硫酸盐还原菌代谢产物

微生物的代谢

微生物的产能方式

发酵

微生物的代谢是指发生在微生物活细胞中的各种化学反应，包括将外界的食物消化吸收后产生和排出废物等，还包括利用吸收的营养合成自身的细胞成分。通常我们把微生物的这种吐故纳新的生命活动叫做新陈代谢。新陈代谢是有生命物质最基本的特征，是生命活动中最重要的部分。微生物的代谢通常包括：产能的方式；主要营养物质的分解途径：生物大分子的合成途径等。

根据微生物营养类型的不同，产能方式也不同。有的靠光能，有的靠化学能，而且因营养物是有机物或无机物而不同。化能异养微生物的产能途径包括发酵和呼吸，呼吸又分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。

“发酵”这个词我们经常听见，工业上常说的发酵是指利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，例如味精发酵、有机酸发酵、酒精发酵、氨基酸发酵等等。此处所说的发酵是指在没有氧气参与的（即厌氧）条件下，通过一系列的电子传递（即化学上的氧化还原反应）分解有机物的产能过程。该种过程是在微生物的细胞质中进行的。现以葡萄糖的分解产能为例。在发酵过程中，由于葡萄糖分解是在没有氧气的条件下进行的，氧化不能彻底进行到产生二氧化碳和水，大部分能量仍然留在发酵产物中，故产能效率低，并产生多种发酵产物，例如乙醇、乳酸、丁酸、琥珀酸和丙酮酸等。

由葡萄糖开始的各种类型发酵

呼吸

呼吸是指在生物体中进行氧化作用的化学反应过程中，最终把氢传递给分子氧形成水或传递给其它氧化型化合物的过程。呼吸可产生较多的能量。如果氢传递给分子氧就叫做有氧呼吸，传递给其它氧化型化合物，例如硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐等，则称之为无氧呼吸。

在原核微生物中，有氧呼吸是在细胞质中和细胞膜上进行的，而在真核微生物细胞中，这种过程则是在线粒体基质中进行。

进行无氧呼吸的是厌氧微生物和兼性厌氧微生物。根据接受传递来的氢的化合物的不同，可分为硫酸盐呼吸、硝酸盐呼吸和碳酸盐呼吸等。

硫酸盐呼吸又称硫酸盐还原作用，具有这种呼吸作用的微生物叫做硫酸盐还原菌，它们是严格厌氧菌。硫酸盐呼吸是自然界中硫素循环中一个不可缺少的环节，当然，硫酸盐还原形成的主要产物之一硫化氢，不仅会污染大气和水环境，而且还会造成埋藏的金属管道与建筑构件的腐蚀。

硝酸盐呼吸也称硝酸盐还原作用或反硝化作用，具有这种功能的微生物都是兼性厌氧微生物。硝酸盐还原作用又有同化还原和异化还原之分。同化还原的产物是含氨基的化合物，它们进一步参与细胞中有机氮的合成（例如蛋白质的合成）；异化还原的最终产物是氮气，返回到大气中。硝酸盐呼吸是自然界中氮素循环中的重要环节。碳酸盐呼吸即碳酸盐还原作用，是在厌氧条件下进行的，具有这类功能的微生物一类为产甲烷菌，产物为甲烷；另一类为产乙酸菌，产物主要或全部是乙酸。