-微生物的生理
微生物生理复习题及答案
微⽣物⽣理复习题及答案第⼀章绪论1、什么是微⽣物⽣理学？研究热点是什么？微⽣物⽣理学是从⽣理⽣化的⾓度研究微⽣物的形态与发⽣、结构与功能、代谢与调节、⽣长于繁殖等的机理，以及这些过程与微⽣物⽣长发育以及环境之间的关系的学科。
研究热点：环境修复；微⽣物发电、⽣物燃料；资源开发利⽤。
2、简要说明微⽣物⽣理学与其他学科的关系。
微⽣物⽣理学既是⼀门基础学科⼜是⼀门应⽤学科。
它的发展与其他学科有着密切的联系，既依赖于微⽣物学、⽣物化学、细胞⽣物学、遗传学基础学科的理论和技术，还需要数学、物理学、化学、化学⼯程、电⼦信息学和设备制造⼯程等的理论和技术。
3、简述微⽣物⽣理学中常⽤的技术与⽅法。
（1）电⼦显微技术，⼀种公认的研究⽣物⼤分⼦、超分⼦复合体及亚细胞结构的有⼒⼿段，也是研究微⽣物不可缺少的⼿段。
(2)DNA分⼦铺展技术，可⽤来检查细菌、噬菌体的染⾊体结构，还可进⾏动态跟踪。
（3）超速离⼼技术（4）光谱分析技术，包括可见光光度法（定量分析），紫外分光光度法，荧光分光光度法，红外分光光度法。
(5）层析技术，⼀种基于被分离物质的物理、化学及⽣物学特性的不同，使它们再某种基质中移动速度不同⽽进⾏分离和分析的⽅法。
纸层析，薄层层析，柱层析。
（6）电泳技术，⽤于对样品进⾏分离鉴定或提纯的技术。
等电聚焦电泳，双向电泳，⽑细管电泳，变性梯度凝胶电泳。
（7）同位素⽰踪技术，利⽤放射性核素作为⽰踪剂对研究对象进⾏标记的威廉分析⽅法。
（8）基因芯⽚与⾼通量测序技术第⼆章微⽣物的细胞结构与功能1.细胞壁及细胞膜的⽣理作⽤是什么？(2)控制细胞⽣长扩⼤(3)参与胞内外信息的传递(4)防御功能(5)识别作⽤（ps1、维持细胞形状,控制细胞⽣长，保护原⽣质体。
细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原⽣质体由于液泡吸⽔⽽产⽣的膨压,从⽽使细胞具有⼀定的形状,这不仅有保护原⽣质体的作⽤,⽽且维持了器官与植株的固有形态.另外,壁控制着细胞的⽣长,因为细胞要扩⼤和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展.2.细胞壁参与了物质运输与信息传递细胞壁允许离⼦、多糖等⼩分⼦和低分⼦量的蛋⽩质通过,⽽将⼤分⼦或微⽣物等阻于其外。
微生物生理—影响微生物生长的主要因素
1 温度对微生物生长的影响
具体表现在： ▪ 影响酶活性：温度变化影响酶促反应速率，最终影响
细胞合成。 ▪ 影响细胞膜的流动性：温度高，流动性大，有利于物
质的运输；温度低，流动性降低，不利于物质运输。 ▪ 影响物质的溶解度，对生长有影响。
3.0 5.0~6.0 8.0
小结
1)温度 最低温度，最适温度，最高温度；低温 型微生物，中温型微生物，高温型微生物。
2)氧气 专性好氧菌，兼性厌氧菌，微好氧菌， 耐氧菌， 厌氧菌
3)pH值 最低、最适和最高pH值；嗜碱微生物、 耐碱微生物、中性微生物、嗜酸微生物、 耐 酸微生物
2 氧气对微生物生长的影响
2.5 厌氧菌 厌氧菌有以下几个特点：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；在空气或含 10%CO2的空气中，它们在固体或半固体培养基的表面上不 能生长，只有在其深层的无氧或低氧化还原势的环境下才能 生长；其生命活动所需能量是通过发酵、无氧呼吸、循环光 合磷酸化或甲烷发酵等提供；细胞内SOD和细胞色素氧化 酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。
2 氧气对微生物生长的影响
2.1专性好氧菌 必须在有分子氧的条件下才能生长，有 完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含超氧 化物歧化酶和过氧化氢酶。绝大多数真菌和许多细菌都 是专性好氧菌。 2.2 兼性厌氧菌 在有氧或无氧条件下均能生长，但在有 氧情况下生长得更好；在有氧时靠呼吸产能，无氧时借 发酵或无氧呼吸产能；细胞含SOD和过氧化氢酶。许多 酵母菌和许多细菌都是兼性厌氧菌。
3 pH值对微生物生长的影响
1） 影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响 对物质的吸收能力。 2）改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径。如，酵 母菌在pH4.5 ~ 5产乙醇，在 pH6.5以上产甘油、酸。 3）影响培养基中营养物质的离子化程度，从而影响 营养物质吸收，或有毒物质的毒性。
食品微生物学 第三章微生物的生理 第二节微生物的生长
微生物的生理
（1）微生物的生长曲线 将少量单细胞微生物纯菌种接 种到新鲜的液体培养基中，在最适条件下培养，在培养过程 中定时测定细胞数量，以细胞数的对数为纵坐标，时间为横 坐标，可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的生长曲 线（growth curve）。生长曲线严格说应称为繁殖曲线，因 为单细胞微生物，如细菌等都以细菌数增加作为生长指标。 这条曲线代表了细菌在新的适宜环境中生长繁殖至衰老死亡 的动态变化。根据细菌生长繁殖速度的不同可将其分为四个 时期（见图3-1）。
微生物的生理
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.2 微生物的生长
3.2.1 微生物生长与繁殖
微生物在适宜的条件下，不断从周围环境中吸收营养物 质，并转化为细胞物质的组分和结构。同化作用的速度超过 了异化作用，使个体细胞质量和体积增加，称为生长。单细 胞微生物，如细菌个体细胞增大是有限的，体积增大到一定 程度就会分裂，分裂成两个大小相似的子细胞，子细胞又重 复上述过程，使细胞数目增加，称为繁殖。单细胞微生物的 生长实际是以群体细胞数目的增加为标志的。霉菌和放线菌 等丝状微生物的生长主要表现为菌丝的伸长和分枝，其细胞 数目的增加并不伴随着个体数目的增多而增加。
微生物的生理
（4）比浊法 在细菌培养生长过程中，由于细胞数量的 增加，会引起培养物混浊度的增高，使光线透过量降低。在 一定浓度范围内，悬液中细胞的数量与透光量成反比，与光 密度成正比。比浊管是用不同浓度的BaCl2与稀H2SO4配制成 的10支试管，其中形成的BaSO4有10个梯度，分别代表10个 相对的细菌浓度（预先用相应的细菌测定）。某一未知浓度 的菌液只要在透射光下用肉眼与某一比浊管进行比较，如果 两者透光度相当，即可目测出该菌液的大致浓度。 如果要 作精确测定，则可用分光光度计进行。在可见光的450～ 650nm波段内均可测定。
第六章 微生物的生理特性1
微生物利用废水营养的情况
细菌往往优先利用易被吸收的有机物质。 如果这种物质的量已经满足要求，它就不再利 用其它的物质了。在工业废水的生物处理中， 常加入生活污水补充工业废水中某些营养物质 的不足。加多少酌情而定，否则反而会把细菌 养“娇”，不利于工业废水的处理。因为生活 污水中的有机物比工业废水中的有机物易被吸 收利用。
4、光能异养（photorganotroph)
属于这一营养类型的细菌很少，如红 螺菌中的一些细菌以这种方式生长。一般 来说，光能营养型细菌生长时大多需要 生长因子。 碳源——有机物作供氢体和碳源，要有CO2存在。 能源——光
红螺菌
光能 CH3 [CH2O] +2CH3COCH3+H2O CHOH CO2 ＋ 2 光合色素 CH3 红螺菌(Rhodospirillum sp．)属于光合细菌(Photosynthetic Bacteria，PSB)的一种，广泛分布于江河、湖泊、海洋等水域环境 中，尤其在有机物污染的积水处数量较多。
氧化还原电位又称氧化还原电势（redox potential），是度量 某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势 的一种指标，其单位是V（伏）或mV（毫伏）。
不同类型微生物生长对氧化还原电位的要求不同
好氧性微生物：+0.1伏以上时可正常生长,以+0.3～+0.4伏为宜； 厌氧性微生物：低于+0.1伏条件下生长； 兼性厌氧微生物：+0.1伏以上时进行好氧呼吸, +0.1伏以下时进行发酵。
α w=Pw/Pow 式中Pw代表溶液蒸汽压力, POw代表纯水蒸汽压力。
纯水α w为1.00,溶液中溶质越多, α w越小
微生物一般在α w为0.60～0.99的条件下生长, α w过低时, 微生物生长的迟缓期延长, 生长速率和总生长量减少。 微生物不同，其生长的最适α w不同。
微生物生理—微生物生长规律
一、生长与繁殖的概念
4、个体生长：微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈 代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。
5、群体生长：群体中个体数目的增加。可以用重量、体 积、密度或浓度来衡量
群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
二、微生物的生长曲线
一条典型的生长曲线至少可以分为： 迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期
新的培养基，最终可全部死亡。此期细菌的菌体变形或 自溶，染色不典型，难以进行鉴定。
小结
1)生长与繁殖的概念：生长、繁殖、发育、 个体生长、群体生长
2)微生物的生长曲线：迟缓期、对数期、稳 缓期 是细菌植入到新环境后的一个适应阶段。此时菌
体增大，代谢活跃，合成并积累所需酶系统。RNA含 量明显增多，但DNA的量无变化，此时细菌数并不增 加。这一过程一般约需1~4 h。
二、微生物的生长曲线
2、对数期 细菌此时生长迅速，以恒定速度进行分裂繁殖，
活菌数以几何级数增长，达到顶峰，生长曲线接近一 条斜的直线。一般而言，该期的病原菌致病力最强， 其形态、染色特性及生理活性均较典型，对抗菌药物 等的作用较为敏感。大肠杆菌的对数期可持续6~10 h。
二、微生物的生长曲线
3、稳定期 此时因营养的消耗、代谢产物的蓄积等，细菌繁殖
速度下降，死亡数逐步上升，新繁殖的活菌数与死菌数 大致持平。该期细菌的形态及生理性状常有改变，革兰 氏阳性菌此时可染成阴性。毒素等代谢产物大多此时产 生。大肠杆菌的稳定期持续约8 h。
二、微生物的生长曲线
4、衰亡期 细菌开始大量死亡，死菌数超过活菌数。如不移植到
微生物的生长规律
主要内容
生长与繁殖的概念 微生物的生长曲线
一、生长与繁殖的概念
微生物生理学
微生物生理学简介微生物生理学是研究微生物（包括细菌、真菌、病毒等）在生理上的活动和代谢过程的学科。
微生物在地球上广泛存在，并在各个生态系统中扮演着重要角色。
了解微生物生理学有助于我们理解微生物的生命活动和其与环境之间的相互关系。
本文将从微生物的生长、代谢、运动等方面介绍微生物生理学的基本知识。
微生物的生长微生物的生长是指微生物个体数量的增加。
微生物可以通过两种主要方式进行繁殖：有丝分裂和无丝分裂。
有丝分裂适用于真菌和一些原生动物，通过细胞核的分裂和细胞质的分裂来产生新的个体。
无丝分裂适用于细菌和病毒等微生物，在此过程中，微生物通过复制DNA并将其分配给新形成的细胞来繁殖。
微生物的生长受到一系列因素的影响，包括温度、pH值、营养物质和氧气含量等。
不同的微生物对这些环境因素的要求各不相同。
例如，嗜热菌可以在高温环境中生长，而嗜冷菌则适应于低温环境。
微生物的代谢微生物通过代谢产生能量和合成生物分子。
代谢过程可以分为两个主要类型：有氧代谢和厌氧代谢。
有氧代谢是指微生物在氧气存在的情况下进行的代谢过程，产生较多的能量。
厌氧代谢是指微生物在氧气缺乏的条件下进行的代谢过程，产生较少的能量。
微生物通过新陈代谢和合成代谢来维持生理功能。
新陈代谢是指分解有机物质以产生能量的过程，合成代谢是指合成微生物所需的有机物质和细胞组件的过程。
微生物的运动微生物可以有不同的运动方式，包括游动、滑动和极纤毛等。
游动是指微生物利用鞭毛或纤毛等结构在液体中进行活动。
滑动是指微生物利用纤毛或假足等结构在固体表面上移动。
极纤毛是一种很短的纤毛，存在于细菌和某些原生动物中，用于以一种像旋转的方式推动细胞。
微生物的运动与其环境之间的相互作用密切相关。
微生物通过感知环境中的化学物质浓度、光照和温度等刺激来调整自己的运动方式。
这种对环境的感知和反应既可以是积极的，也可以是消极的，有助于微生物适应不同的生态环境。
结论微生物生理学作为一个重要的学科，研究微生物在生理上的活动和代谢过程。
食品微生物学 第三章微生物的生理 第四节微生物的代谢
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.4 微生物的代谢
代谢（metabolism）是微生物细胞与外界环境不断进行 物质交换的过程，即微生物细胞不停地从外界环境中吸收适 当的营养物质，在细胞内合成新的细胞物质并储存能量，这 是微生物生长繁殖的物质基础，同时它又把衰老的细胞和不 能利用的废物排出体外。因而它是细胞内各种生物化学反应 的总和。由于代谢活动的正常进行，保证的微生物的生长繁 殖，如果代谢作用停止，微生物的生命活动也就停止。因此 代谢作用与微生物细胞的生存和发酵产物的形成紧密相关。 微生物的代谢包括微能量代谢和物质代谢两部分。
微生物的生理
第四阶段：2-磷酸甘油酸转变为丙酮酸。这一阶段包括 以下两步反应：
① 2-磷酸甘油酸在烯醇化酶的催化下生成磷酸烯醇式丙 酮酸。
反应中脱去水的同时引起分子内部能量的重新分配，形 成一个高能磷酸键，为下一步反应做了准备。
微生物的生理
② 磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下，转变为 丙酮酸。
GDP+ Pi GTP 琥珀酰CoA 琥珀酸硫激酶 琥珀酸 + CoASH
琥珀酰CoA在琥珀酸硫激酶的催化下，高能硫酯键被水 解生成琥珀酸，并使二磷酸鸟苷（GDP）磷酸化形成三磷酸 鸟苷（GTP）。这是三羧酸循环中唯一的一次底物水平磷酸 化。
微生物的生理
⑥琥珀酸脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生成延胡索酸
FAD
FADH2
琥珀酸
NAD+
NADH +H+
苹果酸
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
TCA循环的总反应式如下：
微生物生理学
微生物生理学微生物生理学，简单来说就是研究微生物的生命活动和代谢规律。
微生物是一类生命活动丰富、功能多样的生物，对各种化合物都有代谢能力，常常作为重要的工业菌来使用。
微生物生理学研究更是应用广泛，如农业、医学、食品、环保等领域。
下面，我们从微生物的代谢入手，探讨一下微生物生理学的一些基本概念和应用。
第一部分微生物代谢微生物代谢是微生物生理学的核心之一。
代谢是生命活动的基本过程，包括有机物的分解与合成，能量的产生与利用等。
在微生物代谢中，可以分为两种类型，即可以在顺应郭中生存的化能型微生物和以化学反应为生存基础的化学型微生物。
1.1 化能型微生物化能型微生物，也叫做碳源化微生物，可以分解有机物质并利用氮气、二氧化碳等化合物产生大量的能量，从而完成其生存过程。
常见的化能型微生物有产酸菌、膜糖体菌等。
这些微生物能够利用糖类、脂肪、蛋白、醇等有机物质产生能量，产生的能量可以用于合成细胞组分或响应外界刺激。
此外，还可以利用无机物质进行能量代谢，例如硫化氢细菌可以利用硫化氢合成ATP。
1.2 化学型微生物化学型微生物，也叫做于外营养物质微生物，不依靠外界有机体大量提供生存必需物质，而是通过化学反应来获得维持基本功能的能量和生物分子。
最典型的例子是大多数甲烷杆菌，它们不依赖于外部有机体大量提供生命必需物质，而是利用甲烷和碳酸盐进行代谢反应，获得能量和所需化合物质。
与化能型微生物不同的是，化学型微生物更多的是通过化学反应来维持生命活动和代谢。
第二部分微生物生理学的应用微生物生理学的应用十分广泛，从食品工业到医学领域，都可以利用到微生物生理学知识。
下面，我们重点介绍其中几个应用。
2.1 食品工业微生物在食品工业中起着极其重要的作用。
酸奶、芝士、酱油等食品的生产离不开微生物的应用。
微生物可以发酵，产生酸、酸性物质、酵素、蛋白质等，根据不同的产品需要，制定不同的菌种和发酵条件，从而生产出不同的食品。
2.2 医学领域微生物在医学领域的应用十分广泛。
微生物的生理 练习题
第四章微生物的生理一、名词解释1. 酶：是由细胞产生的、能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质酶和核酸类酶。
2. 酶的活性中心：指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。
酶的活性部位中心有两个功能部位：结合部位和催化部位。
3. 辅酶：全酶中与酶蛋白结合的非蛋白质的小分子有机物或者金属离子，全酶一定要在酶蛋白和辅酶或辅基同时存在时才起作用。
4. 酶的专一性：一种酶只作用一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生相应的产物。
酶的第五专一性包括结构专一性和立体异构专一性。
5. 微生物的新陈代谢：微生物从外界环境中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到体外，这是微生物与环境之间的物质交换过程。
6. 生长因子：是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
主要包括维生素、碱基、嘌呤、嘧啶、生物素和烟酸等。
7. 培养基：根据各种微生物对营养的需要，包括水、碳源、氮源、无机物及生长因子等按一定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质。
8. 选择性培养基：根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计、配制的培养基。
可在培养基中加入染料、胆汁酸盐、金属、酸、碱或抗生素等其中的一种，用以抑制非目的微生物的生长，并使所要分离的目的微生物生长繁殖。
9. 鉴别培养基：几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同，其菌落通过指示剂显示出不同的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫作鉴别培养基。
10. 加富培养基：由于样品中细菌数量少，或是对营养要求比较苛刻不易培养出来，故用特别的物质或成分配制而成的促使微生物快速生长的培养基，这种用特别物质或成分配制而成的培养基称为加富培养基。
11. 主动运输:是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。
《环境微生物学》微生物生理
微生物的物质转运与排泄
膜转运机制
微生物通过细胞膜上的转运蛋白 和通道蛋白实现物质的主动和被 动转运，维持细胞内环境稳态。
物质排泄
微生物通过多种方式将代谢废物 和过剩物质排出体外，以维持细
胞内外环境平衡。
抗性机制
部分微生物具有排出有害物质和 抗生素的抗性机制，这些机制有 助于微生物在污染环境中存活和
THANKS
感谢观看
微生物的共生与拮抗
共生关系
微生物间存在多种共生关系，如互惠共生、寄生共生等，它们通过相互合作，共同利用资源，促进彼 此的生长发育。
拮抗作用
某些微生物会分泌抗生素等物质，抑制或杀死其它微生物的生长，以获取更多的生态位和资源。
微生物的菌群互作与生态平衡
菌群互作
环境中存在大量的微生物菌群，它们之 间通过相互作用，形成一个复杂的网络 ，影响着整个生态系统的稳定性和功能 。
氮、磷去除
某些微生物具有硝化、反硝化作用，能够去除废水中的氮、磷等营 养物质，防止水体富营养化。
生物膜技术
利用微生物在载体表面形成生物膜，通过生物膜对废水的吸附、降 解作用，提高废水处理效率。
微生物在固废处理与资源化中的应用
1 2 3
堆肥技术
利用微生物对有机固体废弃物进行好氧堆肥，将 有机物质转化为稳定的腐殖质，实现有机废弃物 的减量化和资源化。
微生物能利用多种营养物 质，包括有机物、无机物 、气体等，表现出极高的 营养类型多样性。
代谢途径多样性
微生物具有多种代谢途径 ，包括好氧呼吸、厌氧呼 吸、发酵等，能够适应不 同环境和底物。
物质循环作用
微生物通过分解和合成作 用，参与环境中物质循环 ，对生态系统稳定和平衡 起到重要作用。
微生物的生理.
5.2.2光能异养型
以光为能源，具有光合色素，需要有机 物作为碳源和供氢体。
5.2.3化能自养型
利用无机物氧化放出的化学能作为能 源，常见的微生物有：硫化细菌、硝化 细菌等。
5.2.4化能异养型 这类微生物能源来自有机物氧化所产
生的化学能。分为：腐生微生物和寄生微 生物。
集团位移是指被运输物质在膜内受到 化学修饰，以被修饰的形式进入细胞的物 质运输方式。
• 确定微生物对营养物质的需求从两方面考虑，一方面，分 析微生物的化学成分；另一方面，测定微生物对外源物质 的需要。
• 微生物的成分分析表明，微生物细胞由碳、氢、氧、氮等 化学元素组成。其中碳、氢、氧、氮、硫、磷六种元素占 细胞干重的97%。
• 这些元素主要以水、有机物、无机物和无机盐的形式存在 于细胞中。水是主要成分，占细胞含量的80%左右。水、 有机质、无机质等物质共同赋予细胞遗传性、通透性和生 化活性。
对于少数微生物来说，既可利用无机 含氮化合物作为氮源，也可利用有机含 氮化合物作为氮源。
4.无机盐： 无机盐或矿物元素在微生物的生命活
动中起着十分重要的作用。 主要功能是：①构成细胞的组成成分；
②作为酶的组成成分； ③维持酶的活性； ④调节细胞渗透压； ⑤作为某些自养菌的能源。
（1）磷：细胞中矿质元素中磷含量最高， 是合成核酸、磷脂及高能磷酸化合物的 重要原料。
（5）钙：是某些酶的激活剂，参与细胞 膜通透性的调节。
（6）微量元素：除上述元素外，微生物 生长还需要其他微量元素，这些元素往 往参与酶的组成或作为酶的调节因子。
5.水：
水是微生物细胞的主要组成成分，占细胞 干重的70%-80%，水在代谢过程中起着重要作 用。
主要生理作用有：①重要组成成分；
09-微生物的生理生化反应
一、目的要求
了解试验原理及其在肠道菌鉴定中的意义和 方法。
二、基本原理
吲哚试验、甲基红试验、伏-普试验主要用来 鉴别大肠杆菌与产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）。 主要是用于水的细菌学检查，因为大肠杆菌虽 非致病菌，但在饮水中若大肠杆菌超过一定数 量则表示受粪便污染； 而产气肠杆菌则广泛存在于自然界中，因此， 检查水时要将二者区分开来。
伏-普试验
某些细菌可利用葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸 进行缩合，脱羧变成乙酰甲基甲醇，此物在 碱性条件下能被空气中的氧气氧化成二乙酰 。二乙酰与蛋白胨中精氨酸的胍基作用，生 成红色化合物，即伏-普反应阳性，没有红 色化合物产生则为阴性。 产气肠杆菌伏-普反应阳性，大肠杆菌伏-普 为阴性。
三、器材
菌种 大肠杆菌，产气肠杆菌； 培养基 蛋白胨水培养基，葡萄糖蛋白胨水 培养基； 溶液或试剂 甲基红试剂，40％KOH，5％α萘酚，乙醚，吲哚试剂等。
1、淀粉的水解试验
菌种：枯草芽孢杆菌，大肠杆菌。 菌种：枯草芽孢杆菌，大肠杆菌。 培养基：固体淀粉培养基。 培养基：固体淀粉培养基。 溶液或试剂：卢戈氏碘液。 溶液或试剂：卢戈氏碘液。 器材：无菌培养皿，接种环，试管架。 器材：无菌培养皿，接种环，试管架。
1、淀粉的水解试验
操作步骤： （1）无菌操作制备淀粉固定培养基平板。 （2）将枯草芽孢杆菌、大肠杆菌分别在同一平板不 同的部分划线接种，在平板的反面分别写上菌名。 （4）将平板倒置在37℃温箱中培养24h。 （5）观察各种细菌的生长情况。滴入少量卢戈氏碘 液于平皿中,轻轻旋转平板,使碘液均匀铺满整个平 板。
微生物的生理生化反应
在生活细胞中存在的化学反应称之为代谢。 在生活细胞中存在的化学反应称之为代谢。 微生物在代谢活动中的生理生化反应呈现出很 大的多样性。 大的多样性。
微生物生理—微生物的营养需求
一、微生物细胞的化学组成
微生物细胞中几种主要元素的含量 （细胞干重的百分数）
元素 碳 氮 氢 氧
细菌
50 15 8 20
酵母菌
49.8 12.4
6.7 31.1
霉菌
47.9 5.2 6.7 40.2
一、微生物细胞的化学组成
微生物细胞的化学组成
主要成分
水分（占鲜重的%）
占
蛋白质
干 碳水化合物
重
脂肪
为碳源。 • 主要作用：碳源物质通过复杂的化学变化来构成微生物自身
的细胞物质和代谢产物；同时多数碳源物质在细胞内生化反 应过程中还能为机体提供维持生命活动的能量。
二、微生物的六大营养要素
2、 氮源 • 概念：凡是可以被微生物用来构成细胞物质的或代谢产物中
氮素来源的营养物质通称为氮源物质。 • 主要作用：氮源物质常被微生物用来合成细胞中含氮物质，
一、微生物的营养类型
1、 光能无机自养型 光能无机自养型 ，也称光能自养型，这是一类能
以CO2为唯一碳源或主要碳源并利用光能进行生长的 的微生物，它们能以无机物如水、硫化氢、硫代硫酸 钠或其他无机化合物使CO2固定还原成细胞物质，并 且伴随元素氧（硫）的释放。
藻类、蓝细菌和光合细菌属于这一类营养类型。
由地透过膜向浓度较低的一侧扩散的过程，其驱动力是 细胞膜两侧物质的浓度差，即浓度梯度，不需要由外界 提供任何形式的能量。一旦细胞膜两侧的物质浓度梯度 消失，单纯扩散就停止。
二、营养物质进入细胞的方式
2、促进扩散（被动的物质跨膜运输方式） 有些物质借助于细胞膜上的一些与它们进行特异性结
合的载体蛋白，从浓度高的一侧透过膜向浓度低的一侧 扩散，不能逆浓度运输，不消耗能量，运输速率与膜内 外物质的浓度差成正比，这种扩散叫促进扩散。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.对水解酶类 ➢只要底物名称即可 如:蔗糖酶、胆硷酯酶、蛋白酶 ➢有时在底物名称前冠以酶的来源 如:唾液淀粉酶
酶的命名（2）——氢第受系一体亚统为亚命N类A名D 法
一种酶只有一种名称
该酶在亚亚类
中的顺序号
包括酶的系统命名和4个数字分类的酶编号
乳酸+NAD+→丙酮酸+NADH+H+
• Monod方程是典型的均衡生长模型，其基本假设如下： • 1) 细胞的生长为均衡式生长，因此描述细胞生长的唯一变量是细胞的浓度； • 2) 培养基中只有一种基质是生长限制性基质，而其他组分为过量，不影响细胞的生长； • 3) 细胞的生长视为简单的单一反应，细胞得率为一常数。
影响酶促反应速率的因素
酶促反应的动力学方程式
中间产物学说
vK vm m a S x S
Kmk2k 1k3
米－曼公式 P113
当[S]很高时
V→Vmax Vmax=K3[E]
v k3[E][S] Km [S]
v vmax[S] Km [S]
(Km
k2
k3 k1
)
米氏常数(Km)的意义
➢ Km是酶的特性常数，与酶的种类、性质有关，与酶 浓度无关。
1/[V]
-1/Km
1/Vmax
1/[S]
Monod 方程
1942年Mond采用纯菌种在培养基溶液中进行 微生物生长实验研究,提出了微生物生长速度和底 物浓度之间的关系。
➢ 微生物增长是底物降解的结果 ➢ 把微生物与废水中有机物浓度联系起来
• μ ——微生物比生长速率（S-1）； • μmax——微生物最大比生长速率(S-1)； • Cs——限制性底物浓度(g/L)； • Ks——饱和常数，即当μ=1/2μmax时的底物浓度。
乳酸：NAD氧化还原酶（EC1.1.1.27)
底 物
反 应
酶 学 委
第一亚类 被氧化的基团 第一大类, 为CHOH
名 类 员 即氧化还原酶类
称 型会
五、酶的催化特性
• 催化性共性 • 专一性
– 绝对专一 – 相对专一 – 立体异构专一
• 反应条件温和性 • 易失活（敏感性） • 高效性
酶与底物结合机理
V
最适 • 酶的作用与基质的
电离状态有关
PH
5、激活剂对酶促反应速度的影响
激活剂
——能使酶活性提高的物质
•必需激活剂
——缺乏时酶将丧失其催化能力
•非必需激活剂 ——缺乏时酶仍有催化能力，但效率低
6、抑制剂对酶促反应速度的影响P119
抑制剂——减弱、抑制、破坏酶活力的物质
– 不可逆抑制——抑制剂与酶分子上某些基团 以共价键方式结合，导致酶活性下降或丧失 ，且不可恢复。
四、酶的分类与命名 ——根据化学反应类型
1.氧化还原酶类
AH2+B→A+BH2
2.转移酶类
AR+B → A+BR
3.水解酶类
AB+H2O → AOH+BH
4.裂解酶类
AB → A+B
5.异构酶类
A → A’
6.合成酶类
A+B+ATP → AB+ADP+Pi
酶的命名（1）——习惯命名法
1.一般采用底物+反应类型而命名
腺嘌呤二核苷酸）：传递氢 • 辅酶Q（CoQ)：传递氢和电子 • AMP、ADP、ATP
二、酶蛋白结构
氨基酸→肽链→蛋白质
•一级结构 •二级结构 •三级结构 •四级结构
一级结构 二级结构 三级结构 四级结 构
蛋白质的分子结构
1、氨基酸在蛋白质多肽链中的排列顺序链接成 多肽链 2、主要由肽键和二硫键 维持结构 3、是多肽链本身的结构
——锁和钥匙模型
酶就象一把锁,酶的底物或底物分子 的一部分犹如钥匙,能专一性地插入酶 的活性中心部位而发生反应。
刚性
酶与底物结合机理 ——诱导楔合学说 • 酶的活性中心结构与底物原本并非 恰巧吻合 • 底物分子与酶接触时，可诱导酶的 活性中心结构发生构象改变
柔性
酶蛋白的构型与催化功能的关系
▪ 一级结构与催化功能的关系
➢ Km反映了酶与底物亲和力大小， Km大，酶与底物 亲和力小， Km小，酶与底物亲和力大。
➢ 当V=Vmax/2时 [S]= Km ， Km是酶促反应速度为 最大反应速度一半时的底物浓度。
➢ Km可应用双倒数法（Lineweaver-Burk）求得
双倒数法求Km 1/V=(Km/Vmax) ×1/[S]+1/Vmax
酶的活力与测定
酶活力
测定方法 化学分析法 光吸收法 量气法 酶分析法
2、酶的浓度和底物浓度对酶促反应 速度的影响
图1
图2
3、温度对酶促反应速度的影响
（T+10℃）的反应速度
V
最适 ➢ Q10=T—的—反—应—速—度———
➢ Q10=1.4~2.0
➢ 温度过低 ➢ 温度过高
T
4、pH对酶促反应速度的影响
蛋白质的分子结构
由两个以上具有三级结构的多肽链组成的，蛋白 质的这种结构形式称为蛋白质的四级结构。
三、酶的活性中心
——在酶蛋白中，与底物相结合，直接起 催化作用的氨基酸微区。
四、酶的分类与命名
• 根据酶在细胞的不同部位
– 胞外酶 – 胞内酶
• 根据作用底物的不同
– 淀粉酶 – 蛋白酶 – 脂肪酶 – 纤维素酶 – 核糖核酸酶
是多肽链本身的结构，是酶的基本化学结构
▪ 二、三级结构与催化功能的关系
是维持酶的活性中心所必须具备的空间结构
▪ 四级结构与催化功能的关系
取决于活性中心是否破坏
▪ 破坏酶结构的环境强烈搅拌、 α射线、β射线、Χ射线 • 化学：浓酸、浓碱、酚、醛、重金属
六、影响酶活力的因素
-微生物的生理
酶的功能
• 酶蛋白:催化生化反应加速进行 • 活性基团:传递电子、原子或化学基
团 • 金属离子:传递电子、起激活剂作用
并决定催化反应的性质
重要的辅酶或辅基
• 铁卟啉：传递电子 • 辅酶A：转酰基反应 • NAD(辅酶I)和NADP(辅酶II)：传递氢 • FMN （黄素单核苷酸）和FAD（黄素
蛋白质的分子结构
1.蛋白质的二级结构是指多肽链本身折叠或 盘曲所形成的局部空间构象 2.维持蛋白质二级结构主要依靠氢键 3.主要类型是α一螺旋 4、是多肽链形成的初级空间结构
蛋白质的分子结构
1. 蛋白质在二级结构形式的基础上进一步盘 曲.折叠而形成特定格式的三级结构 2. 三级结构主要依靠疏水键、氢键、盐键维 持
– 可逆抑制——抑制剂与酶分子上某些基团以 非共价键方式结合，导致酶活性下降或丧失 ，除去抑制剂，酶可恢复活性。