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微生物無處不在，無所不有，它涵蓋了健康、食品、醫藥、工農業、環保等諸多領域，在我們的社會中扮演了一個重要的角色。因此，深入探究微生物的生理生化規律并研究其代謝機制是意義深遠的。同時，自然的規律都是和諧簡單的，將代謝回歸為最根本元素間的反應，本文從代謝的基本類型入手，在這之中簡要探索微生物代謝機制。

代謝是推動一切的動力源，通常是合成代謝與分解代謝的總和，即利用有機物、還原態無機物和光能，供給生命活動所需的能量。

按照不同的角度可以將代謝分為合成代謝與分解代謝、物質代謝與能量代謝、初級代謝與次級代謝等。不難發現，能量代謝轉化寓于物質轉化過程中，物質代謝必然伴有能量轉化。分解代謝為合成代謝提供能量及原料，而合成代謝又為分解代謝提供物質基礎。

這些代謝作用都是高度有序的，各個過程又相互制約相互作用。這種錯綜復雜代謝過程的相互協調，表現出生物體對其代謝具有調節控制的機能。

能量代謝是代謝的核心所在。簡單來說，它是將外界環境的各種初級能源轉換成 atp 的過程生物氧化是活細胞內一切產能反應的總稱，本文主要介紹生物氧化。

1.1 異養微生物的生物氧化

實際上，異養微生物生物氧化是細胞內代謝物以氧化作用釋放（產生）能量的氧化還原反應。它有與氧直接化合、脫電子、合物脫氫或氫的傳遞三種方式。一般，它的過程包括以下三個階段：

（1）底物脫氫(或脫電子)（該底物稱作電子供體或供氫體）。底物脫氫主要以下四種途徑：①emp 途徑，即是在無氧條件下酶將葡萄糖降解成丙酮酸，并釋放能量的過程。emp 途徑提供了 atp 和 nadh，其中間產物又可為微生物的合成代謝提供碳骨架，并可在合適條件下逆轉合成多糖。②hmp 途徑，是一條葡萄糖不經 emp 途徑和 tca 循環途徑而得到徹底氧化，并能產生大量 nadph2 形式的還原劑和多種中間代謝產物的代謝途徑。③ed 途徑。首先，葡萄糖 -6- 磷酸脫氫產生葡萄糖酸 -6- 磷酸，接著在脫水酶和醛縮酶的作用下，產生一個分子甘油醛 -3- 磷酸和一個分子丙酮酸，最后甘油醛 -3- 磷酸進入 emp 途徑轉變成丙酮酸。④tca 循環。丙酮酸在進入三羧酸循環之前要脫羧生成乙酰 coa，而乙酰 coa 和草酰乙酸縮合成檸檬酸再進入三羧酸循環。

（2）氫 (或電子) 的傳遞（需中間傳遞體）。經上述脫氫途徑生成的 nadh、nadph、fad 等還原型輔酶通過呼吸鏈等方式進行遞氫，需要的中間傳遞體如 nad、fad 等。

（3）最后氫受體接受氫或電子（最終電子受體或最終氫受體）。與氧、無機或有機物結合，釋放其化學潛能。此時又可分為有氧呼吸、無氧呼吸和發酵。本文不再贅述。

1.2 自養微生物的生物氧化

自養微生物的生物氧化包括化能自養和光能自養過程兩種。①化能自養。化能自養微生物在一定條件下氧化無機能源并通過氧化磷酸化產生 atp，例如氨的氧化；②光能自養，光能自養微生物利用光能將大氣中的二氧化碳和土壤中的水合成有機物。

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