第4章微生物的生长与产物代谢

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大学微生物复习--第4章微生物的营养和代谢1

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几种微生物生长的最适aw值
微生物一般细菌酵母菌霉菌嗜盐细菌嗜盐真菌嗜高渗酵母菌
aw
0.91 0.88 0.80 0.76 0.65 0.60
17
二、微生物吸收营养物质的方式
1. 简单扩散
物质运输的动力: 膜内外的浓度差特点：
A. 不消耗能量
B. 不发生化学变化 C. 非特异性。
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微生物在厌养条件下的发酵过程的前部反应
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酵母菌的乙醇发酵
C6H12O6 + 2ADP + 2 H3PO4 2CH3CH2OH + 2 ATP + 2CO2+2H2O
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乳酸细菌的正型乳酸发酵
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi
2CH3CHOHCOOH + 2ATP + 2H2O
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（二）呼吸
葡萄糖，果糖，半乳糖，甘露糖麦芽糖，蔗糖，乳糖，纤维二糖淀粉，纤维素，半纤维素，甲壳素
4
有机酸：
乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级脂肪酸，氨基酸
醇类：
乙醇、甲醇
脂类：
脂肪，磷脂
5
烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油 CO2： CO2 碳酸盐： NaHCO3, CaCO3, 其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸
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1. 适宜营养物质的选择
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2. 营养物质浓度及配比合适（C/N）碳氮比（C/N）：培养基中碳元素/氮元素物质的量比值或还原糖与粗蛋白之比。
谷氨酸发酵生产： C/N=4时菌体大量繁殖，Glu积累少； C/N=3时菌体繁殖受抑，Glu大量积累。
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3. 控制 pH 条件细菌: pH7.0~8.0

微生物学(周德庆版)第四章微生物的营养和培养基

根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基。功能：使混合菌样中的劣势菌变成优势菌。如：加富性选择培养基，抑制性选择培养基
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50
2．鉴别性培养基（differential medium）培养基中加能与某一菌的无色代谢产物发
生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的它种菌落相区分的培养基，就称鉴别性培养基。
丙酮酸+P-HPr
HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。
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2、糖被磷酸化后运入膜内
膜外环境中的糖先与外膜表面的酶2结合，再
被转运到内膜表面。这时，糖被P-HPr上的
磷酸激活，并通过酶2的作用将糖-磷酸释放
到细胞内。
酶2
P-HPr+糖糖-P +HPr
28
29
以纤代糖以国代进
42
二、4 种方法
生态模拟参阅文献精心设计试验比较
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二、培养基的种类
培养基种类繁多，根据其成分、物理状态和用
途可将培养分成多种类型。
一类利用动、植物或微生物体或其提取物制
（
成的培养基，是一类营养成分复杂,难以说
一）
天然培养基
出其确切成分的培养基。
按
牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基
(NH4)2SO4, NH4NO3等 KNO3等空气
7
按氮源的不同生物可分为：氨基酸自养型生物：能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气的生物氨基酸异养型生物：现成氨基酸
8
3.能源能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养物或辐射能，称为能源。
无机物：化能自养菌的能源：NH4+、NO2-、S、H、H2S、Fe2+等。单功能营养物、双功能营养物、三功能营养物

第四章微生物营养试题及答案

第四章微生物营养试题一．选择题：40680大多数微生物的营养类型属于：A.光能自养B.光能异养C.化能自养D.化能异养答:( )40681蓝细菌的营养类型属于:A．光能自养B.光能异养C．化能自养D.化能异养答:( )40682E.coli的营养类型属于：A．光能自养B.光能异养C.化能自养D.化能异养答:( )40683碳素营养物质的主要功能是:A.A.构成细胞物质B.B.提供能量C.C.A,B两者答:( )40684占微生物细胞总重量70%-90%以上的细胞组分是:A.A.碳素物质B.B.氮素物质C.C.水答:( )40685能用分子氮作氮源的微生物有：A.酵母菌B.蓝细菌C.苏云金杆菌答:( )40686腐生型微生物的特征是：A.以死的有机物作营养物质B.以有生命活性的有机物作营养物质C.A,B两者答:( )40687自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：A.A.所需能源物质不同B.B.所需碳源不同C.C.所需氮源不同答:( )40688基团转位和主动运输的主要差别是：A.A.运输中需要各种载体参与B.B.需要消耗能量C.C.改变了被运输物质的化学结构答:( )40689单纯扩散和促进扩散的主要区别是：A.A.物质运输的浓度梯度不同B.B.前者不需能量,后者需要能量40690406914069240693406944069540696406974069840699C.前者不需要载体,后者需要载体答:( )微生物生长所需要的生长因子(生长因素)是：A.A.微量元素B.B.氨基酸和碱基C.C.维生素D.D.B,C二者答:( )培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：A．生长因素B．C源C. N源答:( )细菌中存在的一种主要运输方式为：A.A.单纯扩散B.B.促进扩散C.C.主动运输D.D.基团转位答:( )制备培养基中常用的碳源物质是：A.A.糖类物质B.B.碳酸盐C.C.农副产品答:( )微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的：A.A.10%B.B.30%C.C.50%D.D.70%答:( )用牛肉膏作培养基能为微生物提供：A.A.C源B.B.N源C.C.生长因素D.D.A,B,C都提供答:( )协助扩散的运输方式主要存在于：A.A.细菌B.B.放线菌C.C.真菌答:( )主动运输的运输方式主要存在于：A.A.厌氧菌B.B.兼性厌氧菌C.C.好氧菌答:( )基团转位的运输方式主要存在于：A.A.厌氧菌B.B.兼性厌氧菌C.C.好氧菌D.D.A和B答:( )缺少合成AA能力的微生物称为：A.A.原养型B.B.野生型C.C.营养缺陷型答:( )二．判断题：40700所有的微生物都能利用氨态N作N源。

第4章微生物生长

稀释平板计数法—固体培养法
第一步：菌样巧妙稀释
1mL 混合
1mL
混合
无菌水
1 9mL 10mL ： 10-1 10-1 ：
菌样被无菌水不同稀释倍率 -2 10 后平板培养图得到不同稀释度（10-x）菌液
10-2
10-3
10-4
10-5
第二步：接种平板
10-2 10
-3
10-4
10 -5
2、对数期（指数期）log phase 细菌生长速度达到最大，数量以几何级数增加。特点：（1）细菌迅速分裂，菌数按几何级数增加；
（2）世代时间最短，而且恒定；（3）生长速度最高而且恒定；（4）代谢活力强无死亡；（5）菌体整齐，体积恢复到原来大小；（6）对环境敏感，生理性状及菌体成分较一致
度提高1倍；
（2）营养；营养越丰富，代时越短
（3）氧气。好氧菌若能供给充足的氧，可能使对数期延长。
对数期的实践意义 ① 是代谢、生理研究的良好材料
② 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄
③ 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 ④ G+染色鉴定时采用此期微生物
3、稳定期（stationary phase）由于营养消耗，供应不足及代谢产物的积累，这时一部分菌死亡，细菌进入稳定期。
（6）对环境变化敏感
影响因素：（1）接种量。接种量大，停滞期可缩短（2）菌龄。菌种年轻，对数生长期接种，停滞期可能很短甚至不明显（3）营养。如果种子培养基与新接种的培养基成分相同，则对菌生长有利。从丰富培养基转入贫营养基，停滞时间拉长，反之减少；（4）菌种特性。大肠杆菌停滞期长，分枝杆菌长
膜过滤培养法
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进行培养，对形成的菌落进行统计。

微生物的代谢

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代谢产物
初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖。脂类、维生素等。在不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同。此外，初级代谢产物的合成在不停地进行着，任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动，甚至导致死亡。
次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素。毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同，它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。其中，抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物，种类很多，常用的有链霉素、青霉素、红霉素和四环素等。
在生产实际中，人们将通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵。发酵的种类很多。根据培养基的物理状态，可分为固体发酵和液体发酵；根据所生成的产物，可分为抗生素发酵、维生素发酵和氨基酸发酵等；根据发酵过程对氧的需求情况，可分为厌氧发酵（如酒精发酵、乳酸发酵）和需氧发酵（如抗生素发酵、氨基酸发酵）。
人工控制
人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性、控制生产过程中的各种条件（即发酵条件）等。例如，黄色短杆菌能够利用天冬氨酸合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。其中，赖氨酸是一种人和高等动物的必需氨基酸，在食品、医药和畜牧业上的需要量很大。在黄色短杆菌的代谢过程中，当赖氨酸和苏氨酸都累计过量时，就会抑制天冬氨酸激酶的活性，使细胞内难以积累赖氨酸；而赖氨酸单独过量就不会出现这种现象。例如，在谷氨酸的生产过程中，可以采取一定的手段改变细胞膜的透性，是谷氨酸能迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用，提高谷氨酸的产量。

微生物学微生物的代谢

第四章真核微生物1.试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。

*答：细胞壁成分的异同细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。

放线菌为G-，其细胞壁具有G-所具有的特点。

酵母菌和霉菌为真菌，酵母菌的细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖；而霉菌的细胞壁成分为几丁质、蛋白质、葡聚糖。

原生质体制备方法： G+菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶；G-菌原生质体获得：EDTA鳌合剂处理，溶菌酶；放线菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶；霉菌原生质体获得：纤维素酶。

2.试图示并说明真核微生物“9+2”型鞭毛的构造和生理功能。

*鞭毛(flagella)，长100-200 μm，以挥鞭方式推动细胞运动。

鞭毛由伸出细胞外的鞭杆、嵌埋在细胞质膜上的基体以及把这两者相连的过渡区共3部分组成。

鞭杆的横切面呈9+2型，即中心有一对中央微管，其外有9个微管二联体，整个鞭杆由细胞质膜包裹。

每条微管二联体由A，B两条中空的亚纤维组成，其中A亚纤维是一完全微管，而B亚纤维则有10个亚基围成，所缺3个亚基与A亚基纤维共用。

通过动力蛋白臂与相邻的微管二联体的作用，可使鞭毛作弯曲运动。

3.试简介真核细胞所特有的几种细胞器的结构及主要功能答：（线粒体、溶酶体、叶绿体、高尔集体、液泡、内质网、微体、膜边体、氢化酶体、几丁质酶体。

）膜边体又称须边体或质膜外泡，为许多真菌所特有。

它是一种位于菌丝细胞四周的质膜与细胞壁间，由单层膜包裹的细胞器。

膜边体可由高尔基体或内质网特定部位形成，各个膜边体能互相结合，也可与别的细胞器或膜相结合，功能可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关。

几丁质酶体又壳体，一种活跃于各种真菌菌体顶端细胞中的微小泡囊，内含几丁质合成酶，其功能是把其中所含的酶源源不断地运输到菌丝尖端细胞壁表面，使该处不断合成几丁质微纤维，从而保证菌丝不断向前延伸。

生物3.10微生物的类群、营养、代谢和生长

微生物的能量代谢
化能自养生物
01
利用化学反应释放的能量来合成有机物质的微生物，如硝化细
菌。
化能异养生物
02
利用有机物质氧化过程中释放的能量来合成有机物质的微生物，
如大肠杆菌。
光能自养生物
03
利用光能来合成有机物质的微生物，如藻类。
微生物的代谢途径
糖酵解途径
葡萄糖在无氧条件下被分解成丙酮酸，产生少量能量和还原力的代谢途径，是厌氧微生物的主要代谢途径。
三羧酸循环
在有氧条件下，线粒体中的乙酰 CoA完全氧化成二氧化碳和水，并释放能量的代谢途径。
戊糖磷酸途径
葡萄糖经过一系列反应生成五碳糖和六碳糖的代谢途径，是需氧生物的主要糖代谢途径之一。
04 微生物的生长
微生物的生长曲线
延迟期
细胞适应生长环境，不进行分裂，数量基本不变。
对数生长期
细胞快速分裂，数量呈指数增长。
氧气
好氧微生物需要氧气进行呼吸，厌氧微生物则在无氧环境下生长。
微生物的生长繁殖方式
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行无性繁殖，繁殖速度快。
有性繁殖
通过配子结合形成合子，再发育成新个体，繁殖速度慢。
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03 微生物的代谢
分解代谢和合成代谢
分解代谢
微生物通过分解有机物质获取能量和营养物质的过程。这些有机物质可以是糖类、蛋白质、脂肪等。分解代谢过程中，微生物产生能量并合成新的细胞成分。
合成代谢
微生物利用能量和营养物质合成细胞成分的过程。合成代谢过程中，微生物消耗能量并产生新的细胞成分，如蛋白质、核酸等。
生物3.10微生物的类群、营养、代谢和生长

第四章微生物的生长

第四章微⽣物的⽣长章名：03|微⽣物的⽣长01|单项选择题（每⼩题1分）难度：1|易1.下列物质可⽤作⽣长因⼦的是（）A.葡萄糖B.纤维素C.NaClD.叶酸答：D2.要对⼟壤中放线菌孢⼦进⾏计数最好使⽤（）A.浇注平板法B.划线平板法C.涂布平板法D.弹平板法答：C3.在典型⽣长曲线中，细胞形态最⼤的⽣长期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：A4.在典型⽣长曲线中，代时最短的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：B5.在曲型⽣长曲线中，细胞产量最⾼的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：C6.在曲型⽣长曲线中，细胞形态最不规则的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：D7.作接种⽤的“种⼦”，最好取⾃典型⽣长曲线上（）的培养液。

A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：B8.凡是厌氧菌，其细胞中都缺乏（）A.超氧化物歧化酶(SOD)B.过氧化氢酶C.过氧化物酶D.葡萄糖氧化酶答：A9.利⽤酒精作表⾯消毒剂时，其最适浓度是（）A.70%-75%B.75%-80%C.80%-85%D.85%-95%答：A10.链霉素的作⽤机制是（）A.抑制细胞壁合成B.⼲扰细胞膜功能C.抑制蛋⽩质合成D.抑制DNA复制答：C11.四环素的抗菌机制是（）A.抑制细胞壁合成B.抑制蛋⽩质合成C.抑制DNA合成D.抑制RNA合成答：B12.最适⽣长温度低于20℃的微⽣物被称为（）A.耐冷菌B.嗜温菌C.耐热菌D.嗜冷菌答：D13.常⽤的⾼压灭菌的温度是（）A.121℃B.200℃C.63℃D.100℃答：A14.巴斯德消毒法可⽤于（）的消毒。

A.啤酒B.葡萄酒C.⽜奶D.以上所有答：D15. （）能通过抑制叶酸合成⽽抑制细菌⽣长。

A.青菌素B.磺胺类药物C.四环素D.以上所有答：B16.对活的微⽣物进⾏计数的最准确的⽅法是（）A.⽐浊法B.显微镜直接计数法C.⼲细胞重量测定D.平板菌落计数答：D17.某细菌2h中繁殖了5 代，该菌的代时是（）A.15minB.24minC.30minD.45min答：B18.代时是指（）A.培养物从接种到开始⽣长所需要的时间B.从对数期结束到稳定期开始的间隔时间C.培养物⽣长的时间D.细胞分裂繁殖⼀代所需要的时间答：D19. 发酵⼯业上为了提⾼设备利⽤率，经常在（）放罐以提取菌体或代谢产物。

第四章异养微生物的产能代谢

第四章异养微生物的产能代谢第一节新陈代谢的概念与微生物代谢的特点第二节发酵第三节呼吸作用第四节天然多聚物的氧化分解第五节能量转换第四章异养微生物的产能代谢第一节新陈代谢的概念与微生物代谢的特点一、新陈代谢（metabolism）的概念新陈代谢简称代谢，这是微生物生命活动的基本特征之一。

它包括微生物体内所进行的全部化学反应的总和。

二、新陈代谢的途径当营养物质（A）进入微生物体内后，发生一系列的化学反应：A→B→C→D→E，称为代谢途径。

途径中的物质（B→D）称为中间产物。

经过不同的中间产物，进行一系列化学反应，最后形成终点产物（E）。

每一步反应都有专一的酶催化进行。

A到E得到一个终点产物，是直线途径。

一种营养物质有时可被代谢成一个以上的终点产物，是分支代谢途径。

（A）和(C)都是前体。

所谓前体是指微生物从外界吸收的、或在代谢途径中形成的、可被进一步转变成终点产物的化合物。

F→GA→B→C→D→EH三、代谢分类代谢作用包括分解代谢和合成代谢，或分别称异化代谢和同化代谢。

1、分解代谢催化分解代谢的酶称为分解酶类。

营养物质在分解酶类催化下，由结构复杂的大分子变成简单的小分子物质的反应为分解代谢，所经历的过程为分解途径，所得到的产物称为分解产物。

在物质分解过程中同时产生能量。

分解代谢的三个阶段2、合成代谢催化合成代谢的酶类称为合成酶类。

在合成酶的催化下，不同的小分子结构的物质被合成为大分子物质的过程称为合成代谢，所经途径为合成途径。

所得产物为合成产物。

合成代谢过程中需要能量。

合成代谢能量与代谢关系3、两向代谢途径由于多数酶促反应是可逆的，所以某些代谢途径就不只具有一种功能。

例如EMP途径，不仅作为使糖分解成小分子物质的分解途径，而且也能作为使小分子物质（二羧酸）合成糖原（糖原异生）的合成途径。

这种具有双重功能的途径称为两向代谢途径。

4、初级代谢一般把具有明确的生理功能，对维持生命活动不可缺少的物质代谢过程，称为初级代谢。

微生物的代谢过程

微生物的代谢过程微生物是一类广泛存在于地球各个环境中的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。

它们具有独特的代谢过程，通过分解和转化有机物质，维持了地球生态系统的平衡和物质循环。

本文将着重探讨微生物的代谢过程，从其能量获取、营养物质利用等方面展开，以便更好地理解微生物的生活方式。

一、微生物的能量获取微生物的能量获取主要通过两种方式：化学能和光能。

一些微生物通过化学反应来获得能量，这被称为化学合成。

比如许多细菌利用硫化氢等无机物质进行化学反应，产生能量来维持其生存。

另一些微生物则利用光合作用，将阳光转化为化学能以供自身使用。

光合作用是一种利用光能合成有机物质的过程，典型的代表就是光合细菌和光合蓝藻。

二、微生物的营养物质利用微生物对于营养物质的利用非常广泛，可以利用各种有机物质和无机物质进行代谢。

其中，碳源的利用尤为重要。

微生物可以根据对碳源的利用方式将其分为两类：自养微生物和异养微生物。

自养微生物能够利用无机碳源如二氧化碳来合成有机物质，比如细菌中的类固醇合成细菌；而异养微生物则需要从外部获取有机碳源，例如许多病原菌依赖于宿主提供的有机物质来生存。

微生物的氮源利用也非常重要，因为氮是构成蛋白质等生物大分子的关键元素。

微生物可以利用无机氮源如氨、硝酸盐等，也可以利用有机氮源如氨基酸、蛋白质等。

通过利用不同的氮源，微生物可以满足自身的生长和繁殖需求。

除了碳源和氮源，微生物还需要其他一些微量元素，如磷、硫、钾等。

这些微量元素在细胞代谢中起到重要的作用，比如作为酶的辅助因子、参与细胞信号传递等。

三、微生物的代谢途径微生物在代谢过程中通过一系列酶催化的化学反应来完成对营养物质的分解和合成。

常见的代谢途径包括糖酵解、无氧呼吸、有氧呼吸、脂肪酸合成等。

糖酵解是一种将葡萄糖分解为乳酸或乙醇等产物的过程，常见于一些厌氧微生物。

无氧呼吸则是一种在缺氧条件下，微生物将有机物质通过无氧反应代谢产生能量的方式。

有氧呼吸是一种需氧条件下进行的代谢途径，微生物通过将有机物质氧化为二氧化碳和水，释放大量能量。

第4、第5章：微生物学复习题

《微生物学》复习题第四章微生物的营养和培养基第五章微生物的新陈代谢第四章微生物的营养一、名词解释碳源；氮源；能源；生长因子；碳氮比；培养基；液体培养基；固体培养基；选择培养基；鉴别培养基二、填空题1、微生物的营养要素有________、_________、________、______、________和_______六大类。

2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有________、_________、________、______等四种。

3、化能自养微生物以为能源，以为碳源，如属于此类微生物。

4、化能异养微生物的基本碳源是，能源是，其代表微生物是________和_______等。

5、固体培养基常用于微生物的、、及等方面。

6、液体培养基适用于以及的研究。

7、半固体培养基可用于、及等。

8、琼脂是配制培养基时常用的凝固剂，它的熔点是_________，凝固点是_______。

9、高氏1号培养基常用于培养；马铃薯葡萄糖培养基常用于培养；牛肉膏蛋白胨琼脂培养基常用于培养。

10、培养基的主要理化指标通常有、、和等。

三、判断题（在括号中写上“√”或“×”以表示“对”或“错”）1、培养自养细菌的培养基中至少应有一种有机物。

（）2、异养型微生物都不能利用无机碳源。

（）3、碳源对微生物的生长发育是很重要的，它是构成细胞的主要物质，也是提供能源的物质。

（）4、在微生物学实验室中，蛋白胨、牛肉膏和酵母膏是最常用的有机氮源。

（）5、在固体培养基中，琼脂是微生物生长的营养物质之一。

（）6、需要消耗能量的营养物质运输方式是促进扩散。

（）7、按照所需要的碳源、能源不同，可将微生物的营养类型分为无机营养型和有机营养型。

（）8、微生物的六大营养要素对配制任何微生物培养基时都是缺一不可的。

（）9、培养基配制好后，在室温下放置半天后再灭菌是不会有不良影响的。

（）10、EMB培养基是一种用于分离大肠杆菌的选择培养基。

微生物生长与代谢模型的建立及应用

微生物生长与代谢模型的建立及应用一、微生物生长模型的建立微生物是一类非常微小的生物，它们对不同的环境条件非常敏感，例如温度、pH值、营养物质等等。

微生物生长模型的建立可以帮助人们更好地了解微生物的生长规律和代谢规律，从而开发出更有效的微生物资源，如微生物产物的制造等。

1.1 普述微生物生长规律与需求因素微生物的生长规律一般遵循指数生长规律，即每隔一定时间，细菌数量将成倍增长。

而细菌的存活与繁殖都需要有一定的生长因素，这些生长因素包括温度、pH值、营养物质和氧气等要素。

如果这些生长因素不利于微生物的生长，那么微生物的数量就会受到限制。

1.2 常见的微生物生长模型微生物生长模型有多种，常见的有单一微生物生长模型、细胞质模型、分子交互模型等。

其中单一微生物生长模型可以描绘细菌在适宜的环境中的生长速度与数量，细胞质模型则涉及到细胞内容物的生长和分裂等；而分子交互模型则更为细致地解释了分子之间相互作用的原理和习性。

1.3 微生物生长模型的建立方法微生物生长模型的建立需要以实验数据为基础，根据实验数据分析微生物的生长速度与数量变化规律，并通过适当的统计方法，建立一个贴近实际情况的模型，来描述微生物在不同环境条件下的生长状况。

常见的建立方法包括参数拟合法、模型识别法、参数估计法等。

二、微生物代谢模型的建立微生物代谢模型的建立可以描述微生物在不同环境条件下的代谢规律，进而推断微生物的功能和应用。

例如，通过微生物代谢模型，可以预测某种微生物产生的化合物种类和产量，为微生物资源开发和利用提供参考。

2.1 微生物代谢规律与影响因素代谢是细胞在生长和分裂过程中的主要功能之一，同时还与细胞对环境条件的适应度密切相关。

因此，微生物的代谢规律和代谢调节对其生长和生存非常重要。

例如，代谢种类、代谢过程中产生的化学物质种类和数量、代谢能力等等都会受到环境条件的影响。

2.2 常见的微生物代谢模型微生物代谢模型有多种，常见的有酸化模型、酱油糖稠化模型、铵离子调控模型等。

第四章微生物生长及控制

发酵工业上一般采用1/10的接种量
（4）培养基成分：接种到营养丰富的天然培养基中的微生物延滞期短。
5）缩短延滞期的意义和方法

在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期
接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄加大接种量用与培养菌种相同组分的培养基选用繁殖快的菌种

在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌
力、超声波

化学因素：酸、碱、氧化还原电位、化学
药物等

生物因素：寄生、互生、共生、拮抗等
有害微生物的控制
防腐、消毒、灭菌
1、防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微
生物的生长繁殖，从而达到防止物品发生霉腐的措施，称为防腐。 2、消毒：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部的一部分对人体有害的称为消毒。
2、指数期（对数期）
1）现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。 2）生理特性： R最大，G（代时）最短细胞代谢活动比较稳定，菌体内各种成分最均匀，生理特性较一致。酶活力最高，酶系活跃，代谢旺盛活菌数几乎接近于总菌数
指数期的细胞是进行生理、代谢、遗传等研究的最好材料。
3）指数期细胞高速生长的原因：
同步培养的方法

1. 选择法 ⑴离心沉降分离法： ⑵过滤分离法： ⑶硝酸纤维素薄膜法：

2.诱导法
⑴温度调整法
⑵营养条件调整法
⑶用最稳定期的培养物接种
由于细胞个体间存在着差异，同步生长只能维持 1至2代，不能长久维持。
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4.4 环境因素对微生物生长的影响

微生物的一切生命活动都离不开环境，同一种微生
病原菌，而对被处理物体基本无害的措施，
3、灭菌（sterilization）采用强烈的理化因素使任何物体内

食品微生物复习要点第四章

四、微生物的生长名词解释灭菌：是指用物理或化学因子，使存在于物体中的所有微生物永久性地丧失其生活力，包括耐热的细菌芽孢。

消毒：杀死所有病原微生物的措施，可达到防止传染病的目的。

防腐：是一种抑菌措施。

利用一些理化因素使物体内外的微生物暂时处于不生长担忧未死亡的状态。

商业灭菌：是指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，并且在食物保藏过程中，不能进行生长繁殖。

最适生长温度：是指某菌分裂代是最短或生长速率最高时的培养温度。

最低生长温度：微生物能进行繁殖的最低温度界限。

最高生长温度：微生物生长繁殖的最高温度界限。

在此温度下，细胞易于衰老和死亡。

致死温度：致死微生物的最低温度界限即为致死温度。

D值：在一定温度下加热，活菌数减少一个对数周期（即90%的活菌被杀死）所需要的时间F值：在一定的基质中，其温度为121.1℃，加热杀死一定数量微生物所需要的时间。

Z值：在加热致死曲线中，时间降低一个对数周期（即缩短90%的加热时间）所需要升高的温度。

测定微生物数量及生物量的方法有哪些？试比较其优缺点直接法1、测体积简单适用，结果观察直观2、称干重间接法1、生理指标法（1）测定细胞总含氮量来确定细菌浓度适用于细胞浓度较高的样品，操作过程麻烦主要用于科学研究（2）含氮量的测定（3）其他，磷，DNA，产酸，耗氧等2、比浊法什么是细菌群体的典型生长曲线？分为哪几个期？各个期的特点是什么？认识者四个期有何实践意义？定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线。

分为延滞期，对数期，稳定期，衰亡期延滞期的特点：1）生长的速率常数为零2）细胞体积增大，DNA含量增多，为分裂做准备3）细胞内RNA含量增加，特别是rRNA含量高，合成代谢旺盛，核糖体酶类的合成加快，易产生诱导酶4）对不良环境（如PH值温度等）敏感缩短延滞期的方法：1）以对数期的菌体做种子菌2）适当增大接种量3）接种前后培养基成分不要相差太大4）遗传学方法改变变种的遗传特性对数期的特点：1）生长速率常数R最大，因此细胞每分裂一次所需的时间一代时G最短。

微生物学习题库(汇总)

《微生物学》习题库第一章微生物学绪论1. 适合所有微生物的特殊特征是（）。

A 它们是多细胞的B 细胞有明显的核C 只有用显微镜才能观察到D 可进行光合作用2. 人类通过微生物产生的食品有（）。

A 牛奶B 火腿C 酸乳酪D 黄瓜3. 第一位观察到微生物的科学家是（）。

A Robert HookeB Louis PasteurC Joseph ListerD James T. Watson4. 路易.巴斯德对微生物的贡献在于他（）。

A 发现了病毒B 提出了自然发生说理论C抨击了进化论D 号召人们关注微生物在日常生活中的重要性5. 巴斯德采用曲颈瓶试验来（）。

A 驳斥自然发生学说B 证明微生物致病C 认识到微生物的化学结构D 提出细菌和原生动物分类系统6. 微生物中铭记柯赫是由于（）。

A 证实病原菌学说B 在实验室中成功地培养病毒C 发展了广泛采纳的分类系统D提出了原核生物术语7. 下列的所有特征均与病毒相联系，除了（）之外。

A 它们很少或没有其它的化学物质B 用抗生素干扰病毒的活性C 病毒引起麻疹、腮腺炎和（病毒性）风疹D 它们不是细菌的类型8. 微生物双名法两个组成部分是（）。

A 目名和科名Ｂ科名和属名 C 属名和种的形容词 D 属名和多样化的词9. 在分类系统中细菌、蓝细菌一起皆属于（）。

A原生生物 B 盐生植物 C 绿藻门 D 原核生物界第二章微生物的形态结构一、填空题1. 真核生物与原核生物主要差别是________。

2. 原核生物与真核生物共同具有的特征是________。

3. 肽聚糖物质存在于________。

4. 主动转运过程中，分子运动与浓度梯度的关系是________。

5. 原核生物细胞的核糖体存在于________。

6. 线粒体被发现存在与________ 中。

7．细菌的芽孢用于抗性，真菌的孢子用于 ________。

8．在孢子囊中形成的无性孢子称为________。

9．真菌的营养方式是________。

第四章-微生物的生理

到体外，这个过程称为新陈代谢（简称代谢）。
新陈代谢包括同化作用（物质合成，吸收能量）和异化作用（物质分解，释放能量）。两者是相辅相成的：异化作用为同化作用提供物质基础和能量，同化作用为异化作用提供基质。
了解微生物的营养及其所需营养物的种类和数量，首先要了
解微生物的化学组成、元素组成和生理特性。
2013-7-7
第二节微生物的营养
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质. 营养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
新陈代谢过程：微生物从外界不断地摄取营养物质，经过一系列的生物化学反应，转变成细胞的组分，同时产生废物并排泄
无机盐的生理功能：细胞内一般分子成分(如P，S，Ca， Mg，Fe等) 大量元素
一般功能
生理调节物质
维持渗透压酶的激活剂 pH的稳定
无机盐
微量元素
特殊功能
化能自养菌的能源(S、Fe2+ 、NH4+ 、 NO2-) 无氧呼吸时的氢受体(NO3-、SO42-)
酶的激活剂（Cu2+、Mn2+、Zn2+等）特殊分子结构成分（Co、Mo等）
凡能供给微生物碳素营养的物质，称为碳源。
碳源的主要作用:是构成微生物细胞的含碳物质(碳架)和供给微生物生长、繁殖及运动所需要的能量。充当碳源的物质，往往同时又是能量的提供者（自然界中含碳的有机物，一般都含有较高的能量，在被分解时能释放出来，为微生物所利用）。
碳源种类: 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。
（2）利用无机氮作为氮源的微生物
能利用氨(NH3)、铵盐(NH4+)、亚硝酸盐(NO2-)、硝酸盐 (NO3-)的微生物有亚硝化细菌、硝化细菌、大肠杆菌、产气杆菌、枯草杆菌、铜绿色假单胞菌、放线菌、霉菌、酵母菌及藻类等。

食品微生物学-第四章微生物的代谢

第四节微生物独特的合成代谢
1 自养微生物的CO2固定： CO2是自养微生物的唯一碳源，异养微生物将CO2作为辅助碳源，将空气中的CO2同化成细胞物质的过程，称为CO2的固定作用。
自养微生物+ CO2
细胞物质（糖）同化有卡尔文循环、
还原性三羧酸循环、还原性的单羧酸循环三个途径。
异养微生物+ CO2
双歧杆菌： C6H12O6 3CH3COOH + 2.5ATP
2CH3CHOHCOOH +
乳糖发酵：
乳糖葡萄糖
C6H12 O6 + 半乳糖
异构化成
第二节自养微生物的生物氧化
一些微生物可以从氧化无机物获得能量，同化合成细胞物质，这类细菌称为化能自养微生物，它们在无机能源氧化过程中通过氧化磷酸化产生ATP。能进行光能营养的微生物真菌中有藻类及原核生物中蓝细菌。
3 柠檬酸发酵：关于柠檬酸的发酵，目前大多数的学者认为柠檬酸并非只有 TCA循环产生，还可由葡萄糖经EMP途径生存丙酮酸，丙酮酸羧化反应形成草酰乙酸，与乙酰辅酶A形成柠檬酸。
葡萄糖
磷酸稀醇式丙酮酸
草酰乙酸
CO2
柠檬酸
丙酮酸
乙酰辅酶A
4 乳酸发酵：乳酸是乳酸菌发酵的最终产物。乳酸菌的种类有许多，发酵的方式有正型乳酸发酵和异型乳酸发酵两种。
（3）发酵作用（fermentation）：广义的发酵最早是指从不断冒泡并产生有用发酵产物的一些自然现象开始的；目前发酵泛指任何利用好氧性或厌氧性微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料的一类生产方式。狭义的发酵是指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力[H]经呼吸链传递而直接交中间代谢物，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。

第四章微生物的代谢调控与代谢

[实际上乳糖不是真正的诱导物，它必须先转化为别构乳糖才能起诱导剂的作用] �� 诱导剂也可以不是该酶的作用底物如异丙基- β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）是β-半乳糖苷酶合成的极佳诱导剂，但不是作用底物；
�� 酶的作用底物不一定有诱导作用如对硝基苯-α-L-阿拉伯糖苷是β-半乳糖苷酶的底物，但不能诱导该酶的合成。
凡是能促进酶合成的调节称为诱导；而能阻碍酶合成的调节称为阻遏。
�� 同调节酶的活性的反馈抑制等相比，通过调节酶的合成而实现代谢调节的方式是一类较间接而缓慢的调节方式；其优点是通过阻止酶的过量合成，有利于节约生物合成的原料和能量。
一）酶合成调节的类型
诱导阻遏末端产物阻遏
三、分支生物合成途径的调节
1、同工酶（isoenzyme）调节某一分支途径中的第一步反应可由多种酶催化，但这些酶受不同的终产物的反馈调节. (酶的分子结构不同)
D
A B C F
E
G
Y
Z
如：大肠杆菌的天门冬氨酸族氨基酸的合成途径中，有三个同工酶：天门冬氨酸激酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分别受赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸的反馈调节
�� 1指由某代谢途径末端产物过量积累而引起的阻遏。 �� 2对直线式途径来说，末端产物阻遏的情况较简单，即产物作用于代谢途径中的各种关键酶，使之合成受阻；对于分支代谢途径而言，情况较复杂，每种末端产物仅专一地阻遏合成它的那条分支途径的酶。代谢途径分支点以前的“公共酶”仅受所有分支途径末端产物的阻遏（多价阻遏作用）。 3末端产物阻遏在代谢调节中有重要作用，保证细胞内各种物质维持适当的浓度；普遍存在于氨基酸核苷酸生物合成途径中。
5、顺序反馈调节 (sequential feedback regulation)

微生物第四章

第四章微生物的代谢代谢（metabolism）：也称新陈代谢，指生物体内进行的全部化学反应的总和。

（一）分解代谢：细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在此过程中产生能量的过程。

不同营养类型的微生物进行分解代谢所利用的物质不同，异氧微生物利用的是有机物，自养微生物利用的是无机物。

（二）合成代谢：细胞利用简单的小分子物质合成复杂的大分子物质，并在此过程中贮藏能量的过程。

（三）物质代谢：物质在体内进行转化的过程。

（四）能量代谢：伴随物质转化而发生的能量形式相互转化的过程。

（五）初级代谢：能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或提供生长能量的一类代谢。

产物有小分子前体物、单体、多聚体等生命必需物质。

（六）次级代谢：某些微生物进行的非细胞结构物质和维持其正常生命活动的非必须物质的代谢。

产物有抗生素、酶抑制剂、毒素、甾体化合物等，与生命活动无关，不参与细胞结构，也不是酶活性必需，但对人类有用。

合成代谢和分解代谢的关系1.分解代谢为合成代谢提供能量和原料，保证正常合成代谢的进行，合成代谢又为分解代谢创造更好的条件。

2.合成代谢和分解代谢都是由一系列连续的酶促反应构成的，前一步反映的产物是后续反应的底物。

微生物代谢的特点1.代谢旺盛（代谢强度高、转化能力强）2.代谢类型多样化（导致营养类型的多样化）3.某些微生物在代谢过程中除产生其生命活动必须的初级代谢产物和能量外，还会产生一些次级代谢产物，次级代谢产物与人类生产与生活密切相关，是微生物学的重要研究领域。

4.微生物的代谢作用使得微生物在自然界的物质循环中起着极其重要的作用。

第一节微生物的能量代谢第二节微生物的物质代谢第三节微生物代谢的调节第四节微生物次级代谢与次级代谢产物第一节微生物的能量代谢微生物能量代谢是指微生物把环境提供的能源或本身储存的能源转变为微生物生命活动所需能源的过程。

微生物的产能代谢是指生物体内经过一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程，又称生物氧化。