1、 硫的氧化 （硫细菌）
硫细菌（sulfur bacteria）：能够利用一种或多种还原态或部分还原态的硫化合物（包括硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐和亚硫酸盐等）作为能源。 硫细菌在进行还原态硫物质的氧化时会产酸（主要是硫酸），因此它们的生长会显著地导致环境的pH下降，有些硫细菌可以在很酸的环境，例如在pH低于1的环境中生长。 和硝化细菌一样，硫细菌也是通过电子的逆呼吸链传递来生成还原力。
2、 铁的氧化 （铁细菌）
以嗜酸性的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）为例： 从亚铁到高铁状态的铁的氧化，对于少数细菌来说也是一种产能反应，但从这种氧化中只有少量的能量可以被利用。因此该菌的生长会导致形成大量的Fe3+ 。
原因：亚铁（Fe2+）只有在酸性条件（pH低于3.0）下才能保持可溶解性和化学稳定； 当pH大于4-5，亚铁（Fe2+）很容易被氧气氧化成为高价铁（Fe3+）；
氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）在富含FeS2的煤矿中繁殖，产生大量的硫酸和Fe(OH)3，从而造成严重的环境污染。它的生长只需要FeS2及空气中的O2和CO2，因此要防止其破坏性大量繁殖的唯一可行的方法是封闭矿山，使环境恢复到原来的无氧状态。
3、 氢的氧化 （氢细菌）
氢是微生物细胞代谢中的常见代谢产物，很多细菌都能通过对氢的氧化获得生长所需要的能量。
氢细菌：能以氢为电子供体，以O2为电子受体，以CO2为唯一碳源进行生长的细菌。
氢的氧化可通过电子和氢离子在呼吸链上的传递产生ATP和用于细胞合成代谢所需要的还原力。
氢细菌都是一些呈革兰氏阴性的兼性化能自养菌。它们能利用分子氢氧化产生的能量同化CO2 ，也能利用其它有机物生长。
四．能量转换
1、底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）
物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成。
2、氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）
3、光合磷酸化（photophosphorylation）当一个叶绿素分子吸收光量子时，叶绿素性质上
即被激活，导致其释放一个电子而被氧化，释放出的电子在电子传递系统中的传递过程中逐步释放能量，这就是光合磷酸化的基本动力。 1）环式光合磷酸化
（1）光合细菌主要通过环式光合磷酸化作用产生ATP；
（2）不是利用H2O，而是利用还原态的H2 、 H2S等作为还原CO2的氢供体，进行不产
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氧的光合作用；
（3）电子传递的过程中造成了质子的跨膜移动，为ATP的合成提供了能量； （4）通过电子的逆向传递产生还原力。 2）非环式光合磷酸化
产氧型光合作用，绿色植物、蓝细菌等通过非环式光合磷酸化作用产生ATP。
非环式光合磷酸化的反应式：
2NADP+＋2ADP＋2Pi＋2H2O→2NADPH＋2H+＋2ATP＋O2 绿色细菌的非环式光合磷酸化属不产氧型光合作用。
NAD++H2S+ADP+Pi NADPH+H++ATP+S
底物水平磷酸化 化能营养型 氧化磷酸化 光能营养型 通过光合磷酸化将光能转变为 化学能储存于ATP中
3）嗜盐菌紫膜的光合作用
一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。 嗜盐菌细胞膜：红色部分（红膜）：主要含细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷酸化的
呼吸链载体。
紫色部分（紫膜）：在膜上呈斑片状（直径约0.5 mm）独立分布，其总面积约占
细胞膜的一半，主要由细菌视紫红质组成。
四种生理类型的微生物在不同光照和氧下的ATP合成
ATP的合成 微生物 有氧 无氧 光照 黑暗 光照 黑暗 – – + – 光合细菌 + – – – 绿藻 + + + + 兼性厌氧菌（E. coli） + + + – 盐生盐杆菌
第二节 微生物的耗能代谢 自学！
第三节 微生物的耗能代谢的调节 自学！
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第四节 微生物次级代谢与次级代谢产物 一、次级代谢与次级代谢产物
初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活
动所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢。一类与生物生存有关的、涉及到产能代谢和耗能代谢的代谢类型，普遍存在于一切生物中。
次级代谢：某些生物为了避免在初级代谢过程某种中间产物积累所造成的不利作用而产生
的一类有利于生存的代谢类型。可以认为是某些生物在一定条件下通过突变获得的一种适应生存的方式。
次级代谢产物：通过次级代谢合成的产物。大多是分子结构比较复杂的化合物。 根据次级代谢产物作用分为：抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。
产甲烷菌（Methanogenesis）和产已酸菌（Acetogenesis）能以 CO2或碳酸盐为电子受体和碳源进行生长。 这类细菌是严格厌氧菌 化能自养微生物以无机物作为能源，一般产能效率低，生长慢，但从生态学角度看，它们所利用的能源物质是一般化能异养生物所不能利用的，因此它们与产能效率高、生长快的化能异养微生物之间并不存在生存竞争。
四．能量转换
1、底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）
物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成。
2、氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）
3、光合磷酸化（photophosphorylation）当一个叶绿素分子吸收光量子时，叶绿素性质上
即被激活，导致其释放一个电子而被氧化，释放出的电子在电子传递系统中的传递过程中逐步释放能量，这就是光合磷酸化的基本动力。 1）环式光合磷酸化
（1）光合细菌主要通过环式光合磷酸化作用产生ATP；
（2）不是利用H2O，而是利用还原态的H2 、 H2S等作为还原CO2的氢供体，进行不产
氧的光合作用；
（3）电子传递的过程中造成了质子的跨膜移动，为ATP的合成提供了能量； （4）通过电子的逆向传递产生还原力。 2）非环式光合磷酸化
产氧型光合作用，绿色植物、蓝细菌等通过非环式光合磷酸化作用产生ATP。
非环式光合磷酸化的反应式：
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第9章微生物学4
