發(fā)酵

是指微生物細胞將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物，同時釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。

可發(fā)酵的底物有：

糖類、有機酸、氨基酸等，其中以微生物發(fā)酵葡萄糖最為重要。

生物體內(nèi)葡萄糖被降解成丙酮酸的過程稱為糖酵解（glycolysis），主要分為4種途徑：EMP途徑、HM途徑、ED途徑及磷酸解酮酶途徑。

EMP途徑

整個EMP途徑( Embden- Meyerhof- Parnas pathway)大致可分為兩個階段。第一階段可認為是不涉及氧化還原反應(yīng)及能量釋放的準備階段，只是生成兩分子的主要中間代謝產(chǎn)物：甘油醛-3-磷酸。第二階段發(fā)生氧化還原反應(yīng)，合成ATP并形成兩分子的丙酮酸。

在EMP途徑的第一階段，葡萄糖在消耗ATP的情況下被磷酸化，形成葡糖-6-磷酸。初始的磷酸化能增加分子的反應(yīng)活性。葡糖-6-磷酸再轉(zhuǎn)化為果糖-6-磷酸，然后再次被磷酸化，形成一個重要的中間產(chǎn)物，果糖-1,6-二磷酸。醛縮酶催化果糖-1,6-二磷酸裂解成兩個三碳化合物：甘油醛-3-磷酸及磷酸二羥丙酮。

在第二階段，甘油醛-3-磷酸轉(zhuǎn)化為甘油酸-1,3-二磷酸的過程是氧化反應(yīng)，輔酶NAD+接受氫原子，形成NADH；同時，每個甘油醛-3-磷酸都接受無機磷酸根磷酸化。

HM途徑

HM途徑( hexose monophosphate pathway)是從葡糖-6-磷酸開始的，即在單磷酸己糖基礎(chǔ)上開始降解的，故稱為單磷酸己糖途徑。HM途徑與EMP途徑有著密切的關(guān)系，因為HM途徑中的甘油醛-3-磷酸可以進入EMP途徑，因此該途徑又可稱為磷酸戊糖支路。HM途徑的一個循環(huán)的最終結(jié)果是1分子葡糖-6-磷酸轉(zhuǎn)變成1分子甘油醛-3-磷酸、3分子CO2和6分子 NADPH。一般認為HM途徑不是產(chǎn)能途徑，而是為生物合成提供大量的還原力( NADPH)和中間代謝產(chǎn)物。

ED途徑

在ED途徑中，葡糖-6-磷酸首先脫氫產(chǎn)生葡糖酸-6-磷酸，接著在脫水酶和醛縮酶的作用下，產(chǎn)生1分子甘油醛-3-磷酸和一分子丙酮酸。然后甘油醛-3-磷酸進入EMP途徑轉(zhuǎn)變成丙酮酸。

磷酸解酮酶途徑

是明串珠菌在進行異形乳酸發(fā)酵過程中分解己糖和戊糖的途徑。該途徑的特征性酶是磷酸解酮酶，根據(jù)解酮酶的不同，把具有磷酸戊糖解酮酶的途徑稱為PK途徑，把具有磷酸己糖解酮酶的途徑稱為HK途徑。

有氧呼吸

葡萄糖經(jīng)過糖酵解作用形成丙酮酸，在發(fā)酵過程中，丙酮酸在厭氧條件下轉(zhuǎn)變成不同的發(fā)酵產(chǎn)物；而在有氧呼吸過程中，丙酮酸進入三羧酸循環(huán)（簡稱TCA循環(huán)），被徹底氧化生成CO2和水，同時釋放大量能量。

• 微生物的代謝可分為合成代謝和分解代謝，但它是一個整體過程，保證生命活動得以正常進行。

• 微生物代謝類型多種多樣。異養(yǎng)傚生物在有氧或無氧的條件下，以有機物為生物氧化基質(zhì)，氧和其他無機物為最終電子受體，通過有氧呼吸或無氧呼吸產(chǎn)生能量和合成細胞的前體物質(zhì)。有些異養(yǎng)微生物在無氧的條件下以有機物為生物氧化基質(zhì)和最終氫受體，產(chǎn)生少量能量和乳酸、乙醇、乙酸、甲酸、丁酸等發(fā)酵產(chǎn)物。自養(yǎng)微生物通過光合作用和化能合成作用，獲得能量并通過同化二氧化碳和其他無機鹽合成細胞物質(zhì)。

• 微生物將化學能和光能轉(zhuǎn)變?yōu)樯锬埽瑢⑦@些能量用于合成細胞物質(zhì)及其他耗能過程，如運動、營養(yǎng)物質(zhì)運輸及發(fā)光等。

• 傲生物的代謝受著嚴格的調(diào)節(jié)。微生物的代謝調(diào)節(jié)主要通過對的調(diào)節(jié)，包括晦合成的調(diào)節(jié)和摩活性的調(diào)節(jié)。

• 微生物次級代謝途徑多樣，受多種因素影響。次級代謝物種類繁多，不少種類具重要經(jīng)濟意義。

酶活性調(diào)節(jié)的方式：

• 變構(gòu)調(diào)節(jié)

• 酶分子的修飾調(diào)節(jié)

分支合成途徑調(diào)節(jié)：

• 同工酶

• 協(xié)同反饋抑制

• 累積反饋抑制

• 順序反饋抑制

二碳化合物的同化：

• 乙醛酸循環(huán)途徑

• 甘油酸途徑