微生物产能代谢途径合集很有用.docx

1、微生物产能代谢途径合集很有用第二节 微生物的产能代谢内容提示能量代谢中的主能与递能分子微生物的主要产能代谢途径与能量转换方式微生物中自葡萄糖形成丙酮酸的糖酵解 EMP途径HMP途径ED途径WD途径Stickland反应发酵与底物水平磷酸化呼吸产能代谢光合作用与光合磷酸化在微生物的物质代谢中，与分解代谢相伴随的蕴含在营养物质中的能量逐步释放与转化的变化被称为产能代谢。可见产能代谢与分解代谢密不可分。任何生物体的生命活动都必须有能量驱动，产能代谢是生命活动的能量保障。微生物细胞内的产能与能量储存、转换和利用主要依赖于氧化还原反应。化学上，物质加氧、脱氢、失去电子被定义为氧化，而反之则称为还原。发生

2、在生物细胞内的氧化还原反应通常被称为生物氧化。微生物的产能代谢即是细胞内化学物质经过一系列的氧化还原反应而逐步分解，同时释放能量的生物氧化过程。营养物质分解代谢释放的能量，一部分通过合成 ATP 等高能化合物而被捕获，另一部分能量以电子与质子的形式转移给一些递能分子如 NAD 、 NADP 、 FMN 、 FAD 等形成还原力 NADH 、 NADPH 、 FMNH 和 FADH ，参与生物合成中需要还原力的反应，还有一部分以热的方式释放。另有一部分微生物能捕获光能并将其转化为化学能以提供生命活动所需的能量。种类繁多的微生物所能利用的能量有两类：一是蕴含在化学物质（营养物）中的化学能，二是光能

3、。 微生物产能代谢具有丰富的多样性，但可归纳为两类途径和三种方式，即发酵、呼吸（含有氧呼吸和无氧呼吸）两类通过营养物分解代谢产生和获得能量的途径，以及通过底物水平磷酸化（ substrate level phosphorylation ）、氧化磷酸化 (oxidation phosphorylation) 也称电子转移磷酸化 (electron transfer phosphorylation) 和光合磷酸化 (photo-phosphorylation) 三种化能与光能转换为生物通用能源物质（ ATP ）的转换方式。 研究微生物的产能代谢就是追踪了解蕴含能量的物质降解途径和参与产能代谢的储能

4、、递能分子捕获与释放能量的反应过程和机制。 一、能量代谢中的 贮能与递能分子 （一） ATP 在与分解代谢相伴随的产能代谢中，起捕获、贮存和运载能量作用的重要分子是腺嘌呤核苷三磷酸，简称腺苷三磷酸（ adenosine triphosphate, 即 ATP ）。 ATP 是由 ADP （腺苷二磷酸）和无机磷酸合成的。 ATP 、 ADP 和无机磷酸广泛存在于细胞内，起着储存和传递能量的作用。因此 , 也称为能量传递系统（ energy-transmitting system ）。 ATP 的分子结构式见下图 4-1 。 图 4-1 腺嘌呤核苷三磷酸（ ATP ）的分子结构式 以 ATP 形式

5、贮存的自由能，用于提供以下各方面对能量的需要： 提供生物合成所需的能量。在生物合成过程中， ATP 将其所携带的能量提供给大分子的结构元件，例如氨基酸，使这些元件活化，处于较高能态，为进一步装配成生物大分子蛋白质等作好准备。 是为细胞各种运动（如鞭毛运动等）提供能量来源。 为细胞提供逆浓度梯度跨膜运输营养物所需的自由能。 在 DNA 、 RNA 、蛋白质等生物合成中，保证基因信息的正确传递， ATP 也以特殊方式起着递能作用等等。 在细胞进行某些特异性生物过程如固定氮素时提供能量。 当 ATP 提供能量时， ATP 分子远端的 g - 磷酸基团水解成为无机磷酸分子， ATP 分子失掉一个磷酰基

6、而变为 ADP 。 ADP 在捕获能量的前提下，再与无机磷酸结合形成 ATP 。 ATP 和 ADP 的往复循环是细胞储存和利用能量的基本方式。 ATP 作为自由能的贮存物质，处于动态平衡的不断周转之中。一般情况下，在一个快速生长的微生物细胞内， ATP 一旦形成，很快就被利用，起着捕获与传递能量的作用。在一种微生物细胞中 ATP 和 ADP 总是以一定的浓度比例范围存在，以保证生命活动中用能与储能的正常进行。 能直接提供自由能的高能核苷酸类分子除 ATP 外，还有 GTP （鸟苷三磷酸）、 UTP （尿苷三磷酸）以及 CTP （胞苷三磷酸）等。 GTP 为一些功能蛋白的活化、蛋白质的生物合成

7、和转运等提供自由能。 UTP 在糖原合成中可以活化葡萄糖分子。 CTP 为合成磷脂酰胆碱等提供自由能等等。 （二）烟酰胺辅酶 NAD 与 NADP 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（ nicotinamideadenine dinucleotide, NAD ，辅酶 I ）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（ nicotinamide adenine dinucleotidephosphate, NADP ，辅酶）为物质与能量代谢中起重要作用的脱氢酶的辅酶。作为电子载体，在能量代谢的各种酶促氧化 - 还原反应中发挥着能量的暂储、运载与释放等重要功能。其氧化形式分别为 NAD 和 NADP ，在能量代谢氧化途径中作

8、电子受体。还原形式为 NADH 和 NADPH ，在能量代谢还原途径中作电子供体（图 4-2 ）。 依赖于 NAD + 和 NADP + 的脱氢酶至少催化 6 种不同类型的反应：简单的氢转移、氨基酸脱氨生成 a - 酮酸、 b - 羟酸氧化与随后 b - 酮酸中间物脱羧、醛的氧化、双键的还原和碳 - 氮键的氧化（如二氢叶酸还原酶）等。 NAD 也是参与呼吸链电子传递过程的重要分子，在多数情况下代谢物上脱下的氢先交给 NAD + ，使之成为 NADH 和 H + ，然后把氢交给黄素蛋白中的黄素腺嘌呤二核苷酸（ FAD ）或黄素单核苷酸（ FMN ），再通过呼吸链的传递，最后交给氧等最终受氢体。但

9、也存在另一种情况，即代谢物上的氢先交给 NAD + 或 NADP + ，生成还原型的 NADH 或 NADPH ，后者再去还原另一个代谢物。因此通过 NAD + 或 NADP + 的作用，可以使某些反应偶联起来。此外， NAD + 也是 DNA 连接酶的辅酶，对 DNA 的复制有重要作用，为形成 3, 5- 磷酸二酯键提供所需要的能量。可见辅酶 I 与辅酶在细胞物质与能量代谢中起着不可替代的重要作用。 图 4 2 烟酰胺辅酶的结构和氧化还原状态 氢负离子（ H ： 一个质子和两个电子）转移给 NAD + 生成 NADH （三）黄素辅酶 FMN 与 FAD 黄素单核苷酸（ flavin mono

10、nucleotide, FMN ）和黄素腺嘌呤二核苷酸（ flavin adenine dinucleotide ， FAD ）是核黄素 (riboflavin ，即 维生素 B 2 ) 在生物体内的存在形式，是细胞内一类称为黄素蛋白的氧化还原酶的辅基，因此也称为 黄素辅酶， 其分子结构见图 4-3 。 核黄素是 核醇与 7, 8- 二甲基异咯嗪缩合物。由于在异咯嗪的 1 位和 5 位 N 原子上具有两个活泼的双键，故易发生氧化还原反应。因此，它有氧化型和还原型两种形式 ，其分子结构与氧化还原机制见图 4-4 ， 图 4 3 FMN 和 FAD 的分子结构 黄素辅酶是比 NAD + 和 NAD

11、P + 更强的氧化剂，能被 1 个电子和 2 个电子途径还原，并且很容易被分子氧重新氧化。黄素辅酶可以 3 种不同氧化还原状态的任一种形式存在。完全氧化型的黄素辅酶为黄色， l max 为 450 nm ，通过 1 个电子转移，可将完全氧化型的黄素辅酶转变成半醌（ semiquinone ），半醌是一个中性基， l max 为 570 nm ，呈蓝色；第二个电子转移将半醌变成完全还原型无色二氢黄素辅酶（见图 4-4 ）。 图 4-4 FAD 和 FMN 的氧化还原型 黄素辅酶与许多不同的电子受体和供体一起，通过 3 种不同的氧化还原状态参与电子转移反应，在细胞的物质与能量代谢的氧化还原过程中发

12、挥传递电子与氢的功能，促进糖、脂肪和蛋白质的代谢。二、微生物的主要产能代谢途径与能量转换方式 微生物产能代谢可分为发酵、呼吸（含有氧呼吸与无氧呼吸）两类代谢途径，以及底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化三种化能与光能转换为生物通用能源的能量转换方式。 （一）微生物中自葡萄糖形成丙酮酸的糖酵解 微生物以葡萄糖为底物时都要经历将葡萄糖转化为丙酮酸的糖酵解过程。这一过程的代谢途径主要有 EMP 、 HMP 、 ED 、 PK 、 HK 和 Stickland 等途径。这些途径中释放的可被利用的能量，部分是通过底物水平磷酸化生成 ATP 等，部分被转移至递能分子中形成还原力 H 。在微生物中，进行能

13、量代谢的途径具有丰富的多样性。 1 、 EMP 途径及其终产物和发酵产能 EMP 途径 (Embden Meyerhof pathway) 以葡萄糖为起始底物，丙酮酸为其终产物，整个代谢途径历经 10 步反应，分为两个阶段： EMP 途径的第一阶段为耗能阶段。在这一阶段中，不仅没有能量释放，还在以下两部步反应中消耗 2 分子 ATP ： 在葡萄糖被细胞吸收运输进入胞内的过程中，葡萄糖被磷酸化，消耗了 1 分子 ATP ，形成 6- 磷酸葡萄糖； 6- 磷酸葡萄糖进一步转化为 6- 磷酸果糖后，再一次被磷酸化，形成 1, 6- 二磷酸果糖，此步反应又消耗了 1 分子 ATP 。而后，在醛缩酶催化

14、下， 1, 6- 二磷酸果糖裂解形成 2 个三碳中间产物： 3- 磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮。在细胞中，磷酸二羟丙酮为不稳定的中间代谢产物，通常很快转变为 3- 磷酸甘油醛而进入下步反应。 因此，在第一阶段实际是消耗了 2 分子 ATP ，生成 2 分子 3- 磷酸甘油醛；这一阶段为第二阶段的进一步反应做准备，故一般称为准备阶段。 EMP 途径的第二阶段为产能阶段。在这第二阶段中， 3- 磷酸甘油醛接受无机磷酸被进一步磷酸化，此步以 NAD + 为受氢体发生氧化还原反应， 3- 磷酸甘油醛转化为 1, 3- 二磷酸油甘酸；同时， NAD + 接受氢（ 2e + 2H + ）被还原生成 NADH

15、2 。与磷酸己糖中的有机磷酸键不同，二磷酸甘油酸中的 2 个磷酸键为高能磷酸键，在 1, 3- 二磷酸甘油酸转变成 3- 磷酸甘油酸及随后发生的磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸的 2 个反应中，发生能量释放与转化，各生成 1 分子 ATP 。 EMP 途径的各个反应步骤见图 4-5 。 图 4-5 EMP 途径及某些微生物以丙酮酸为底物的发酵产能 综上所述， EMP 途径以 1 分子葡萄糖为起始底物，历经 10 步反应，产生 4 分子 ATP ，由于在反应的第一阶段消耗 2 分子 ATP ，故净得 2 分子 ATP ；同时生成 2 分子 NADH 2 和为分子丙酮酸。 EMP 途径是微生物基础代谢

16、的重要途径之一。必需指出，从现象看，似乎只要有源源不断的葡萄糖提供给细胞，它就可产生大量的 ATP 、丙酮酸、 NADH 2 。其实不然，因为，只要是氧化还原反应，其氧化反应与还原反应两者是相偶联与平衡的。在细胞内， EMP 途径的第二阶段始有底物释放电子的氧化反应发生，消耗 2 分子氧化态的 NAD + ，产生 2 分子还原态的 NADH 2 。但若要保持 EMP 途径持续运行，必须有底物还原吸纳电子与氢，使 NADH 2 氧化再生成氧化态 NAD + ，以有足够的氧化型 NAD + 作为受氢体再循环参与 3- 磷酸甘油醛转化为 1,3- 二磷酸油甘酸的脱氢氧化反应，从而保持氧化还原反应的持

17、续平衡进行，同时不断生成 ATP ，以供细胞生命活动中能量之所需。因此，在保证葡萄糖供给的条件下，胞内 NADH 2 氧化脱氢（ 2e - + 2H + ）后，受氢体的来源与数量成为 EMP 途径能否持续运行的决定性条件，否则， EMP 途径的运行将受阻。 在微生物中，使 EMP 途径顺畅运行的受氢体主要有两类： 一是在有氧条件下，以氧作为受氢体。 NADH 2 途经呼吸链脱氢氧化，最终生成 H 2 O 和氧化态 NAD + ，而在 NADH 2 途经呼吸链过程中生成 ATP （将在“呼吸作用”节中详述）。 二是在无氧条件下发酵时，以胞内中间代谢物为受氢体。还原态的 NADH 2 被氧化，生成

18、氧化态 NAD + 和分解不彻底的还原态中间代谢产物。如在无氧条件下的乳酸细菌中，丙酮酸作为受氢体被还原成乳酸（见图 4-5 第 11 步反应）。又如在酵母细胞中，丙酮酸经脱羧生成乙醛与 CO 2 后，在 NADH 2 参与下，乙醛作为受氢体被还原生成乙醇和氧化态 NAD + （见图 4-5 第 12 、 13 步反应）。在一些肠细菌中还生成多种副产物（见图 4-5 第 14 、 15 步反应）。 由上可知，微生物在无氧条件下的能量代谢，极为重要的是图 4-5 中的第三阶段，即丙酮酸后的发酵。没有丙酮酸后的发酵，细胞在无氧条件下难于持续获得生长与代谢需要的能量，此即发酵产能的实质内涵。但 AT

19、P 的生成以 EMP 途径的第二阶段为主，因此， EMP 是微生物在无氧条件下发酵产能的重要途径。 绝大多数微生物都有 EMP 途径，包括大部分厌氧细菌，如梭菌（ Clostridium ），螺旋菌（ Spirillum ）等；兼性好氧细菌，如大肠杆菌（ E. coli ）；以及专性好氧细菌等。 EMP 途径及随后的发酵，能为微生物的代谢活动提供 ATP 和 NADH 2 外，其中间产物又可为微生物细胞的一系列合成代谢提供碳骨架，并在一定条件下可逆转合成多糖。 2 HMP 途径 HMP 途径（ hexose monophosphate pathway ）是从 6- 磷酸葡萄糖为起始底物，即在单

20、磷酸己糖基础上开始降解，故称为单磷酸己糖途径，简称为 HMP 途径。 HMP 途径与 EMP 途径密切相关，因为 HMP 途径中的 3- 磷酸甘油醛可以进入 EMP ，因此该途径又可称为磷酸戊糖支路。 HMP 途径的反应过程见图 4-6 。 HMP 途径也可分为两个阶段： 第一阶段即氧化阶段：从 6- 磷酸葡萄糖开始，经过脱氢、水解、氧化脱羧生成 5- 磷酸核酮糖和二氧化碳。即图 4-6 中 (1) (4) 的阶段。 第二阶段即非氧化阶段：为磷酸戊糖之间的基团转移，缩合（分子重排）使 6- 磷酸己糖再生。即图 4-6 中 (5) (13) 的阶段。 HMP 途径的特点： HMP 途径是从 6-

21、 磷酸葡萄糖酸脱羧开始降解的，这与 EMP 途径不同， EMP 途径是在二磷酸己糖基础上开始降解的。 HMP 途径中的特征酶是转酮酶和转醛酶。 转酮酶催化下面 2 步反应： 5- 磷酸木酮糖 + 5- 磷酸核糖 3- 磷酸甘油 + 7- 磷酸景天庚酮糖5- 磷酸木酮糖 + 4- 磷酸赤藓糖3- 磷酸甘油醛 + 6- 磷酸果糖转醛酶催化下面一步反应： 7- 磷酸景天庚酮糖 + 3- 磷酸甘油醛4- 磷酸赤癣糖 + 6- 磷酸果糖 HMP 途径一般只产生 NADPH 2 ，不产生 NADH 2 。 HMP 途径中的酶系定位于细胞质中。 HMP 途径的一个循环的结果是 1 分子 6- 磷酸葡糖糖最终

22、转变成 1 分子 3- 磷酸甘油醛， 3 分子 CO 2 和 6 分子 NADPH 2 。 图 4-6 HMP 途径 HMP 途径的生理功能主要有： 为生物合成提供多种碳骨架。 5- 磷酸核糖可以合成嘌呤、嘧啶核苷酸，进一步合成核酸， 5- 磷酸核糖也是合成辅酶 NAD （ P ）， FAD （ FMN ）和 CoA 的原料， 4- 磷酸赤癣糖是合成芳香族氨基酸的前体。 HMP 途径中的 5- 磷酸核酮糖可以转化为 1 ， 5- 二磷酸核酮糖，在羧化酶催化下固定二氧化碳，这对于光能自养菌和化能自养菌具有重要意义。 为生物合成提供还原力（ NADPH 2 ）。 大多数好氧和兼性厌氧微生物中都具有

23、 HMP 途径，而且在同一种微生物中， EMP 和 HMP 途径常同时存在，单独具有 EMP 或 HMP 途径的微生物较少见。 EMP 和 HMP 途径的一些中间产物也能交叉转化和利用，以满足微生物代谢的多种需要。 微生物代谢中高能磷酸化合物如 ATP 等的生成是能量代谢的重要反应，而并非能量代谢的全部。 HMP 途径在糖被氧化降解的反应中，部分能量转移，形成大量的 NADPH 2 ，为生物合成提供还原力，同时输送中间代谢产物。虽然 6 个 6- 磷酸葡萄糖分子经 HMP 途径，再生 5 个 6- 磷酸葡萄糖分子，产生 6 分子 CO 2 和 P i ，并产生 12 个 NADPH 2 ，这

24、12 个 NADPH 2 如经呼吸链氧化产能，最终可得到 36 个 ATP 。 HMP 途径的主要功能是为生物合成提供还原力和中间代谢产物，同时与 EMP 一起，构成细胞糖分解代谢与有关合成代谢的调控网络。 3 ED 途径 ED 途径（ Entner-Doudoroff pathway ）是恩纳（ Entner ）和道特洛夫（ Doudoroff ， 1952 年）在研究嗜糖假单胞菌 ( Pseudomonas saccharophila ) 时发现的。 在这一途径中， 6- 磷酸葡萄糖先脱氢产生 6- 磷酸葡萄糖酸，后在脱水酶和醛缩酶的作用下，生成 1 分子 3- 磷酸甘油醛和 1 分子丙酮

25、酸。 3- 磷酸甘油醛随后进人 EMP 途径转变成丙酮酸。 1 分子葡萄糖经 ED 途径最后产生 2 分子丙酮酸，以及净得各 1 分子的 ATP 、 NADPH 2 和 NADH 2 。 ED 途径见图 4-7 。 ED 途径的特点是： 2- 酮 -3- 脱氧 -6- 磷酸葡萄糖酸（ KDPG ）裂解为丙酮酸和 3- 磷酸甘油醛是有别于其它途径的特征性反应。 2- 酮 -3- 脱氧 -6- 磷酸葡萄糖酸醛缩酶是 ED 途径特有的酶。 ED 途径中最终产物，即 2 分子丙酮酸，其来历不同。 1 分子是由 2- 酮 -3- 脱氧 -6- 磷酸葡萄糖酸直接裂解产生，另 1 分子是由磷酸甘油醛经 EM

26、P 途径获得。这 2 个丙酮酸的羧基分别来自葡萄糖分子的第一与第四位碳原子。 1mol 葡萄糖经 ED 途径只产生 1 mol ATP ，从产能效率言， ED 途径不如 EMP 途径。 图 4-7 ED 途径及其与 EMP 、 HMP 、 TCA 关系 表 4-6 示 EMP 、 HMP 、 ED 途径的特点比较。 表 4-6 EMP 、 HMP 、 ED 途径比较在革兰氏阴性的假单胞菌属的一些细菌中， ED 途径分布较广，如嗜糖假单胞菌（ Pseudomonas saccharophila ），铜绿假单细胞（ Ps aeruginosa ），荧光假单胞菌（ Ps. fluorescens ）

27、，林氏假单胞菌（ Ps. lindneri ）等。固氮菌的某些菌株中也存在 ED 途径。 表 4-7 表明了 EMP ， HMP 和 ED 途径在某些微生物中存在的百分比。表中可见， HMP 途径一般是与 EMP 途径并存，但 ED 途径可不依赖于 EMP 和 HMP 途径而独立存在。 表 4-7 EMP 、 HMP 、 ED 等糖代谢途径在微生物中的分布 微生物 不同途径的分布（） EMP HMP ED 啤酒酵母 产脱假丝酵母灰色链霉菌产黄青霉大肠杆菌藤黄八叠球菌枯草杆菌铜绿假单胞菌氧化醋单胞菌运动发酵单胞菌嗜糖假单胞菌 88 66-819777727074- 1219-3432328302

28、629100- -71-100100 4. WD 途径 WD 途径是由沃勃（ Warburg ）、狄更斯（ Dickens ）、霍克（ Horecker ）等人发现的，故称 WD 途径。由于 WD 途径中的特征性酶是磷酸解酮酶（ Phosphoketolase ），所以又称磷酸解酮酶途径。根据磷酸解酮酶的不同，把具有磷酸戊糖解酮酶的叫 PK 途径，把具有磷酸已糖解酮酶的叫 HK 途径。 肠膜状明串珠菌（ Leuconostoc mesenteroides ），就是经 PK 途径利用葡萄糖进行异型乳酸发酵生成乳酸、乙醇和 CO 2 ( 图 4-8) 。 图 4-8 磷酸戊糖解酮酶（ PK ）途径

29、 而两歧双歧杆菌（ Bifidobacterium bifidum ）则是利用磷酸已糖解酮酶途径分解葡萄糖产生乙酸和乳酸的，见图 4-9 磷酸已糖解酮酶 HK 途径。 图 4-9 磷酸已糖解酮酶 HK 途径 5. Stickland 反应 上述 4 条途径均是以糖类为起始底物的代谢途径。而早在 1934 年， L. H. Stickland 发现，某些厌氧梭菌如生孢梭菌（ Clostridium sporogenes ）等，可把一些氨基酸当作碳源、氮源和能源。这是以一种氨基酸作氢供体，另一种氨基酸作为氢受体进行生物氧化并获得能量的发酵产能方式。后将这种独特的发酵类型，称为 Stickland

30、反应。 Stickland 反应是经底物水平磷酸化生成 ATP ，其产能效率相对较低。在 Stickland 反应中，作为供氢体的有多种氨基酸，如丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸和色氨酸等，作为受氢体的主要有甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、色氨酸和精氨酸等。 Clostridium sporogenes 中以丙氨酸为供氢体和以甘氨酸为受氢体的 Stickland 反应途径见图 4-10 。 图 4-10 Clostridium sporogenes 中以丙氨酸为供氢体和以甘氨酸为受氢体的 Stickland 反应 （二）发酵与底物水平磷酸化 1 、发酵 发酵（ fermen

31、tation ）有广义与狭义两种概念。广义的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下利用营养物生长繁殖并生产人类有用产品的过程。例如发酵工业上用苏云金芽孢杆菌等生产生物杀虫剂，利用酵母菌生产面包酵母或酒精，利用链霉菌生产抗生素等通称为发酵。而狭义的发酵仅仅是指微生物生理学意义上的，它一般是指微生物在无氧条件下利用底物代谢时，将有机物生物氧化过程中释放的电子直接转移给底物本身未彻底氧化的中间产物，生成代谢产物并释放能量的过程。这里讨论的是狭义的发酵。 在发酵过程中，供微生物发酵的底物通常是多糖经分解而得到的单糖，以己糖和戊糖等糖类为多见，葡萄糖是发酵最为常用的底物，另有有机酸、氨基酸等。 在葡萄糖转化为丙酮酸后，厌氧微生物和无氧条件下的兼性厌氧微生物可以不同的途径将丙酮酸转化为多种发酵产物。乳酸细菌可以将丙酮酸还原为乳酸。酵母菌将丙酮酸脱羧形成乙醛，再由乙醛还原形成乙醇。丁酸弧菌属 ( Butyrivibrio ) 、真杆菌属 ( Eubacterium ) 和羧状芽孢杆菌属（ Clostridium ）的一些种如丁酸羧菌（ C.butyricum ）、克氏羧菌 ( C.kluyveri ) 等，通过将丙酮酸脱羧并辅酶 A 化形成乙酰 -CoA ，然后 2 个乙酰 -CoA 缩合为乙酰