微生物在生命活動中需要能量，它主要是通過生物氧化而獲得能量。所謂生物氧化就是指細胞內一切代謝物所進行的氧化作用。它們在氧化過程中能產生大量的能量，並以高能鍵形式貯藏在ATP分子內，分段釋放，供需要時用。
一、生物氧化的過程
生物氧化的過程一般包括3個環節：
1、底物脫氫作用。如在TCA循環 中，丙酮酸通過丙酮酸脫氫酶的催化，生成乙酰輔酶A。
2、氫和電子的傳遞。
3、最後受氫體接受氫和 電子。
二、生物氧化的類型
根據電子受體的不同，微生物的生物氧化可以分為3種類型：好氧呼吸、厭氧呼吸和發酵。
1、好氧呼吸
以分子氧作為最終電子受體的生物氧化過程，稱為好氧呼吸。許多異養微生物在有氧條件下，以有機物作為呼吸底物，通過呼吸而獲得能量。以葡萄糖為例，通過EMP途徑和TCA途徑被徹底氧化成CO2和水，生成38個ATP。
2、厭氧呼吸
以無機氧化物作為最終電子受體的生物氧化過程，稱為厭氧呼吸。能起這種作用的化合物有硫酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽。這是少數微生物的呼吸過程，如脫氮小球菌利用葡萄糖氧化成CO2和水，而把硝酸鹽還原成亞硝酸鹽（故稱反硝化作用）。
3、發酵
電子供體是有機化合物，而最終電子受體也是有機化合物的生物氧化過程，稱為發酵。在發酵過程中，有機物既是被氧化的基質，又是最終的電子受體，
但是由於氧化不徹底，所以產能比較少。酵母菌利用葡萄糖進行乙醇發酵，隻釋放226kj熱量，其中隻有96.14kj貯存於ATP中，其餘的熱量又以熱的形式喪失。
很多微生物都能進行發酵作用。進行好氧呼吸的微生物，在利用葡萄糖進行好氧呼吸時，也是先經過糖酵解，然後才進入TCA循環的。
目前發酵工業上所講的“發酵”，實際上是泛指利用微生物生產工業原料和工業產品的過程，是廣義的發酵，它包括好氧呼吸、厭氧呼吸和發酵3個方麵的過程。所以嚴格地講，微生物學中的發酵概念與工業生產中的“發酵”是有區別的。
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