微生物的呼吸類(lèi)型及特點(diǎn)介紹

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依據(jù)最終電子受體性質(zhì)的不同，可將微生物的呼吸分為發(fā)酵、好氧呼吸和無(wú)氧呼吸3種類(lèi)型。

1．發(fā)酵

發(fā)酵〔fermentation〕是指有機(jī)物氧化過(guò)程中脫下的質(zhì)子和電子，經(jīng)輔酶或輔基〔主要有NAD，NADP，F(xiàn)AD〕傳遞給另一有機(jī)物，最終產(chǎn)生一種還原性產(chǎn)物的生物學(xué)過(guò)程。

發(fā)酵的特點(diǎn)為：不需氧；有機(jī)物氧化不徹底；能量〔有效電子〕釋放不完全。值得留意的是，由于發(fā)酵中作為電子和質(zhì)子受體的有機(jī)物是原始基質(zhì)的代謝產(chǎn)物，所形成的發(fā)酵產(chǎn)物是混合物，其中一部分產(chǎn)物的氧化程度高于原始基質(zhì)，另一部分產(chǎn)物的氧化程度低于原始基質(zhì)；又由于有機(jī)物的每次氧化都需要由相應(yīng)的還原來(lái)平衡，因此原始基質(zhì)既不能高度氧化，也不能高度還原，這就限制了發(fā)酵所能處理的有機(jī)廢物的.種類(lèi)。

在酒精發(fā)酵中，葡萄糖被降解成二氧化碳和酒精，產(chǎn)生2mol的ATP、2mol的酒精以及2mol的CO2。從能量的觀點(diǎn)看，發(fā)酵的結(jié)果只使一部分葡萄糖轉(zhuǎn)化成不含能的穩(wěn)定產(chǎn)物二氧化碳，另一部分葡萄糖的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物酒精仍舊含能，依舊會(huì)污染環(huán)境。不僅如此，從電子的歸宿看，發(fā)酵產(chǎn)物酒精接納了葡萄糖釋放的全部電子，產(chǎn)物的耗氧技能〔提供電子的技能〕與葡萄糖完全一樣，并沒(méi)有得到任何削弱。假如就上述而論，那么發(fā)酵作為掌握有機(jī)質(zhì)污染的措施是毫無(wú)效果的。然而，好在某些發(fā)酵〔如沼氣發(fā)酵〕的不穩(wěn)定產(chǎn)物為氣體〔如CH?！常軓南到y(tǒng)內(nèi)逸出，不再對(duì)水體產(chǎn)生污染。

2．好氧呼吸

所謂好氧呼吸〔resPiration〕，是指有機(jī)物在氧化過(guò)程中放出的電子，通過(guò)呼吸鏈傳遞最終交給氧的生物學(xué)過(guò)程。

好氧呼吸的特點(diǎn)是：以氧為最終電子受體；有機(jī)物被徹底氧化成CO2和H2O，并生成ATP。由于最終產(chǎn)物二氧化碳和水不再含能，也不再有釋放電子的技能，因此它們不會(huì)耗氧，有機(jī)物的污染也由此清除。

3．無(wú)氧呼吸

無(wú)氧呼吸〔anaerobicresPiration〕是指有機(jī)物氧化過(guò)程中脫下的質(zhì)子和電子，經(jīng)一系列電子傳遞體最終交給無(wú)機(jī)氧化物的生物學(xué)過(guò)程。

無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)是：沒(méi)有分子氧參與反應(yīng)，電子和質(zhì)子的最終受體為無(wú)機(jī)氧化物〔NO3-、SO42－或CO2等〕；有機(jī)物的氧化徹底；但釋放的能量低于好氧呼吸。無(wú)氧呼吸的電子和質(zhì)子受體事實(shí)上分別由兩種元素承受。無(wú)機(jī)氧化物中的氧充當(dāng)了質(zhì)子受體的角色，與之結(jié)合的其他元素那么充當(dāng)了電子受體的角色。由于后者的氧化技能弱于氧，因此以它作電子受體所釋放的能量就相對(duì)較少，而且當(dāng)無(wú)氧呼吸所形成的產(chǎn)物排人有氧環(huán)境時(shí)，存在著被氧重新氧