《土壤微生物生态工程》—化能异养微生物的生物氧化和产能（12）

生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。生物氧化的过程可分脱氢（或电子）、递氢（或电子）和受氢（或电子）三个阶段。

1．底物脱氢的四条主要途径

以葡萄糖为例，其脱氢阶段主要可通过四条途径，每条途径既有脱氢、产能的功能，又有产多种形式小分子中间代谢物以供合成反应作原料的功能。底物脱氢的途径及其与递氢、受氢阶段。

2．递氢和受氢

在生物体中，储存在葡萄糖等有机物中的化学能，经上述的多种途径脱氢后，经过呼吸链（或称电子传递链）等方式进行递氢，最终与受氢体（氧、无机或有机氧化物）结合，以释放其化学潜能。根据递氢特别是受氢过程中氢受体性质的不同，可以把生物氧化区分成呼吸（有氧呼吸）、无氧呼吸和发酵三种类型。
发酵是在无氧条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。在此过程中，有机物是氧化基质，又是最终氢受体，且是未彻底氧化产物，结果仍积累有机物，产能少。在发酵过程中，借底物水平磷酸化合成ATP，是合成ATP唯一方式。

呼吸作用是底物脱氢后，经完整的呼吸链（电子传递链）递氢，以分子氧作为最终氢受体，产生水和放出能量。在电子传递过程中，通过与氧化磷酸化反应偶联，产生ATP，称氧化磷酸化。

无氧呼吸（厌氧呼吸）是以无机氧化物代替分子氧作为最终氢受体的生物氧化。氧化磷酸化合成ATP，但有些能量转移到最终受体，产能不多。依据最终氢受体不同，分成硝酸盐还原作用（反硝化作用）、硫酸盐还原作用（异化性）和甲烷发酵作用。