大腸菌は酸素がある場合は好気的呼吸を行い、酸素がない場合は終末電子受容体があれば嫌気的呼吸を行う。終末電子受容体がない場合混合有機酸発酵を行う。緑膿菌、結核菌は好気的だあるが、硝酸呼吸能があり、ある程度は嫌気的増殖ができる。

終末電子受容体として酸素を使用しない。その代わりに硝酸やフマル酸を使う呼吸が存在する。

グルコース6リン酸をはじまりとする回路で、核酸合成に必要なリボース5リン酸や脂肪酸やコレステロールの生合成に必要なNADPHを産生する。

プロトン濃度勾配を利用して、ATPが合成され、NAD＋とFADはリサイクルされる。

TCA回路のことで、アセチルCoA1分子から、二酸化炭素2分子、ATP1分子、NADH3分子、FADH2が1分子できる。リサイクルは電子伝達系で行われ、大量のATPができる。脂肪酸はアセチルCoAを経て、アミノ酸は分解経路を経て、TCA回路に入る。

最近に特有の経路で、緑膿菌などPFKがの活性が低いためEM経路ではなく、ED経路を用いる。 ATPが1分子、NADPHが1分子、NADHが1分子できる。

クッルコースから2分子のピルビン酸ができる経路で差し引き2分子のATP とNADHができる。一方で、NAD＋の量は限られているため、呼吸、発酵を行いNAD＋をリサイクルする必要がある。

フェントン反応

代謝の過程で産生される細胞毒性の強い活性酸素を処理する機能がないから。活性酸素としては、スーパーオキシドラジカルやヒドロキシラジカルがあげられるが、これらはスーパーオキシドジスムターゼやカタラーゼまたはペルオキシダーゼがなければ取り除くことができないが、これらを持たないために酸素がある状態では増殖できない。

増殖曲線は、誘導期、遅滞期、対数増殖期、静止期、衰退期からなる。

EM回路やTCA回路で生じたNADHをNAD＋にリサイクルする。

ホモ乳酸発酵ととEM回路

ピルビン酸が乳酸に変換され、NAD＋が産生される。

乳酸の濃度勾配によってエネルギーを利用することなく排出するがこの時プロトン2分子も共輸送される。 発酵で生じた細胞内では乳酸イオンとして存在している 乳酸イオンは細胞内で持続的に産生され細胞内＞細胞外 イオンは細胞膜を通過できず、 輸送タンパク質を介して細胞外に 排出される 乳酸イオンの排出は乳酸イオンの ポテンシャルを利用し、 エネルギ―は消費しない 乳酸イオンは2分子のH＋と共輸送される 過剰に輸送されたH＋は細胞内に移動するとき ATPシンターゼを駆動しATPを作る

乳酸だけでなく、酢酸、ギ酸、コハク酸、エタノールなどができる。大腸菌ではギ酸が水と二酸化炭素になり、ガスが発生する。

まず、グルコースがある場合は、PTS形の中でE1がCheAを抑制し、直線運動を促進し、EⅡがβガラクトシドパーミアーゼを抑制し、グルコースの取り込みを促進する。一方、グルコースが無く、ガラクトースがある場合、リン酸化されたE1がCheAを促進しタンブリング化を引き起こし、リン酸化されEⅡがβガラクトシドパーミアーゼを促進し、ラクトースの吸収がそくしんされる。

βガラクトシドパーミアーゼ