第三章微生物營(yíng)養(yǎng)與代謝-精品課件

1、第三章 微生物營(yíng)養(yǎng)與代謝第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制第三節(jié) 培養(yǎng)基第四節(jié) 微生物代謝第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型微生物營(yíng)養(yǎng)微生物吸收必要的物質(zhì)以獲得能量合成細(xì)胞物質(zhì)的過(guò)程。微生物吸取生長(zhǎng)所需的各種物質(zhì)并進(jìn)行代謝生長(zhǎng)的過(guò)程。（教材P13）微生物代謝微生物體內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的總和。第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能水微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)碳素化合物氮素化合物礦質(zhì)元素生長(zhǎng)因子第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)： 微生物細(xì)胞含碳量：細(xì)胞干重的50%。 第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及

2、其功能1、碳素化合物(碳源)：微生物細(xì)胞中碳素的功能：（2）大多數(shù)微生物的能源物質(zhì)（1）構(gòu)成微生物體有機(jī)分子的骨架第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)：甘薯、玉米粉、麩皮、米糠、野生植物的淀粉、酒糟、造紙廠亞硫酸液CO2有機(jī)物葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉有機(jī)酸、醇類、脂類微生物可以利用的碳源種類第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)：甲烷氧化菌：甲烷、甲醇根據(jù)不同微生物對(duì)碳素利用的情況，可以做什么工作？不同的微生物利用碳素的情況洋蔥假單胞菌：九十多種碳素化合物纖維素分解菌（部分）：只利用纖維素第一節(jié) 微生

3、物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能2、氮素化合物（氮源）分子氮 N2（固氮菌、根瘤菌、少數(shù)放線菌和光合細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌）無(wú)機(jī)氮 NH4、NO3、NO2（多數(shù)微生物）有機(jī)氮 蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸（多數(shù)微生物） 牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母高、玉米漿、餅粕微生物可利用的氮素化合物：氮素化合物的功能：構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)，少數(shù)微生物的能源物質(zhì)。第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能3、礦質(zhì)元素(無(wú)機(jī)鹽) 為機(jī)體提供了必要的金屬元素等 P、S、Fe、Mg、K、Ca (大量元素)Mn、Cu、Zn、Mo （微量元素）第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能3、礦質(zhì)元素(

4、無(wú)機(jī)鹽)主要功能： （教材P14）第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子 生長(zhǎng)因子是指微生物生長(zhǎng)必需的但本身不能合成，需要從外界吸收的且需要量又很小的有機(jī)物質(zhì)。第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子 生長(zhǎng)因子功能：構(gòu)成酶的輔基或輔酶生長(zhǎng)因子分類：氨基酸 核 苷 維生素第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子有關(guān)生長(zhǎng)因子的注意點(diǎn)：（1）不同的微生物，它們生長(zhǎng)所需要的生長(zhǎng)因子各不相同克氏桿菌 生物素、對(duì)氨基苯甲酸腸膜明串珠菌 十七種氨基酸第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因

5、子（2）微生物生長(zhǎng)需要的生長(zhǎng)因子會(huì)隨著外界條件的變化而變化魯毛霉： 厭氧條件下：需維生素B與生物素 好氧條件下：無(wú)需生長(zhǎng)因子第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子（3）生長(zhǎng)因子未知微生物的培養(yǎng)酵母膏、牛肉膏或動(dòng)物、植物的組織液加入天然成分第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分 微生物水分含量：營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞90%，孢子40%。第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分 水分在微生物生長(zhǎng)代謝中的功能： （教材P13-14）a. 機(jī)體內(nèi)生理生化反應(yīng)的基礎(chǔ)b. 溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)c. 細(xì)胞內(nèi)溫度的緩沖劑作用第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物

6、質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分水的活度（Aw） ：一定溫度和壓力條件下，溶液中水的蒸汽壓力與同樣條件(T、P)下純水蒸汽壓力之比。溶液充分稀釋時(shí) aw=Pw/P0w=n1/（n2+n1） (n1為溶劑的摩爾數(shù)，n2為溶質(zhì)摩爾數(shù))定義公式是： aw=Pw/P0w Pw:溶液中水的蒸汽壓；P 0 w:純水的蒸汽壓第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分微生物最適水的活度值細(xì) 菌：0.93 0.99酵母菌：0.880.91霉 菌：0.80 左右 從營(yíng)養(yǎng)的角度分 異養(yǎng)型生物 自養(yǎng)型生物 所需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 有機(jī)物 無(wú)機(jī)物 生物種類 動(dòng)物 植物第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

7、和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型微生物屬于哪類生物，自養(yǎng)還是異養(yǎng)？微生物營(yíng)養(yǎng)型自養(yǎng)型異養(yǎng)型能 源碳 源CO2有機(jī)化合物光能型化能型光 能化學(xué)能光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型 第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型 1、光能自養(yǎng)型（光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型） 能夠利用光能并以CO2作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的微生物。念珠藍(lán)細(xì)菌基本特點(diǎn)：B、供氫體：還原性無(wú)機(jī)物，還原CO2A、光合色素（葉綠素、細(xì)菌葉綠素）實(shí)例：光葉綠素H2OCO2 (CH2O)+O2（藍(lán)細(xì)菌）光菌綠素2H2S+CO2 (CH2O)+H2O+2S（綠硫細(xì)菌和紫硫細(xì)菌） 第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類

8、型 1、光能自養(yǎng)型（光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型2、光能異養(yǎng)型(光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型） 利用光能并以有機(jī)化合物作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的一類微生物。紫色非硫細(xì)菌基本特點(diǎn)：b.供氫體：有機(jī)物，還原CO2或有機(jī)物形成細(xì)胞物質(zhì)a.光合色素，光合作用第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型2、光能異養(yǎng)型(光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）光能異養(yǎng)型微生物在C源利用上的特殊性： 以有機(jī)質(zhì)作為主要C源， 能利用CO2，但它不是唯一碳源。光能 細(xì)菌葉綠（紅螺菌） CH3 CO2+2CHOH CH2O+2CH3COCH3+H2O CH3典型實(shí)例：第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二

9、、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型3、化能自養(yǎng)型(化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型） 利用無(wú)機(jī)化合物氧化時(shí)釋放的能量作為能源，利用CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的一類微生物。產(chǎn)甲烷細(xì)菌典型實(shí)例： 硫化細(xì)菌、硝化細(xì)菌(亞硝酸菌和硝酸菌)、產(chǎn)甲烷菌、鐵細(xì)菌 H2S、 NO2、 H2、 Fe2+基本特點(diǎn)： a. 能源：無(wú)機(jī)物氧化 b. 供氫體：無(wú)機(jī)物，還原CO2第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型4、化能異養(yǎng)型（化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型） 以有機(jī)化合物為碳源，利用有機(jī)化合物氧化過(guò)程中產(chǎn)生的能量作為能源而生長(zhǎng)的一類微生物。蘇云金桿菌基本特點(diǎn)： a. 能源：有機(jī)物氧化 b. 碳源：有機(jī)物第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二

10、、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型4、化能異養(yǎng)型（化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）化能異養(yǎng)型微生物的分類：（生活場(chǎng)所、獲取養(yǎng)料方式）兼性寄主菌：既營(yíng)寄生又營(yíng)腐生生活的。(結(jié)核桿菌)寄生菌：只能在活寄主體吸收營(yíng)養(yǎng)物生活的。腐生菌：利用無(wú)生命的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。第一節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型 小 結(jié)1、微生物營(yíng)養(yǎng)型劃分的依據(jù)是什么？碳源能源2、微生物營(yíng)養(yǎng)劃分的相對(duì)性 同一微生物在不同培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)時(shí)，它們的營(yíng)養(yǎng)型可能發(fā)生變化。微生物 提供的環(huán)境條件 能源利用情況 營(yíng)養(yǎng)型氫單胞菌 單純的無(wú)機(jī)物環(huán)境 利用氫的氧化獲得能量， 自養(yǎng)生活 將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì) 提供有機(jī)物 利用有機(jī)物獲得能量 異養(yǎng)生活紅螺菌： 光

11、 照 利用光能作能源 光能異養(yǎng) 暗處理 利用有機(jī)物氧化產(chǎn)能 化能異養(yǎng)第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制一、影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的因素1、第一因素：細(xì)胞膜 細(xì)胞膜選擇性透膜 細(xì)胞莢膜、粘液層以及細(xì)胞壁2、第二因素：微生物細(xì)胞生活的環(huán)境 pH值、溫度3、第三因素：被吸收物質(zhì)的特性。 分子量、溶解度(影響物質(zhì)的溶解度、細(xì)胞膜的流動(dòng)性和運(yùn)輸系統(tǒng)的活性)第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式 是否消耗能量 是否需要載體 是否發(fā)生被吸收物的化學(xué)變化 。單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位根據(jù)微生物對(duì)物質(zhì)的吸收過(guò)程：第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式1、單純

12、擴(kuò)散（稱被動(dòng)擴(kuò)散） 被吸收物質(zhì)依靠其在細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度為動(dòng)力，從濃度高的地區(qū)向濃度低的胞內(nèi)擴(kuò)散的過(guò)程。SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外 胞膜 胞內(nèi)SSS第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式1、單純擴(kuò)散（稱被動(dòng)擴(kuò)散）單純擴(kuò)散的特點(diǎn)：c. 運(yùn)輸動(dòng)力a. 非特異性的b. 吸收過(guò)程不發(fā)生化學(xué)變化第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式1、單純擴(kuò)散（稱被動(dòng)擴(kuò)散） 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)單純擴(kuò)散能力的影響因素：a. 吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分子大小b. 溶解性(脂溶性或水溶性)c. 極性大小d. 膜外pHe. 溫度。第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)

13、養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式SSSSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外 胞膜 胞內(nèi)2、促進(jìn)擴(kuò)散 以細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度為動(dòng)力，在載體物質(zhì)參與下，物質(zhì)從濃度高的胞外向濃度低的胞內(nèi)擴(kuò)散。（真核微生物）T S T S T第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式2、促進(jìn)擴(kuò)散 與單純擴(kuò)散的相同點(diǎn)：c.無(wú)需代謝能。a.被動(dòng)的擴(kuò)散。b.無(wú)化學(xué)變化。第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式2、促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散獨(dú)有的特點(diǎn)： 載體使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散加快，它會(huì)影響該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在膜內(nèi)外建立濃度的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)嗎？ a. 載體的專一性 b. 運(yùn)輸速率提高第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微

14、生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式3、主動(dòng)運(yùn)輸 以代謝能為動(dòng)力，在載體參與下，將物質(zhì)從胞外向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。SSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外 胞膜 胞內(nèi)T S T S T第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式3、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸同促進(jìn)擴(kuò)散的共同點(diǎn)： a. 載體b. 載體構(gòu)型的變化。第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式3、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸與促進(jìn)擴(kuò)散的不同點(diǎn)：a. 動(dòng)力b. 載體構(gòu)型變化原理第二節(jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位： 被吸收物質(zhì)以微生物的代謝能為動(dòng)力，通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)從胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi)，并發(fā)生化學(xué)變化

15、。（厭氧細(xì)菌和兼性厭氧細(xì)菌）大腸桿菌磷酸轉(zhuǎn)移酶體系與葡萄糖的運(yùn)輸?shù)诙?jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位： 被吸收物質(zhì)以微生物的代謝能為動(dòng)力，通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)從胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi)，并發(fā)生化學(xué)變化。（厭氧細(xì)菌和兼性厭氧細(xì)菌）大腸桿菌磷酸轉(zhuǎn)移酶體系與葡萄糖的運(yùn)輸?shù)诙?jié) 微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制三、幾種主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收1、糖： 促進(jìn)擴(kuò)散、基團(tuán)轉(zhuǎn)位、主動(dòng)運(yùn)輸。2、肽與氨基酸： 主動(dòng)運(yùn)輸（主要方式）、促進(jìn)擴(kuò)散（次要方式）3、離子： 主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谌?jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基: (教材) 是人工配制的適合微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。培養(yǎng)基的作用： 為微生物提供理想的人工

16、培養(yǎng)環(huán)境，以進(jìn)行微生物生命活動(dòng)規(guī)律的研究和微生物生物制品的生產(chǎn)。第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則1、適合不同微生物的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)。 (1)從營(yíng)養(yǎng)型的角度看生理特點(diǎn)不同細(xì)菌放線菌霉菌營(yíng)養(yǎng)要求不同牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基高氏一號(hào)培養(yǎng)基馬丁氏培養(yǎng)基或蔡氏培養(yǎng)基(2)從類群的角度看自養(yǎng)微生物 合成能力強(qiáng) 簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物異養(yǎng)微生物 合成能力弱 至少提供一種有機(jī)物第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則2、調(diào)配好培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)成分的比例和濃度。 (1) 濃度適中原則 大量元素 10-3-10-4 mol/L 微量元素 10-6-10-8 mol/L第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則2、調(diào)配好培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)

17、成分的比例和濃度。 (2) 營(yíng)養(yǎng)比例原則 a. C/Nb. 其它營(yíng)養(yǎng)的比例（礦質(zhì)元素、氨基酸）同一種微生物在不同C/N培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí)，表現(xiàn)不同。 短棒桿菌的谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基C/N=4:1，菌體繁殖； C/N=3:1，谷氨酸形成不同的微生物，所需營(yíng)養(yǎng)物C/N不同。 細(xì)菌、酵母菌細(xì)胞的C/N=5:1，而霉菌=10:1（？）水處理中進(jìn)水的BOD5NP(教材P16)第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則3、控制培養(yǎng)條件pHO2CO2滲透壓微生物生長(zhǎng)繁殖培養(yǎng)條件影響影響微生物培養(yǎng)體系(1) 培養(yǎng)基的pH值的控制。 第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則a.根據(jù)各類微生物的特點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH值。 霉菌、

18、酵母菌適于酸性， (pH4.5-6.0左右) 細(xì)菌、放線菌喜中性或偏堿性 (pH7.0-7.5左右)(1) 培養(yǎng)基的pH值的控制。 第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則 磷酸鹽、碳酸鹽、蛋白胨、氨基酸(配制培養(yǎng)時(shí)加入) 磷酸鹽緩沖作用的反應(yīng)式為： H+(強(qiáng)酸)+HPO 4 = (弱堿) H2PO 4 - (弱酸) OH-(強(qiáng)堿)+H2PO4 -(弱酸) HPO 4 = (弱堿)+H2O 碳酸鈣（配制培養(yǎng)基時(shí)加入） 酸或堿（培養(yǎng)過(guò)程中加入）b.使用pH值緩沖劑由微生物與氧氣的關(guān)系形成了三類微生物： 專性好氧性微生物 專性厭氧性微生物 兼性厭氧的微生物第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則實(shí)踐對(duì)

19、策： 專性好氧性微生物：空氣提供氧氣、工業(yè)上采用通氣裝置。 專性厭氧性微生物：采用理化方法除氧、向培養(yǎng)體系加入還原劑 （胱氨酸、巰基乙酸鈉、Na2S和抗壞血酸）(2) O2濃度的調(diào)節(jié)（3）CO2的調(diào)節(jié) 對(duì)自養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，空氣中只占容積的0.03%的CO2量意味著什么？第三節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則增加CO2供應(yīng)的途徑：紫硫細(xì)菌和綠硫細(xì)菌等厭氧性自養(yǎng)菌：培養(yǎng)基中加入NaHCO3按培養(yǎng)基成分分按培養(yǎng)基的用途分按物理性狀分第三節(jié) 培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型培養(yǎng)基類型合成培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基富集培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基1、按照培養(yǎng)基成分分： a. 合成培養(yǎng)基 化學(xué)成分

20、和濃度完全清楚的物質(zhì)配制的培養(yǎng)基。第三節(jié) 培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基 可溶性淀粉 20.0克KNO3 1.0克K2HPO4 0.5克MgSO47H2O 0.5 克NaCl 0.5克FeSO4 7H2O 溶液2滴（10%）蒸餾水 1000毫升1、按照培養(yǎng)基成分分：第三節(jié) 培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型b. 天然培養(yǎng)基 以動(dòng)植物組織或微生物浸出液為原料配制的培養(yǎng)基。（牛肉膏蛋白胨） 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 牛肉膏 3.0 克蛋白胨 10.0 克食鹽 5.0 克蒸餾水（自來(lái)水） 1000毫升2、按照培養(yǎng)用途：第三節(jié) 培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型b. 富集培養(yǎng)基(增殖培養(yǎng)基） 為分離某種微生物配制出的適合

21、它生長(zhǎng)而不利于其他微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。c. 鑒別培養(yǎng)基 根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，通過(guò)指示劑的呈色反應(yīng)，用以鑒別不同微生物的培養(yǎng)基。（伊紅-甲基藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌和產(chǎn)氣腸桿菌）a. 基本培養(yǎng)基 將多種微生物都需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)配而成培養(yǎng)基。3、按照培養(yǎng)基的物理性狀第三節(jié) 培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型b. 液體培養(yǎng)基 未加凝固劑呈液態(tài)的培養(yǎng)基稱為液體培養(yǎng)基。c. 半固體培養(yǎng)基 在液體培養(yǎng)基中加入少量瓊脂（0.2-0.5%） 。a. 固體培養(yǎng)基 在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑使呈固體狀態(tài)，稱為固體培養(yǎng)基。微生物代謝：微生物細(xì)胞所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的總和。微生物合成代謝：小分子合成復(fù)雜大分子的過(guò)程；（教材同化作用）微生物

22、分解代謝：細(xì)胞物質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解形成簡(jiǎn)單產(chǎn)物的過(guò)程。（教材異化作用）微生物的代謝物質(zhì)代謝能量代謝產(chǎn)能代謝耗能代謝分解代謝合成代謝第四節(jié) 微生物的代謝第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝（一）微生物產(chǎn)能代謝的本質(zhì)生物氧化生物體內(nèi)的物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列連續(xù)的氧化還原反應(yīng)分解并釋放能量的過(guò)程。 AH2A輔酶輔酶H2受氫體受氫體H2脫氫酶氧化酶生物氧化基本過(guò)程(教材P29圖2-5)第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝（二）高能鍵化合物高能鍵化合物的共性： 高能鍵的形成和斷開可逆，溝通了微生物兩個(gè)代謝類型光能光能營(yíng)養(yǎng)型微生物化能營(yíng)養(yǎng)型微生物化學(xué)能耗能代謝合成代謝 和 分解代謝ATPADP第四節(jié) 微生物

23、的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝（二）微生物的主要產(chǎn)能方式發(fā) 酵呼 吸無(wú)機(jī)物氧化光能轉(zhuǎn)換（光合磷酸化）產(chǎn)能方式共同點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)區(qū)別點(diǎn)：電子最終受體 氧化基質(zhì)1、發(fā)酵（代謝發(fā)酵）第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝說(shuō)明基質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中氧化不徹底，發(fā)酵的結(jié)果必然仍積累某些有機(jī)物。有機(jī)物氧化的基質(zhì) 最終受氫體有機(jī)物氧化有機(jī)物(1)發(fā)酵的特點(diǎn)：工業(yè)發(fā)酵：利用微生物進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的過(guò)程，均稱發(fā)酵。微生物或細(xì)胞在不需要氧的條件下轉(zhuǎn)化物質(zhì)的形態(tài)并將底物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)移產(chǎn)生ATP的一種方式。 第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝(2) 酵母菌乙醇發(fā)酵（1）氧化基質(zhì)：葡萄糖（2）最終的受氫體：乙醛（3）丙酮

24、酸脫羧酶發(fā)酵特點(diǎn)C6H12O6+2ADP+2Pi 2CH3CH2OH+2CO2+2ATP葡萄糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸乙醇乙醛丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2NAD+2NADH2ATP2ADP2ADP2ATP2ADP2ATPOH丙酮酸脫羧酶(3) 正型乳酸發(fā)酵C6H12O6+2ADP+2Pi 2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸乳酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2NAD2NADH2ATP2ADP2ADP2ATP2ADP2ATPOH（1）氧化基質(zhì)：葡萄糖（2）最終的受氫

25、體：丙酮酸發(fā)酵特點(diǎn)第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝 (4)發(fā)酵類型的比較b. 糖酵解過(guò)程是兩發(fā)酵類型ATP產(chǎn)生的唯一來(lái)源。 基質(zhì)（底物）水平的磷酸化 底物在其氧化過(guò)程中形成某些具有高能磷酸鍵的中間產(chǎn)物，這類中間產(chǎn)物，可將其高能鍵通過(guò)酶的作用轉(zhuǎn)給ADP而形成ATP的過(guò)程。在EM途徑中，哪些是具有高能磷酸鍵的中間產(chǎn)物？?jī)蓚€(gè)發(fā)酵類型的共同點(diǎn)：a. 糖酵解途徑(EMP)是發(fā)酵的主要途徑。(教材P30圖2-6)巴斯德效應(yīng)：一些兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下進(jìn)行發(fā)酵作用，而有氧條件下進(jìn)行呼吸作用的現(xiàn)象。第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝 (4)發(fā)酵類型的比較不同點(diǎn)：丙酮酸丁酸丁醇發(fā)酵丙酸發(fā)酵混合酸發(fā)酵丁二醇發(fā)酵正型乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝2、呼吸 微生物以O(shè)2或其它無(wú)機(jī)物為電子最終受體進(jìn)行有機(jī)物氧化的過(guò)程。第四節(jié) 微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝2、呼吸 (1) 特點(diǎn)：b. 電子載體傳遞電子伴隨ATP大量形成。（氧化磷酸化、電子傳遞水平磷酸化) a. 電子