糧食微生物-3

1、第三章第三章 糧食微生物的生理糧食微生物的生理 第一節(jié)第一節(jié) 微生物的代謝微生物的代謝第二節(jié)第二節(jié) 糧食微生物的營養(yǎng)糧食微生物的營養(yǎng)第三節(jié)第三節(jié) 糧食微生物的呼吸糧食微生物的呼吸第三章第三章 糧食微生物的生理糧食微生物的生理 微生物生理就是研究微生物生理功能和生命現(xiàn)象的科學。微生物生理就是研究微生物生理功能和生命現(xiàn)象的科學。第一節(jié)第一節(jié) 微生物的代謝微生物的代謝一、微生物代謝的概念和意義一、微生物代謝的概念和意義微生物的代謝：微生物分解和吸收營養(yǎng)物質、合成細胞微生物的代謝：微生物分解和吸收營養(yǎng)物質、合成細胞物質和能量轉換的過程。物質和能量轉換的過程。一般分為一般分為分解代謝分解代謝和和合成代謝

2、合成代謝分解代謝是細胞將大分子物質降解成小分子物質，分解代謝是細胞將大分子物質降解成小分子物質，同時產(chǎn)生能量的過程；同時產(chǎn)生能量的過程；合成代謝是細胞利用簡單的小分子物質合成復雜大合成代謝是細胞利用簡單的小分子物質合成復雜大分子的過程，同時消耗能量的過程分子的過程，同時消耗能量的過程。二、糧食微生物產(chǎn)生的主要酶類和代謝產(chǎn)物二、糧食微生物產(chǎn)生的主要酶類和代謝產(chǎn)物（一）酶的概念和種類（一）酶的概念和種類1.酶的概念酶的概念 酶是由活的生物體產(chǎn)生的活性蛋白質，是生物體內特殊的酶是由活的生物體產(chǎn)生的活性蛋白質，是生物體內特殊的有機催化劑。有機催化劑。酶的特性酶的特性 高效性高效性：酶的催化效率比無機催

3、化劑更高，使得反應速率：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應速率更快；更快； 專一性專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質水解成多肽；催化蛋白質水解成多肽； 多樣性多樣性：酶的種類很多，大約有：酶的種類很多，大約有4000多種。多種。 微生物的一些生命活動都離不開酶類，只有在相應酶類微生物的一些生命活動都離不開酶類，只有在相應酶類的催化下，微生物才能分解、吸收和利用各種營養(yǎng)物質，的催化下，微生物才能分解、吸收和利用各種營養(yǎng)物質，從而組成行的細胞物質，進行正常的代謝活動。從而組成行的細胞物質，進行正常的代謝活動。2.酶的種類酶的

4、種類根據(jù)酶所催化的反應性質的不同，將酶分成六大類：根據(jù)酶所催化的反應性質的不同，將酶分成六大類： 氧化還原酶類：促進底物的氧化或還原。氧化還原酶類：促進底物的氧化或還原。轉移酶類：促進不同物質分子間某種化學基團的交換或轉轉移酶類：促進不同物質分子間某種化學基團的交換或轉移。移。水解酶類：促進水解反應。水解酶類：促進水解反應。異構酶類：促進同分異構體互相轉化，即催化底物分子內異構酶類：促進同分異構體互相轉化，即催化底物分子內部的重排反應。部的重排反應。合成酶類：促進兩分子化合物互相結合，同時合成酶類：促進兩分子化合物互相結合，同時ATP分子中分子中的高能磷酸鍵斷裂，即催化分子間締合反應。的高能磷

5、酸鍵斷裂，即催化分子間締合反應。裂合酶類：催化從底物分子雙鍵上加基團或脫基團反應，裂合酶類：催化從底物分子雙鍵上加基團或脫基團反應，即促進一種化合物分裂為兩種化合物，或由兩種化合物合即促進一種化合物分裂為兩種化合物，或由兩種化合物合成一種化合物。成一種化合物。（二）糧食微生物產(chǎn)生的主要酶類（二）糧食微生物產(chǎn)生的主要酶類 糧食微生物之所以能夠分解糧食中的有機物質，主要是能糧食微生物之所以能夠分解糧食中的有機物質，主要是能夠產(chǎn)生分解能力很強的酶類，產(chǎn)生的酶類主要是：夠產(chǎn)生分解能力很強的酶類，產(chǎn)生的酶類主要是：（三）糧食微生物的代謝產(chǎn)物（三）糧食微生物的代謝產(chǎn)物1.維生素維生素 在特定條件下能夠產(chǎn)生

6、各種維生素：鏈霉菌在特定條件下能夠產(chǎn)生各種維生素：鏈霉菌-B12，酵母菌，酵母菌-硫胺素硫胺素B1、核黃素、核黃素B2、泛酸、泛酸B52.抗菌素抗菌素 產(chǎn)生菌類本身無害，對其他微生物具有殺害和抑制作用，產(chǎn)生菌類本身無害，對其他微生物具有殺害和抑制作用，毒殺儲糧害蟲或毒害糧食種子。毒殺儲糧害蟲或毒害糧食種子。 產(chǎn)黃青霉產(chǎn)黃青霉-青霉素，放線菌青霉素，放線菌-土霉素、金霉素、紅霉素、慶土霉素、金霉素、紅霉素、慶大霉素、鏈霉素等。大霉素、鏈霉素等。3.生長刺激素生長刺激素 促進作物早熟或提高產(chǎn)量。水稻惡苗病菌促進作物早熟或提高產(chǎn)量。水稻惡苗病菌-赤霉素，許多赤霉素，許多霉菌、放線菌霉菌、放線菌-吲哚

7、乙酸和萘乙酸。吲哚乙酸和萘乙酸。4.毒素毒素 對動植物細胞具有殺害作用。對儲糧害蟲有一定的毒對動植物細胞具有殺害作用。對儲糧害蟲有一定的毒害作用，對人類具有強烈的毒性或致癌性。害作用，對人類具有強烈的毒性或致癌性。 黃曲霉黃曲霉-黃曲霉毒素，雜色曲霉黃曲霉毒素，雜色曲霉-雜色曲霉素，島青霉雜色曲霉素，島青霉-黃天精黃天精5.色素色素 有的色素在細胞內，有的分泌在細胞外。有的色素在細胞內，有的分泌在細胞外。 分泌在體外時，水溶性的色素使培養(yǎng)基著有紫、紅、分泌在體外時，水溶性的色素使培養(yǎng)基著有紫、紅、黃、綠、褐、灰、黑等顏色黃、綠、褐、灰、黑等顏色 積累在體內的色素，多在孢子或產(chǎn)孢結構中，也長積積

8、累在體內的色素，多在孢子或產(chǎn)孢結構中，也長積累在菌絲里，從而使菌落的表面和背面呈現(xiàn)各種不同累在菌絲里，從而使菌落的表面和背面呈現(xiàn)各種不同的顏色。的顏色。（三）糧食微生物的代謝產(chǎn)物（三）糧食微生物的代謝產(chǎn)物第二節(jié)第二節(jié) 糧食微生物的營養(yǎng)糧食微生物的營養(yǎng)營養(yǎng)：微生物吸收和利用營養(yǎng)物質的過程通常稱為營養(yǎng)。營養(yǎng)：微生物吸收和利用營養(yǎng)物質的過程通常稱為營養(yǎng)。一、糧食微生物體的化學組成一、糧食微生物體的化學組成含含水水量高：細菌量高：細菌80-85%，酵母菌，酵母菌75-85%，霉菌，霉菌70-80%干物質中還含有各種有機物質與無機物質：蛋白質、碳水化干物質中還含有各種有機物質與無機物質：蛋白質、碳水化合

9、物、脂類和礦物鹽占合物、脂類和礦物鹽占15-30% 元素組成：碳、氫、氧、氮占元素組成：碳、氫、氧、氮占90-97% 碳碳50%左右左右 氮素在酵母菌和細菌中占氮素在酵母菌和細菌中占12%以上，霉菌以上，霉菌5%左右左右 礦物元素占礦物元素占3-10%在營養(yǎng)要素水平上都在六大類的范圍內：在營養(yǎng)要素水平上都在六大類的范圍內：碳源、氮源、碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水能源、生長因子、無機鹽和水。二、糧食微生物的營養(yǎng)來源和培養(yǎng)基二、糧食微生物的營養(yǎng)來源和培養(yǎng)基（一）糧食微生物的營養(yǎng)來源（一）糧食微生物的營養(yǎng)來源1.碳源碳源 凡是提供微生物營養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，稱凡是提供微生物營養(yǎng)

10、所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，稱為碳源。為碳源。功能：功能：構成細胞物質；為機體提供整個生理活動所需要構成細胞物質；為機體提供整個生理活動所需要的能量（異養(yǎng)微生物）。的能量（異養(yǎng)微生物）。種類種類:可分為有機碳源和無機碳源?？煞譃橛袡C碳源和無機碳源。 無機含碳化合物：無機含碳化合物：如如CO2和碳酸鹽。和碳酸鹽。有機含碳化合物：有機含碳化合物：糖與糖的衍生物（多糖：如淀粉、糖與糖的衍生物（多糖：如淀粉、麩皮、米糠等；單糖），脂類、醇類等。麩皮、米糠等；單糖），脂類、醇類等。凡是自然界存在或人工合成的含碳化合物，都能找到相凡是自然界存在或人工合成的含碳化合物，都能找到相應能分解或利用它的微生物。

11、應能分解或利用它的微生物。2.氮源氮源凡提供微生物生長繁殖所需要氮元素的營養(yǎng)源，稱為凡提供微生物生長繁殖所需要氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源氮源。氮源物質的主要作用氮源物質的主要作用是合成細胞物質中含氮物質。是合成細胞物質中含氮物質。最常用的的有機氮最常用的的有機氮尿素、氨基酸、蛋白質及蛋白胨尿素、氨基酸、蛋白質及蛋白胨最常用的的無機氮是最常用的的無機氮是硝酸鹽和銨鹽硝酸鹽和銨鹽銨鹽作為氮源時會導致培養(yǎng)基銨鹽作為氮源時會導致培養(yǎng)基pH值下降，稱為值下降，稱為生理酸性鹽生理酸性鹽以硝酸鹽作為氮源時培養(yǎng)基以硝酸鹽作為氮源時培養(yǎng)基pH值會升高，稱為值會升高，稱為生理堿性鹽生理堿性鹽。因此為避免培養(yǎng)基因此為

12、避免培養(yǎng)基pH值劇烈變化，常用硝酸銨作為氮源，值劇烈變化，常用硝酸銨作為氮源，但但NH4+吸收較快，仍會出現(xiàn)生長初期吸收較快，仍會出現(xiàn)生長初期pH值下降，后期升高。值下降，后期升高。3.無機鹽無機鹽微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質，包括大量元素和微微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質，包括大量元素和微量元素。量元素。 大量元素：大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等。等。（微生物生長所需濃度在（微生物生長所需濃度在10-410-3mol/L）微量元素：微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。等。（微生物生長所需濃度在（微生物生長所需濃度在10-810-6mol/L）一般微生物生長所需要的

13、無機鹽有：硫酸鹽、磷酸鹽、氯一般微生物生長所需要的無機鹽有：硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物以及含有鈉、鉀、鎂、鐵等金屬元素的化合物。化物以及含有鈉、鉀、鎂、鐵等金屬元素的化合物。 無機鹽有的是細胞化學組成中的重要元素，有的雖不是化無機鹽有的是細胞化學組成中的重要元素，有的雖不是化學物質的組分，但卻有重要的生理作用。總體上說無機學物質的組分，但卻有重要的生理作用。總體上說無機鹽具有以下幾方面的鹽具有以下幾方面的生理功能生理功能： 提供微生物細胞化學組成中的重要元素提供微生物細胞化學組成中的重要元素 如是核酸中如是核酸中的重要成分，為半胱氨酸的的重要成分，為半胱氨酸的-SH基，在蛋白質中個巰基，在蛋白質中

14、個巰基形成二硫鍵，對蛋白質的穩(wěn)定具有重要作用；基形成二硫鍵，對蛋白質的穩(wěn)定具有重要作用； 參與并穩(wěn)定微生物的細胞結構參與并穩(wěn)定微生物的細胞結構 P參與者磷脂雙分子層參與者磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本結構；構成了細胞膜的基本結構；Ca與吡啶二羧酸（與吡啶二羧酸（DPA）形）形成的鹽參與細菌芽孢皮層的構成，使其具有耐高的特性；成的鹽參與細菌芽孢皮層的構成，使其具有耐高的特性；無機鹽的生理功能無機鹽的生理功能 與酶的組成及酶活力有關與酶的組成及酶活力有關 Fe是細胞色素氧化酶的組分是細胞色素氧化酶的組分之一，之一，Mg、Cu、Zn等是一些酶原等的激活劑。等是一些酶原等的激活劑。 調節(jié)和維持微生物生

15、長過程中的滲透壓調節(jié)和維持微生物生長過程中的滲透壓 氫離子濃度及氫離子濃度及氧化還原電位等生長條件，如氧化還原電位等生長條件，如K和和Na具調節(jié)細胞滲透壓具調節(jié)細胞滲透壓的作用，磷酸鹽對微生物生長環(huán)境中的作用，磷酸鹽對微生物生長環(huán)境中pH具有緩沖作用；具有緩沖作用； 為化能自養(yǎng)細菌提供能源為化能自養(yǎng)細菌提供能源 S和和Fe2+可分別作為硫細菌與可分別作為硫細菌與鐵細菌的能源等；鐵細菌的能源等； 作為呼吸鏈末端氫的受體作為呼吸鏈末端氫的受體 NO3-、SO42-和和S等可被硝酸鹽等可被硝酸鹽還原細菌等用作無氧呼吸時呼吸鏈的未端氫的受體。還原細菌等用作無氧呼吸時呼吸鏈的未端氫的受體。無機鹽的生理功

16、能無機鹽的生理功能生長因子生長因子是一類對微生物正常代謝是一類對微生物正常代謝必不可少必不可少且且不能用不能用簡單的碳源或氮源自行合成簡單的碳源或氮源自行合成的有機物。的有機物。主要包括維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶（堿基）及其衍主要包括維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶（堿基）及其衍生物，此外還有甾醇、生物，此外還有甾醇、 胺類、脂肪酸等等。胺類、脂肪酸等等。缺乏合成生長因子能力的微生物稱為缺乏合成生長因子能力的微生物稱為“營養(yǎng)缺陷型營養(yǎng)缺陷型”微生物，因此一般培養(yǎng)基成分較復雜微生物，因此一般培養(yǎng)基成分較復雜。 五、生長因子五、生長因子水分：水分：水分是生物細胞的主要化學成分，其水分是生物細胞的主要化學

17、成分，其重要的生理功能表現(xiàn)在下列幾個方面：重要的生理功能表現(xiàn)在下列幾個方面：1. 細胞的構成成分細胞的構成成分2. 良好的溶劑，一系列生理生化反應的反應良好的溶劑，一系列生理生化反應的反應介質介質3. 參與許多生理生化反應參與許多生理生化反應4. 有效地控制細胞內的溫度變化有效地控制細胞內的溫度變化六、水六、水（二）糧食微生物的培養(yǎng)基（二）糧食微生物的培養(yǎng)基 培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：是人工配制的適合于不同微生物生長繁殖或積是人工配制的適合于不同微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質。累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質。 用途：用途：微生物的分離、培養(yǎng)、鑒定、研究以及生產(chǎn)等微生物的分離、培養(yǎng)、鑒定、研究以及生產(chǎn)等 。

18、 特點：特點：任何培養(yǎng)基都應具備微生物所需要的六大營養(yǎng)要任何培養(yǎng)基都應具備微生物所需要的六大營養(yǎng)要素，且應比例適當。所以一旦配成必須立即滅菌。素，且應比例適當。所以一旦配成必須立即滅菌。任何培養(yǎng)基必須具備三個基本條件：任何培養(yǎng)基必須具備三個基本條件：具有微生物合成體質的原料具有微生物合成體質的原料營養(yǎng)源營養(yǎng)源具有供給微生物生命活動的具有供給微生物生命活動的能源能源具有適宜的具有適宜的pH值值，和接近或略低于微生物細胞的，和接近或略低于微生物細胞的滲透滲透壓壓 液體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基： 液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基充分接觸，操作方便，充分接觸，操作

19、方便，常用于大規(guī)模的工業(yè)常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)以及在實驗室進行微生物生理代謝等基生產(chǎn)以及在實驗室進行微生物生理代謝等基本理論的研究工作。本理論的研究工作?？蓳?jù)培養(yǎng)后的濁度判斷可據(jù)培養(yǎng)后的濁度判斷微生物的生長程度微生物的生長程度. .按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分1.培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類固體培養(yǎng)基：固體培養(yǎng)基：天然固體營養(yǎng)基質制成的培養(yǎng)基，或液體培天然固體營養(yǎng)基質制成的培養(yǎng)基，或液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑（瓊脂養(yǎng)基中加入一定量凝固劑（瓊脂1.52)而而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。為微生物的生長提供呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。為微生物的生長提供營養(yǎng)表面。營養(yǎng)表面。常用于微生

20、物的分離、純化、計常用于微生物的分離、純化、計數(shù)等方面的研究。數(shù)等方面的研究。可依使用目的不同而制成可依使用目的不同而制成斜面、平板等形式斜面、平板等形式.按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分1.培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類 半固體培養(yǎng)基：半固體培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中加在液體培養(yǎng)基中加入入0.5-0.7的瓊脂構成的培養(yǎng)基。的瓊脂構成的培養(yǎng)基。常用來常用來觀察細菌運動的特征，以進觀察細菌運動的特征，以進行菌種鑒定行菌種鑒定等方面的實驗工作。等方面的實驗工作。按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分1.培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類天然培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基 利

21、用利用化學成分還不完全清楚或不恒定化學成分還不完全清楚或不恒定的天然物質，的天然物質，（如肉湯、蛋白胨、麥芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉（如肉湯、蛋白胨、麥芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等）制成的培養(yǎng)基，天然培養(yǎng)基米粉、牛奶、血清等）制成的培養(yǎng)基，天然培養(yǎng)基比較經(jīng)濟，除實驗室經(jīng)常使用外，更適宜于在生產(chǎn)比較經(jīng)濟，除實驗室經(jīng)常使用外，更適宜于在生產(chǎn)上用來大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。上用來大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。按對培養(yǎng)基成分性質來分按對培養(yǎng)基成分性質來分1.培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類合成（組合）培養(yǎng)基合成（組合）培養(yǎng)基 由化學成分完全了解的物質配制而成的培養(yǎng)基，該類由化學成分

22、完全了解的物質配制而成的培養(yǎng)基，該類培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的組成成分精確、清楚組成成分精確、清楚，重復性強，但微生物生，重復性強，但微生物生長較慢，且價格昂貴，故一般適于在實驗室范圍內他有長較慢，且價格昂貴，故一般適于在實驗室范圍內他有關研生物營養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測定以及菌關研生物營養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測定以及菌種選育、遺傳分析等方面的研究工作。如高氏培養(yǎng)基、種選育、遺傳分析等方面的研究工作。如高氏培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基等察氏培養(yǎng)基等. .半組合培養(yǎng)基半組合培養(yǎng)基在合成培養(yǎng)基的基礎上添加些天然成份，以更有效地滿在合成培養(yǎng)基的基礎上添加些天然成份，以更有效地滿足微生物對營養(yǎng)物的需要足微生物

23、對營養(yǎng)物的需要. .如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基按對培養(yǎng)基成分性質來分按對培養(yǎng)基成分性質來分1.培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類選用和設計培養(yǎng)基的原則和方法選用和設計培養(yǎng)基的原則和方法（一）培養(yǎng)基組分應適合微生物的營養(yǎng)特點（一）培養(yǎng)基組分應適合微生物的營養(yǎng)特點 （目的明確）（目的明確）（二）營養(yǎng)物的濃度與比例應恰當（營養(yǎng)協(xié)調）（二）營養(yǎng)物的濃度與比例應恰當（營養(yǎng)協(xié)調）（三）物理化學條件適宜（理化適宜）（三）物理化學條件適宜（理化適宜）（四）根據(jù)培養(yǎng)目的選擇原料及其來源（四）根據(jù)培養(yǎng)目的選擇原料及其來源 （經(jīng)濟節(jié)約）（經(jīng)濟節(jié)約） 自養(yǎng)型微生物：以自養(yǎng)型微生物：以CO2或碳酸鹽為碳源或碳酸鹽為碳源

24、微生物所需的碳源微生物所需的碳源異養(yǎng)型微生物：至少需要有一種有機異養(yǎng)型微生物：至少需要有一種有機物存在物存在微生物所需的能源微生物所需的能源光能微生物：吸收光能維持生命活動光能微生物：吸收光能維持生命活動化能微生物：吸收營養(yǎng)物質的降解產(chǎn)化能微生物：吸收營養(yǎng)物質的降解產(chǎn)生化學能生化學能光能自養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型三、糧食微生物的營養(yǎng)類型三、糧食微生物的營養(yǎng)類型這種類型的微生物其能源和碳源都來自于有機物。能源這種類型的微生物其能源和碳源都來自于有機物。能源來自有機物的氧化分解所產(chǎn)生的化學能，碳源直接來自來自有機物的氧化分解所產(chǎn)生的化學能，

25、碳源直接來自有機碳化合物有機碳化合物既是能源又是碳源。既是能源又是碳源。 包括絕大多數(shù)的細菌，放線菌，幾乎全部的真菌。包括絕大多數(shù)的細菌，放線菌，幾乎全部的真菌。根據(jù)生態(tài)習性不同分為根據(jù)生態(tài)習性不同分為 腐生型腐生型：從無生命的有機物獲得營養(yǎng)物質。：從無生命的有機物獲得營養(yǎng)物質。 寄生型寄生型：必須寄生在活的有機體內，從寄主體內獲得營養(yǎng)物質：必須寄生在活的有機體內，從寄主體內獲得營養(yǎng)物質才能生活。才能生活。在腐生和寄生之間存在著不同程度的即可寄生有可腐生的中間類在腐生和寄生之間存在著不同程度的即可寄生有可腐生的中間類型型兼性寄生兼性寄生/ /兼性腐生兼性腐生兼性腐生：經(jīng)常腐生，但在外界條件適宜

26、于寄生時，則過寄生生兼性腐生：經(jīng)常腐生，但在外界條件適宜于寄生時，則過寄生生活活-兼性腐生微生物：黑根霉通常腐生，溫濕度適宜侵染甘薯塊根，兼性腐生微生物：黑根霉通常腐生，溫濕度適宜侵染甘薯塊根，從而寄生從而寄生兼性寄生：經(jīng)常寄生，但在死亡物體上也可獲得營養(yǎng)物質兼性寄生：經(jīng)常寄生，但在死亡物體上也可獲得營養(yǎng)物質-兼性寄兼性寄生微生物生微生物回本章目錄化能異養(yǎng)型微生物化能異養(yǎng)型微生物四、營養(yǎng)物質的吸收四、營養(yǎng)物質的吸收微生物沒有攝取營養(yǎng)物質的器官，靠整個細胞表面進行微生物沒有攝取營養(yǎng)物質的器官，靠整個細胞表面進行營養(yǎng)物質的攝取，營養(yǎng)物質進入細胞的方式分為以下幾營養(yǎng)物質的攝取，營養(yǎng)物質進入細胞的方式

27、分為以下幾種：種：單純擴散單純擴散促進擴散促進擴散主動運輸主動運輸基團移位基團移位1 1）定義）定義 微生物通過分子不規(guī)則運動，使營養(yǎng)經(jīng)細胞膜中的微生物通過分子不規(guī)則運動，使營養(yǎng)經(jīng)細胞膜中的小孔進入細胞，并進行內外物質交換的一種最簡單小孔進入細胞，并進行內外物質交換的一種最簡單的方式。的方式。2 2）單純擴散的物質）單純擴散的物質 主要是一些主要是一些小分子物質小分子物質：水、：水、O2、CO2、某些無機、某些無機離子，水溶性小分子物質（甘油、乙醇）等離子，水溶性小分子物質（甘油、乙醇）等 1. 1.單純擴散單純擴散SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外胞外 胞膜胞膜 胞內胞內SS

28、S3）特點）特點是一種單純的物理擴散：由是一種單純的物理擴散：由高濃度高濃度的細胞外向的細胞外向低濃度低濃度的細胞內擴散，即的細胞內擴散，即順濃度梯度順濃度梯度進行擴散，梯度消失擴進行擴散，梯度消失擴散達動態(tài)平衡。散達動態(tài)平衡。不需要能量不需要能量，物質不能逆濃度擴散。，物質不能逆濃度擴散。是是非特異性非特異性的擴散，沒有運載蛋白的參與，也不與膜的擴散，沒有運載蛋白的參與，也不與膜上的分子發(fā)生反應，物質本身的分子結構不發(fā)生變化。上的分子發(fā)生反應，物質本身的分子結構不發(fā)生變化。 對營養(yǎng)物質分子大小有一定的對營養(yǎng)物質分子大小有一定的選擇性選擇性，與膜上的小，與膜上的小孔和形狀有一定關系。孔和形狀有

29、一定關系。SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外 胞膜 胞內SSS 1.單純擴散單純擴散SSSSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外 胞膜 胞內T S T S T 定義：利用定義：利用滲透酶滲透酶( (載體蛋白載體蛋白) )將營養(yǎng)物質從細胞膜的將營養(yǎng)物質從細胞膜的外表面運送到內表面并釋放的過程。外表面運送到內表面并釋放的過程。 運輸?shù)奈镔|：氨基酸、單糖、維生素、無機鹽、金屬運輸?shù)奈镔|：氨基酸、單糖、維生素、無機鹽、金屬離子等離子等特點：特點： a a 需要滲透酶，加速營養(yǎng)物質的透過程度需要滲透酶，加速營養(yǎng)物質的透過程度 b b 運輸過程不需要能量運輸過程不需要能量 c c 順濃度

30、梯度，運輸速率與順濃度梯度，運輸速率與 膜內外物質的濃度差成正比膜內外物質的濃度差成正比 d d 參與運輸?shù)奈镔|本身的分子參與運輸?shù)奈镔|本身的分子 結構不發(fā)生變化結構不發(fā)生變化2. 2. 促進擴散促進擴散高度的高度的專一性專一性 定義：指營養(yǎng)物質從定義：指營養(yǎng)物質從低濃度向高濃度低濃度向高濃度移動且移動且消耗能量消耗能量的運輸方式。的運輸方式。 運輸?shù)奈镔|：運輸?shù)奈镔|：氨基酸、糖、無機離子氨基酸、糖、無機離子(K(K、NaNa、H H) )、硫酸鹽、磷酸鹽、有機酸等硫酸鹽、磷酸鹽、有機酸等特點：特點： a a 需要滲透酶，對底物有特異性需要滲透酶，對底物有特異性 b b 消耗能量消耗能量 c

31、c 底物進入細胞時，其化學結構沒有發(fā)生改變底物進入細胞時，其化學結構沒有發(fā)生改變 d d 可以進行逆濃度運輸可以進行逆濃度運輸 3.3.主動運輸主動運輸 主動運輸模式圖主動運輸模式圖細胞膜細胞膜細胞膜外細胞膜外細胞膜內細胞膜內恢復原構象恢復原構象移位移位再循環(huán)再循環(huán)結合結合構象改變構象改變ADP+PiADP+PiATPATP 3.3.主動運輸主動運輸 4. 4. 基團轉位基團轉位 定義：被吸收物質以定義：被吸收物質以微生物的代謝能微生物的代謝能為動力，通過一個復為動力，通過一個復雜的運輸系統(tǒng)從胞外轉運到胞內，并發(fā)生雜的運輸系統(tǒng)從胞外轉運到胞內，并發(fā)生化學變化化學變化。（厭。（厭氧菌和兼性厭氧菌

32、）氧菌和兼性厭氧菌） 運輸?shù)奈镔|：葡萄糖、甘露糖、果糖、運輸?shù)奈镔|：葡萄糖、甘露糖、果糖、-半乳糖苷、嘌半乳糖苷、嘌呤、嘧啶、乙酸等呤、嘧啶、乙酸等特點：特點： a a 需要消耗能量需要消耗能量 b b 底物化學結構發(fā)生改變底物化學結構發(fā)生改變( (一般呈磷酸化的形式一般呈磷酸化的形式) ) c c 需載體蛋白，對底物有特異性需載體蛋白，對底物有特異性 d d 逆濃度逆濃度基團移位模式圖基團移位模式圖細胞膜外細胞膜外細胞膜內細胞膜內S SS SS SS S細胞膜細胞膜Enz2cEnz2cEnz2bEnz2bEnz2cEnz2cEnz2aEnz2aS SS SHPrHPrP P P PHPrHP

33、r Enz1+Enz1+ PEP PEP丙酮酸丙酮酸 4. 4. 基團轉位基團轉位四種運輸營養(yǎng)物質方式的比較四種運輸營養(yǎng)物質方式的比較比較項目比較項目單純擴散單純擴散促進擴散促進擴散主動運輸主動運輸基團轉位基團轉位特異載體蛋白特異載體蛋白運輸速度運輸速度物質運輸方向物質運輸方向運輸分子運輸分子能量消耗能量消耗運輸后物質的結構運輸后物質的結構運送對象舉例運送對象舉例無無慢慢由高至低由高至低無特異性無特異性不需要不需要不變不變水、氧水、氧有有快快由高至低由高至低特異性特異性不需要不需要不變不變糖、硫酸根糖、硫酸根有有快快由低至高由低至高特異性特異性需要需要不變不變氨基酸、乳糖氨基酸、乳糖有有快快由

34、低至高由低至高特異性特異性需要需要改變改變糖、嘌呤糖、嘌呤第三節(jié)第三節(jié) 糧食微生物的呼吸糧食微生物的呼吸 糧食微生物的呼吸作用是在一系列糧食微生物的呼吸作用是在一系列酶酶的催化下，不斷的催化下，不斷氧氧化、分解細胞內的物質化、分解細胞內的物質，釋放和轉移能量的過程。，釋放和轉移能量的過程。一、糧食微生物的呼吸條件一、糧食微生物的呼吸條件糧食微生物進行呼吸時，必須要具有糧食微生物進行呼吸時，必須要具有呼吸基質呼吸基質和和能源能源。呼吸基質就是直接參與糧食微生物呼吸的物質：糖、呼吸基質就是直接參與糧食微生物呼吸的物質：糖、有機酸、醇類有機酸、醇類脂肪分解成甘油和脂肪酸后，可用于呼吸脂肪分解成甘油和

35、脂肪酸后，可用于呼吸當無糖時也可直接脫氨基形成羧酸后，用于呼吸當無糖時也可直接脫氨基形成羧酸后，用于呼吸碳源耗盡時，菌體內的含氮物質可被自身的酶分解而利碳源耗盡時，菌體內的含氮物質可被自身的酶分解而利用用二、糧食微生物的呼吸類型和機制二、糧食微生物的呼吸類型和機制 糧食微生物在呼吸作用中，對氧的要糧食微生物在呼吸作用中，對氧的要求不同，將微生物分為好氧、厭氧和求不同，將微生物分為好氧、厭氧和兼性厭氧。兼性厭氧。 專性好氧菌專性好氧菌: :必須在有分子氧的條件下才能生長必須在有分子氧的條件下才能生長 好氧菌好氧菌 微好氧菌：微好氧菌：只能在較低的氧分壓下才能正常生長的微生物只能在較低的氧分壓下才能正常生長