大腸桿菌產能機制

大腸桿菌為兼性厭氧菌，其營養型別為化能異養。呼吸型別為：在有氧條件下進行有氧呼吸產能，在無氧條件下進行無氧呼吸和發酵產能。

1 有氧呼吸有氧呼吸是指以分子氧作為最終電子受體的生物氧化過程。大腸桿菌可以利用葡萄糖等作為碳源和能源。葡萄糖經emp途徑分解為丙酮酸，丙酮酸再經tca迴圈徹底氧化為co2和h2o，並從中獲得大量能量。

在此過程中，底物氧化釋放的電子通過電子傳遞鏈最後交給氧。電子傳遞鏈又稱呼吸鏈，其功能之一是傳遞電子，功能之二是將電子傳遞過程中釋放的能量合成atp，即電子傳遞磷酸化作用。大腸桿菌呼吸鏈的組分與線粒體呼吸鏈的組分有所不同，但詳細組分還不是十分清楚。

大腸桿菌的呼吸鏈上有兩個部位釋放質子（線粒體呼吸鏈上有3個部位釋放質子）。因此大腸桿菌呼吸鏈的p：o比為2，即一對電子經呼吸鏈的電子傳遞可得到兩個分子的atp。

2 無氧呼吸在無氧條件下，底物脫下的氫經部分呼吸鏈傳遞，最後交給氧化態的無機物（個別為有機氧化物）的呼吸型別。大腸桿菌含有硝酸鹽還原酶，在無氧條件下以硝酸鹽作為最終電子受體而將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。

3 發酵發酵是厭氧或兼性厭氧微生物獲取能量的一種方式。在此過程中，有機質氧化釋放的電子不經電子傳遞鏈而是直接交給另一內源性有機物。基質在發酵過程中氧比不徹底，發酵的結果仍積累某些有機物。

大腸桿菌在無氧條件下進行混合酸發酵，通過發酵將葡萄糖轉變成琥珀酸、乳酸、甲酸、乙醇、乙酸、h2和co2等多種產物。大腸桿菌將丙酮酸分解成乙醯輔酶a與甲酸。甲酸在酸性條件下（ph6.

2以下）經甲酸氫酶進一步分解為co2和h2，因此大腸桿菌發酵葡萄糖既產酸又產氣。