说明微生物能量代谢的多样性

肠道微生物多样性与能 量代谢调控及肥胖关系

要减肥的就一定主要看咯！！

陈娟 11应用生物教育B班

1 肠道微生物概述

2 肠道微生物与宿主间的相互关系 3 宿主基因型和遗传关系对肠道微生物多样 性的影响 4 肠道微生物对多糖发酵及宿主能量代谢的 影响 5 肠道微生物对宿主基因表达与脂肪贮存的 影响

一 肠道微生物概述

细胞总量几乎是人体自身细胞的10 倍

编码的基因数量至少是人体自身基 因的100倍

一 肠道微生物概述

硬壁菌门:直肠真杆菌 拟杆菌门:多形拟杆菌 变形杆菌 古生菌:嗜温产甲烷菌

一 肠道微生物概述

目前硬壁菌门（Firmicute）基因测序尚未 完成,但有资料显示,直肠真杆菌(硬壁菌门)至 少含有44种与抗性淀粉降解酶有关的基因。 硬壁菌门可能与拟杆菌相似,即降解人体所不 能降解的多糖,为人体提供能量。

一 肠道微生物概述

拟杆菌门（Bacteroidete）以多形拟杆菌为代 表,能降解一大类人体不能被消化的植物多糖(如 纤维素、半纤维素、果胶、抗性淀粉等)。人体 肠道几乎不含多糖消化酶,而多形拟杆菌能编码 64种多糖降解相关的酶,从而降解多糖,为宿主提 供额外的能量。

一 肠道微生物概述

在多糖代谢链中,古生

环境微生物多样性观察

徐萍

（南京师范大学，教师教育学院）

摘要：本文着重于环境微生物的观察。主要从以下四步来完成：环境微生物的采集与分离、不同微生物类群菌落的比较及细菌多样性的观察与鉴定、放线菌、真菌、霉菌高等真菌形态观察、自然界中噬菌体的分离。通过以上阶段性的研究学习微生物采集、分离、菌落鉴定等基本实验室操作方法；树立无菌意识。 前言

微生物在自然界中可以说是无处不在。不管我们生活的周围环境，还是我们体内都有大量微生物的存在，微生物不光分布广，而且种类繁多，数目庞大，让我们无法想象。我们每时每刻都在与微生物打交道，所以微生物与人类的关系非常密切。到底微生物与人类有着怎样的关系?实际上微生物与人类的关系有两个方面：有对人类有益的一面，也有对人类有害的一面。 一、 微生物与人类日常生物

人类要生存，就必须有食物。我们每天吃的很多的食品的制作都离不开微生物。比如：我们每天吃的馒头、面包、泡菜等食品。我们喝的营养丰富的酸奶；各种酒类-调味品中的醋、酱油它们都是经过微生物的发酵制作出来的。还有我们吃的营养丰富的菌类，如各种蘑菇、木耳，银耳。还有药用价值的灵芝，冬虫夏草也微生物。 二、 微生物与人类健康

在人体肠道中有很多微生物，其中要有大肠杆菌，乳

环境微生物多样性观察

徐萍

（南京师范大学，教师教育学院）

摘要：本文着重于环境微生物的观察。主要从以下四步来完成：环境微生物的采集与分离、不同微生物类群菌落的比较及细菌多样性的观察与鉴定、放线菌、真菌、霉菌高等真菌形态观察、自然界中噬菌体的分离。通过以上阶段性的研究学习微生物采集、分离、菌落鉴定等基本实验室操作方法；树立无菌意识。 前言

微生物在自然界中可以说是无处不在。不管我们生活的周围环境，还是我们体内都有大量微生物的存在，微生物不光分布广，而且种类繁多，数目庞大，让我们无法想象。我们每时每刻都在与微生物打交道，所以微生物与人类的关系非常密切。到底微生物与人类有着怎样的关系?实际上微生物与人类的关系有两个方面：有对人类有益的一面，也有对人类有害的一面。 一、 微生物与人类日常生物

人类要生存，就必须有食物。我们每天吃的很多的食品的制作都离不开微生物。比如：我们每天吃的馒头、面包、泡菜等食品。我们喝的营养丰富的酸奶；各种酒类-调味品中的醋、酱油它们都是经过微生物的发酵制作出来的。还有我们吃的营养丰富的菌类，如各种蘑菇、木耳，银耳。还有药用价值的灵芝，冬虫夏草也微生物。 二、 微生物与人类健康

在人体肠道中有很多微生物，其中要有大肠杆菌，乳

基于二代高通量测序的环境微生物多样性分析

一般认为土壤、海洋、肠道等生态系统中的微生物数量繁多、种类多样。传统的培养方法只限于对环境样品中极少部分（0.1%-1%）可培养的微生物类群的研究，而变性梯度凝胶电泳（DGGE）、克隆文库等常规的分子生物学方法也因操作复杂、成本高、痕量菌发现困难等因素无法达到深入分析环境微生物多样性的目的。高通量测序技术的出现，极大的促进了对环境中不可培养微生物以及痕量菌的研究，为环境微生物多样性的研究开启了新的研究热潮。

微生物群落中物种的多样性依然是目前研究的重点。对群落结构的研究，将有助于了解种群结构的稳定性，进而了解种群内物种间的相互依赖、相互制约的内在联系，为将来构建功能性种群服务。鉴于微生物群落是一个多物种的集合体，其中高达 95%以上的微生物物种无法分离也不能独立培养，拼装出每个独立个体的基因组现在也无法实现，细菌16S 或真菌ITS测序分析依然是现阶段微生物群落多样性和多态性分析的基石。

一、高通量测序背景介绍

高通量测序技术，可以一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，使得对PCR扩增产物直接进行序列测定成为可能。极大的促进了对环境中不可培养微生物以及痕量菌的研究，为环境微生物多样性的研究开启

基于二代高通量测序的环境微生物多样性分析

一般认为土壤、海洋、肠道等生态系统中的微生物数量繁多、

种类多样。传统的培养方法只限于对环境样品中极少部分

（0.1%-1%）可培养的微生物类群的研究，而变性梯度凝胶电泳（DGGE、克隆文库等常规的分子生物学方法也因操作复杂、成本高、痕量菌发现困难等因素无法达到深入分析环境微生物多样性的目的。高通量测序技术的出现，极大的促进了对环境中不可培养微生物以及痕量菌的研究，为环境微生物多样性的研究开启了新的研究热潮。

微生物群落中物种的多样性依然是目前研究的重点。对群

落结构的研究，将有助于了解种群结构的稳定性，进而了解种群

内物种间的相互依赖、相互制约的内在联系，为将来构建功能性种群服务。鉴于微生物群落是一个多物种的集合体，其中高达95% 以上的微生物物种无法分离也不能独立培养，拼装出每个独立个

体的基因组现在也无法实现，细菌16S或真菌ITS测序分析依

然是现阶段微生物群落多样性和多态性分析的基石。

一、高通量测序背景介绍

高通量测序技术，可以一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，使得对PCR扩增产物直接进行序列测定成为可能。极大的促进了对环境中不可培养微生物以及痕量菌的研究，为环境微

基于二代高通量测序的环境微生物多

能量代谢

第六章 生物氧化(Biological oxidation)

第一节 概 述

体内大部分物质都可进行氧化反应，在生物体内进行的氧化反应与体外氧化反应有许多共同之处：它们都遵循氧化反应的一般规律，常见的氧化方式有脱电子、脱氢和加氧等类型；最终氧化分解产物是CO2和H2O，同时释放能量。但是生物氧化反应又有其特点：①体外氧化反应主要以热能形式释放能量；而生物氧化主要以生成ATP方式释放能量，为生物体所利用。②其最大区别在于：体外氧化往往在高温，强酸，强碱或强氧化剂的催化下进行；而生物氧化是在恒温(37℃)和中性pH环境下进行，催化氧化反应的催化剂是酶。 一、生物氧化酶类

体内催化氧化反应的酶有许多种，按照其催化氧化反应方式不同可分为三大类。 (一)脱氢氧化酶类

这一类中依据其反应受氢体或氧化产物不同，又可以分为三种。 1.氧化酶类(oxidases)

氧化酶直接作用于底物，以氧作为受氢体或受电子体，生成产物是水。氧化酶均为结合蛋白质，辅基常含有Cu2+，如细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。抗坏血酸氧化酶可催化下述反应：

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2.需氧脱氢酶类(aerobic dehydr

第七章 能量代谢

一、单项选择题：

1. 糖、脂肪和蛋白质分子结构中蕴藏着大量能量的化学键是 A. 氢键 B. 碳氢键 C. 氮键 D. 氯键 E. 氧键

2. 人体所需要能量的 70 ％主要来自 A. 核酸的分解 B. 糖蛋白的分解 C. 糖的氧化 D. 脂肪的氧化 E. 蛋白质的氧化

3.1 mol 葡萄糖经有氧氧化完全分解净合成的 ATP 为 A.2 mol B.10 mol C.28 mol D.38 mol E.56 mol 4.1 mol 葡萄糖经无氧酵解所释放的能量为有氧氧化的 A.1/5 B.1/10 C.1/15 D.1/18 E.1/25 5. 激烈运动时，骨骼肌能量代谢的主要途径是 A. 葡萄糖的有氧氧化 B. 葡萄糖的无氧酵解 C. 脂肪酸代谢 D. 氨基酸代谢 E. 蛋白质代谢

6. 脑组织消耗的能量主要来自 A. 氨基酸 B. 胆固醇 C. 蛋白质 D. 甘油 E. 葡萄糖

7. 关于脂肪供能的描述，错误的是 A. 人体所需的能量约 30% ～ 40% 来自脂肪 B. 脂肪酸在肝内可生成酮体 C. 内源性脂肪由糖和氨基酸转变而来 D. 饥饿时脑组织不能利用酮体 E. 心肌可利用酮体

8. 长期不能进食或能量消耗过大

能量代谢

第六章 生物氧化(Biological oxidation)

第一节 概 述

体内大部分物质都可进行氧化反应，在生物体内进行的氧化反应与体外氧化反应有许多共同之处：它们都遵循氧化反应的一般规律，常见的氧化方式有脱电子、脱氢和加氧等类型；最终氧化分解产物是CO2和H2O，同时释放能量。但是生物氧化反应又有其特点：①体外氧化反应主要以热能形式释放能量；而生物氧化主要以生成ATP方式释放能量，为生物体所利用。②其最大区别在于：体外氧化往往在高温，强酸，强碱或强氧化剂的催化下进行；而生物氧化是在恒温(37℃)和中性pH环境下进行，催化氧化反应的催化剂是酶。 一、生物氧化酶类

体内催化氧化反应的酶有许多种，按照其催化氧化反应方式不同可分为三大类。 (一)脱氢氧化酶类

这一类中依据其反应受氢体或氧化产物不同，又可以分为三种。 1.氧化酶类(oxidases)

氧化酶直接作用于底物，以氧作为受氢体或受电子体，生成产物是水。氧化酶均为结合蛋白质，辅基常含有Cu2+，如细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。抗坏血酸氧化酶可催化下述反应：

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2.需氧脱氢酶类(aerobic dehydr

第一章运动的能量代谢

第一节：生物能量学概要

1.新陈代谢是生命活动的最基本特征。

2.生物体不能直接利用光能，生物体需要其细胞通过叶绿体和线粒体装置，将太阳能转换成自身课被利用的化学能。

3.所有细胞均具备能量转换的能力。

4.ATP由含氮碱基与戊糖构成的腺苷再与3个磷酸基团结合形成。 5.人体食物中糖类的消化产物多以单葡萄糖的形式被吸收。

6.1g糖在体内完全烧化可释放约4kcal的热量，机体所需能量的50%~70%来自糖，因此提供能量是糖类最主要的生理功能。

7.脂肪和类脂总称为脂类。

8.能量摄入=能量释放（食物）+能量释放（做工）±能量储存（脂肪）

第二节：运动状态下的能量代谢

1. 记性运动刚开始的能量主要来源于ATP、CP的分解。

2. 2.ATP在ATP酶催化下迅速水解位ADP和Pi，同时释放能量。

第二章肌肉活动

1. 肌肉的武力特性是指它的伸展性、弹性和粘滞性。 2. 肌肉的生理特性是指肌肉的兴奋性和收缩性。

3. 不同组织细胞兴奋性是不一样的，其中神经、肌肉和腺细胞称之为可兴奋细胞。 4. 任何刺激要引起组织兴奋必须满足三个基本条件，即一定的刺激强度、维持一定的作用

时间和一定的强度-----时间变化率下，引起组织细胞

第六章 微生物的代谢

习 题

一、填空题

1、微生物的4种糖酵解途径中， 是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径； 是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径，为微生物所特有； 是产生4碳、5碳等中间产物，为生物合成提供多种前体物质的途径。

2、同型乳酸发酵是指葡萄糖经 途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱

氢酶的作用下被NADH还原为乳酸。异型乳酸发酵经 、 和 途径分解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外，还有 。

3、微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、

发酵和 发酵等。丁二醇发酵的主要产物是 ， 发酵的主要产物是乳酸、乙酸、甲酸、乙醇。 4、产能代谢中，微生物通过 磷酸化和 磷酸化将某种物质氧化而释放的能量储存在ATP等高能分子中；光合微生物则通过 磷酸化将光能转变成为化学能储存在ATP中。 磷酸化既存在于发酵过程中，也存在