微生物在生命活动中需要能量，它主要是通过生物氧化而获得能量。所谓生物氧化就是指细胞内一切代谢物所进行的氧化作用。它们在氧化过程中能产生大量的能量，并以高能键形式贮藏在ATP分子内，分段释放，供需要时用。
一、生物氧化的过程
生物氧化的过程一般包括3个环节：
1、底物脱氢作用。如在TCA循环 中，丙酮酸通过丙酮酸脱氢酶的催化，生成乙酰辅酶A。
2、氢和电子的传递。
3、最后受氢体接受氢和 电子。
二、生物氧化的类型
根据电子受体的不同，微生物的生物氧化可以分为3种类型：好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵。
1、好氧呼吸
以分子氧作为最终电子受体的生物氧化过程，称为好氧呼吸。许多异养微生物在有氧条件下，以有机物作为呼吸底物，通过呼吸而获得能量。以葡萄糖为例，通过EMP途径和TCA途径被彻底氧化成CO2和水，生成38个ATP。
2、厌氧呼吸
以无机氧化物作为最终电子受体的生物氧化过程，称为厌氧呼吸。能起这种作用的化合物有硫酸盐、硝酸盐和碳酸盐。这是少数微生物的呼吸过程，如脱氮小球菌利用葡萄糖氧化成CO2和水，而把硝酸盐还原成亚硝酸盐（故称反硝化作用）。
3、发酵
电子供体是有机化合物，而最终电子受体也是有机化合物的生物氧化过程，称为发酵。在发酵过程中，有机物既是被氧化的基质，又是最终的电子受体，
但是由于氧化不彻底，所以产能比较少。酵母菌利用葡萄糖进行乙醇发酵，只释放226kj热量，其中只有96.14kj贮存于ATP中，其余的热量又以热的形式丧失。
很多微生物都能进行发酵作用。进行好氧呼吸的微生物，在利用葡萄糖进行好氧呼吸时，也是先经过糖酵解，然后才进入TCA循环的。
目前发酵工业上所讲的“发酵”，实际上是泛指利用微生物生产工业原料和工业产品的过程，是广义的发酵，它包括好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵3个方面的过程。所以严格地讲，微生物学中的发酵概念与工业生产中的“发酵”是有区别的。
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