微生物的代谢1高三生物精品课件全国生物教师素养大赛一等奖课件

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微生物的代谢1PPT课件

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3、(1)淀粉、纤维素、果胶、蛋白质和脂肪 被微生物降解的过程;
(2)蛋白质的腐败与腐化;氨基酸的分解(脱 氨作用和脱羧作用);
(3)吲哚试验的原理。
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4、(1)酶在微生物生命活动中的作用; (2)胞内酶和胞外酶、固有酶和适应酶。 (3)酶的诱导与酶的阻遏、反馈抑制与反馈阻遏 (4)同工酶与变构酶。
在无氧条件下,最终电子受体是被氧化基质本身所产生,而 未被氧化的中间产物既是被氧化的基质,又作为最终电子受 体,而且作为最终电子受体的有机物是基质未被彻底氧化的 中间产物。
“发酵”在这里是指不需氧的产能代谢。
由于发酵作用对有机物的氧化不彻底,发酵结果是积累有机 物,只释放出较少能量。
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(2)广义的发酵概念
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硝酸盐呼吸
以NO3-为最终电子受体的无氧呼吸称硝酸盐呼吸。 也称为硝酸盐的异化作用(Dissimilative)。
只能接收2个电子,产能效率低; NO2-对细胞有毒; 有些细菌可将NO2-进一步还原成N2,这个过程称为反硝化作用
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3.发酵(fermentation)
(1)狭义的发酵概念
◆无氧或低氧化还原电位的环境下生长,分子氧对它们 有毒,即使短期接触空气,也会抑制其生长甚至死亡;
它们缺乏完整的呼吸酶系统,缺乏SOD和细胞色素氧化酶, 多数还缺乏过氧化氢酶;
靠发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供 所需能量。
常见的有梭菌属、拟杆菌属、双歧杆菌属、消化球菌属、 瘤胃球菌属、韦荣氏球菌属、脱硫弧菌属、甲烷杆菌属 等。其中多数产甲烷细菌是极端厌氧菌。
5、与食品有关的初级与次级代谢产物;初级代谢与 次级代谢定义及两者关系。
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详细版第七章微生物的代谢.ppt

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2. HMP途径 (己糖一磷酸途径、戊糖磷酸途径)
6C6H12O6
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5葡糖-6-磷酸
35ATP
6CO2 9
特点
1)是一条葡萄糖不经EMP途径和TCA循环而彻底氧化产能、 产还原力[H]和许多中间代谢产物的途径;
2)进行一次周转需要六分子的葡萄糖同时参与,但实际只 消耗一分子的葡萄糖;
还原态无机物 化能自养型
通用能源ATP
ATP的结构
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3
一、化能异养微生物的生物氧化和产能
1. 生物氧化的定义
发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。
燃烧
生物体外的氧化
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4
2. 生物氧化的形式:加氧、脱氢或失去电子; 3. 生物氧化的过程:脱氢、递氢、受氢 4. 生物氧化的结果: 产ATP、还原力[H]和小分子代 谢产物
比较各类无机盐呼吸的特点
➢ 硫呼吸
➢ 铁呼吸
➢ 碳酸盐呼吸
➢ 有机物呼吸
➢ 延胡索酸呼吸
➢ 甘氨酸呼吸 ➢ 氧化三甲胺呼吸
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C6H12O6
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2丙酮酸 2ATP 2NADH2
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特点
1)是大多数生物所共有的基本代谢途径;
2)有氧和无氧条件下都能进行; 有氧条件下,该途径与TCA途径连接; 无氧条件下,丙酮酸被还原,形成乳酸等发酵 产物;
3)该途径是糖代谢和脂类代谢的连接点(如磷酸二
羟丙酮可还原成甘油,进入脂类代谢 ;
(一)底物脱氢的四条途径
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5
底物脱氢的四条途径
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6
1.
途径 EMP

(推荐)《微生物的新陈代谢》PPT课件

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2.呼吸
呼吸:底物按常规脱氢后,经完整的呼吸链(又称
电子传递链)递氢,最终由分子氧接受氢并产生水
和释放能量(ATP)的过程。外源氢受体为 O2时的呼吸称为有氧呼吸,外源氢受 体为特定无机氧化物(NO31-
,SO42- ,HCO31-)的呼吸称为无 氧呼吸。
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TCA循环
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反应步骤:
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----混合酸与丁二醇发酵--埃希氏菌属(Fscherichia)、 沙门氏菌属(Salmonella)和志贺氏菌属(Shigella)等肠 细菌中的一些细菌,能利用葡萄糖进行混合酸发酵: 葡萄糖经EMP途径分解为丙酮酸,该酸在不同酶催 化下进一步转化为乳酸、乙酸、甲 酸、乙醇、CO2 和H2,部分磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)固定1 CO2后转 化为琥珀酸。肠杆菌属(Enterobacter)和沙雷氏菌属 (Serratia)中的一些细菌,能利用葡萄糖进行丁二醇发 酵:形成大量丁二醇和气体,产生少量酸(图6—11)。 在混合酸和丁二醇发酵中,除琥珀酸由PE P转化而 来外,其余发酵产物均由丙酮酸衍变而成。
第六章 微生物的新陈代谢
第一节微生物的能量代谢 第二节微生物对有机物的分解 第三节 分解代谢和合成代谢的联系 第四节 微生物独特合成代谢途径举例 第五节 微生物的代谢调节与发酵生产
1
第一节 微生物的能量代谢
产能和耗能
2
一、化能异养微生物的能量代谢
按照有无电子传递链,可将其分为底物 水平磷酸化和电子传递磷酸化两种类型。 1.底物水平磷酸化 2.电子传递磷酸化
入一定量动植物组织浸出液或酵母浸出液。
----乳酸菌通过EMP和PK途径进行乳酸发酵。利用 EMP途径发酵葡萄糖得到的产物只有乳酸。乳酸为唯 一产物的乳酵发酵称为同型乳酸发酵。

《微生物代谢》课件

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糖异生
某些微生物可以将其他有 机物转化为葡萄糖或糖。
脂肪和蛋白质的代谢
脂肪代谢
脂肪在微生物中可被分解为甘油和脂肪酸,再进一步氧化分 解。
蛋白质代谢
蛋白质被分解为氨基酸,再通过脱氨基作用将氨基酸转化为 酮酸。
其他物质的代谢
氮代谢
微生物将氮气或其他无机氮源转化为氨基酸和核酸。
硫代谢
某些微生物可以将硫化物转化为硫酸盐。
酶的合成调节
总结词
酶的合成调节通过控制酶蛋白的合成量来影响微生物代谢过程,是代谢调控的重要环节 。
详细描述
酶的合成调节主要受到基因转录和翻译水平的调控。在转录水平上,RNA聚合酶以DNA为模板 合成mRNA,而转录的起始、延伸和终止受到多种因素的影响,如DNA上的启动子、RNA聚合 酶的种类和浓度等。在翻译水平上,mRNA被核糖体识别并结合,氨基酸按照mRNA上的密码子
自养微生物的能量代谢
光合作用
利用光能将二氧化碳和水转化为有机 物。
化能合成作用
利用氧化还原反应将无机物转化为有 机物。
微生物的ATP合成
氧化磷酸化
在呼吸链中,电子传递过程中释放的能量用于合成ATP。
光合磷酸化
在光合作用的光反应阶段,光能转化为ATP和NADPH。
糖酵解
葡萄糖经过糖酵解途径产生ATP和NADH。
食品发酵
微生物代谢是食品发酵过程中的关键环节,可以产生具有特殊风 味的食品。
食品保存
通过控制微生物代谢,可以延长食品的保质期,保证食品的安全 和品质。
食品添加剂
一些微生物代谢产物可作为食品添加剂,提高食品的口感和营养 价值。
在医药工业中的应用
抗生素生产
微生物代谢可以产生抗生素,用于治疗细菌感染。

微生物的代谢优秀课件

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2.糖化型淀粉酶:这是一类酶的总称。 其共同特点是可以将淀粉水解成麦芽糖 或葡萄糖。这类酶至少有三种:
• ① β-淀粉酶(淀粉-1.4-麦芽糖苷酶):它是从直链 淀粉的外端(非还原端)开始作用于α-1.4糖苷键, 每次水解出一个麦芽糖分子,可将直链淀粉彻底水解 成麦芽糖。因为被β-淀粉酶所打断的键发生改变, 结果是形成β-麦芽糖即麦芽糖的还原碳是β-构型的。
淀粉能被多种微生物分解,微生物分解淀粉的酶类很 多,作用方式各异,作用后的产物也不同。 主要的淀粉酶有以下几类:
1. α-淀粉酶(液化型淀粉酶):
• 它可以从直链淀粉的内部任意切割α-1.4糖苷键, 最终的产物是麦芽糖和少量的葡萄糖,二者的比 例约为6:1。α-淀粉酶不能水解α-1.6糖苷键, 以及靠近α-1.6糖苷键的α-1.4糖苷键,但可越过 此键,在分支点的较远位直链内部水解α-1.4糖苷 键,因此淀粉水解的产物是麦芽糖、含有6个葡萄 糖单位的寡糖和带有α-1.6糖苷键的小分子糊精 (寡糖)。由于α-淀粉酶可在淀粉的内部任意切 割,所以使淀粉的粘滞度很快降低,表现为液化, 故称为液化酶。一些细菌(枯草)、放线菌、霉 菌均能产生α-淀粉酶。此外,发芽的种子、动物 的胰脏、唾液中都含有此酶。
(三)果胶质的分解代谢
• 果胶质是构成高等植物细胞间质的主要物质。它 主要是由D-半乳糖醛酸通过α-1.4糖苷键连接起 来的直链高分子化合物,其分子中大部分羧基形 成了甲基酯;不含甲基酯的果胶质称为果胶酸。
• 天然果胶质是一种水不溶性的物质,通常被称为 原果胶。在原果胶酶的作用下,被转化成水可溶 性的果胶;再进一步被果胶甲酯水解酶催化去掉 甲酯基团,生成果胶酸,最后被果胶酸酶水解, 切断α-1.4糖苷键,生成半乳糖醛酸。半乳糖醛酸 最后进入糖代谢途径被分解放出能量,可见分解 果胶的酶也是一个多酶复合物。

微生物的代谢高三全册生物课件

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第七页,共十一页。
(五)发酵:通过培养(péiyǎng)微生物,大量生产各种代谢 产物的过程。
据产物不同
抗生素发酵
维生素发酵 氨基酸发酵
据需氧否
需氧发酵
厌氧发酵
据培养基的物理(wùlǐ)状 态
固体(gùtǐ)发酵
液体发酵
第八页,共十一页。
第九页,共十一页。
第十页,共十一页。
内容(nèiróng)总结
第五页,共十一页。
2、酶活性的调节(tiáojié) 对象(duìxiàng):组成酶和诱导酶 结果(jiē guǒ):酶的催化活性改变,酶量不发生变化 机制:通过代谢过程中产生的物质与酶结合,致使酶 的结构产生可逆的变化 特点:快速、精细
意义:避免代谢产物积累过多
12/12/2021
第六页,共十一页。
一直(yīzhí)产生

生长到一定(yīdìng)阶段才产 生

同 点
分布
细胞(xìbāo)内
细胞内或细胞外
举例
氨基酸、核苷 酸、多糖、脂 类、维生素等
抗生素(链霉素、青霉素、 红霉素、四环素等)、毒 素、激素、色素等


都是在微生物细胞的调节下,有步骤产生

第三页,共十一页。
(三)微生物代谢(dàixiè)的调节 主要有两种方式:酶合成(héchéng)的调节和酶活性的调节
组成酶:细胞内一直存在,合成只受遗传物质 控制
诱导酶:只在环境存在诱导物时才能合成, 合成受基因与诱导物共同控制
第四页,共十一页。
1、酶合成(héchéng)的调节 对象(duìxiàng):诱导酶 结果(jiē guǒ):使细胞内酶的种类发生变化
意义:既保证了代谢的需要,又避免了细胞内物

《微生物的代谢精美》课件

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《微生物的代谢精美》课件一、教学内容本节课的教学内容选自小学科学六年级下册第五单元第二课《微生物的代谢》。

本节课主要介绍了微生物的代谢类型,包括异养和自养两种类型,并通过实例让学生了解微生物在自然界中的重要作用。

二、教学目标1. 让学生了解微生物的代谢类型及特点。

2. 培养学生对微生物的兴趣,提高观察、思考和表达能力。

3. 培养学生合作学习、自主探究的能力。

三、教学难点与重点重点:微生物的代谢类型及特点。

难点:微生物在自然界中的作用。

四、教具与学具准备教具:PPT、微生物图片、实物模型等。

学具:笔记本、彩色笔等。

五、教学过程1. 情景引入:通过展示微生物图片,引导学生思考微生物的特点及其在自然界中的作用。

2. 知识讲解:介绍微生物的代谢类型,包括异养和自养,并通过实例讲解微生物在自然界中的重要作用。

3. 实例分析:分析微生物在土壤改良、污水处理、食品制作等方面的应用,让学生了解微生物与人类生活的关系。

4. 小组讨论:让学生分组讨论微生物代谢的意义和作用,并鼓励学生分享自己的观点。

5. 随堂练习:设计相关练习题,检验学生对微生物代谢类型的掌握情况。

六、板书设计微生物的代谢类型:1. 异养2. 自养微生物在自然界中的作用:1. 土壤改良2. 污水处理3. 食品制作七、作业设计1. 描述一下微生物的代谢类型及其特点。

2. 举例说明微生物在自然界中的作用。

3. 谈谈你对微生物代谢的理解和认识。

八、课后反思及拓展延伸本节课通过图片、实例等方式,让学生了解了微生物的代谢类型及其在自然界中的作用。

在教学过程中,学生积极参与,课堂气氛活跃。

但在知识点讲解方面,可以进一步细化微生物代谢的过程,以帮助学生更好地理解。

拓展延伸:让学生收集关于微生物在医药、农业等方面的应用资料,下一节课进行分享和讨论。

重点和难点解析一、教学内容重点和难点解析:本节课的教学内容选自小学科学六年级下册第五单元第二课《微生物的代谢》。

在教学内容的选择上,我们需要重点关注微生物的代谢类型,包括异养和自养两种类型,这是学生需要掌握的基本知识点。

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A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ C.Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ
B. Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ D.Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、、
2.右图是黄色短杆菌
巩固练习:
1.测定3类细菌对氧的需要,让它们在3个不同的试管中生长, 下图显示了细菌的生长层。据此判断:只能在有氧培养基中繁 殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧和无氧的培养基中都能 繁殖的细菌依次是-----------------------------------------( ) D
棉花 棉花 棉花
黄色短杆菌合成赖氨酸的途径 实例:
谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径
控制对象
控制方式
诱变处理,选择符合生产要求的菌种
①对需氧型微生物提供适宜的氧,以通气量 和搅拌速度控制溶解氧量;②厌氧微生物控 制氧。 过程加入酸、碱性物质,或在培养基调整 适宜PH值后加入缓冲对;
改变微生物遗传特性
控 制 发 酵 条 件 溶解氧 PH值
(3)微生物代谢的调节: ①酶合成的调节:某些酶只有在环境中存在某种物质 (诱导物)时
才能合成。(组成酶、诱导酶)
②酶活性的调节:通过改变已有酶的催化活性来调节
(反馈调节、精细而快速)
代谢的速率
(4)微生物代谢的人工控制:改变微生物的遗传特性、 控制生产过程中的各种条件。 (5)发酵的概念及种类: 概念: 种类:根据培养基的物理状态\是否需氧\代谢产物分类
温度 代谢产物、营 养
注意控制温度,尤其注意降温(如冷却水), 使温度控制在适宜的范围;
注意排除代谢产物,补充营养物质,一般采 用连续培养技术;
小结:微生物的代谢
(1)微生物代谢的概念、特点(异常旺盛)、原因(微 生物的表
面积与体积的比很大)
(2)微生物的代谢产物:
1.初级代谢产物:氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等 2.次级代谢产物:抗生素、毒素、激素、色素
(四)、微生物代谢的人工控制:
讨论:人工控制微生物代谢的有何目的?
(最大限度积累对人类有用的代谢产物)
实例1:黄色短杆菌合成赖氨酸的途径
实例2:谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径
(四)、微生物代谢的人工控制:
讨论:人工控制微生物代谢的有何目的?
(最大限度积累对人类有用的代谢产物)
实例1:黄色短杆菌合成赖氨酸的途径
(一)微生物代谢的特点: 代谢旺盛
微生物的表面积与体积比大,利于外界物质交换;对与物质的 转化利用快。
思考:
1. 我们一般把怎样的一些物质称为微生物的初级代谢
产物呢?
2. 这些物质对微生物的生长、繁殖有何意义呢? 3. 不同的微生物的初级代谢产物是否相同? 4 . 微生物的次级代谢产物呢?
(二)、微生物的代谢产物
微生物的代谢
教 学 目 标
理解:
1.微生物细胞内产生的代谢产物的种类和主要功能;
应用:
1.微生物代谢的调节方式
2.微生物代谢的人工控制;
工业生产广泛应用微生物的特点:
微生物的表面积/体积的比值很大,约 是同等重量的成人的30万倍,它对微生物 有何意义呢?
酶Ⅱ 乳糖 大肠杆菌
葡萄糖
2.酶活性的调节:
酶活性调节 调节对象
所有酶(组成酶和诱导酶)
酶活性的可逆性改变 代谢水平调节, 调节酶的活性 快速、精确 避免代谢产物积累过多
中间产物
调节结果
调节本质
a—酮戊二酸
谷氨酸脱氢酶
调节特点
抑制
调节 意义
NH+ 谷氨酸
4
谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径
两种调节方式的区别与联系:
苏氨酸脱氢酶
a—酮丁酸
异亮氨酸
当异亮氨酸积累过量,会抑制苏氨酸脱氢酶的活性,异亮 氨酸合成停止。 实例2:亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶,所以不能利用蔗糖, 但如果在培养基内加入蔗糖,一段时间后,可以合成蔗糖酶, 并利用蔗糖。 分析讨论: 实例1,通过调节酶的 活性 ,控制代谢过程; 实例2.,通过调节酶的合成
(细胞内谷氨酸浓度下降)
如何使细胞内的谷氨酸浓度下降?
(将细胞内谷氨酸透出细胞) 如何细胞内谷氨酸通过细胞膜到达细胞外? (改变细胞膜的透性)
四 微 生 物 代 谢 的 人 工 控 制
最大限度积累对人类有用的 目的: 代谢产物 1.改变微生物 的遗传特性 措施: (1)诱变育种
(2)基因工程育种
2.控制代谢条件(发酵条件)
1.酶合成的调节:
酶合成调节 调节对象 调节结果 调节本质 调节特点
诱导酶 细胞内酶的种类增多
大肠杆菌利用碳源的途径 环境中存在葡萄糖时
酶Ⅰ 葡萄糖 酶Ⅱ 乳糖 大肠杆菌 大肠杆菌
基因水平调节, 控制酶的合成
间接、缓慢 避免细胞内物质和能 量浪费
调节意义 既保证代谢需要,又
环境中无葡萄糖而有乳糖时
实例2:谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径
讨论:
综合以上信息,你认为怎样才能使得黄色短杆菌大量积 累赖氨酸呢? (改变微生物的遗传特性) 在生产实际中,究竟是如何通过改变微生物的遗传特性来 达到最大限度的积累微生物的代谢产物的呢?
(可利用诱变育种和基因工程的方法) 如何使细胞内的谷氨酸不会抑制谷氨酸脱氢酶的活性?
内容 初级代谢产物 是 一直产生 否 细胞内 次级代谢产物 否 生长到一定阶段产生 是 细胞内或外 抗生素、毒素、 激素、色素
不 同
生长繁殖是否 必需 产生阶段
种的特异性 分布
点 举例
相同点
氨基酸、核苷酸、 多糖、脂类、维生 素等
均在微生物细胞的调节下,有步骤产生
微生物的生命活动受什么调节
实例1:大肠杆菌合成异亮氨酸的调节。 苏氨酸
酶合成调节
调节对象 调节本质 调节特点
诱导酶
酶活性调节
组成酶和诱导酶
调节结果 细胞内酶的种类增多
基因水平调节, 控制酶的合成 间接、缓慢 避免细胞内物质和能 量浪费
酶活性的可逆性改变
代谢水平调节, 调节酶的活性 快速、精细 避免代谢产物积累过多
调节意义 既保证代谢需要,又 联系
细胞内两种方式同时存在,密切配合,高效、准确 控制代谢的正常进行。
,控制代谢过程
(三)、微生物代谢的调节:
酶合成的调节
微生物代谢调节
的主要方式 酶活性的调节
1.酶合成的调节:
组成酶与诱导酶的区别
酶合成调节
调节对象 调节结果 调节本质 调节特点 调节意义
1.酶合成的调节:
组成酶与诱导酶的区别
组成酶是微生物细胞内一直存在的酶,它们的合成 只受遗传物质的控制 诱导酶则是在环境中存在某种物质的情况下能够合 成的酶它们的合成受遗传物质和诱导物的双重调控
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