO2 + hợp chất hữu cơ được oxy hóa

Thoáng
khí

Kỵ khí

một phần

CO2, NH3

3

4/26/2016

LÊN MEN
Đường

EM

TỔNG KẾT
Acid pyruvic

Saccharomyces

E.coli/Sal/Shi
Lên men
formic

Ethanol

Đường
Acetoin

Propionibacterium
Lactobacteriaceae

EM
ED
HMP

Acid hỗn hợp

Aerobacter
Lactobacteriaceae

Hô hấp
hiếu khí

O2
H2O
NO3-

Acid pyruvic

Hô hấp
kỵ khí

N2/NO2-/NH3
SO42H2S

Acid lactic
Acid propionic

Lên men
Chất hữu cơ

Acid butyric

Sản phẩm lên men

HẾT

4