微生物代谢
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2.微生物生长曲线
⑴各时期的特点
时期
3利用选择培养基分离
4单细胞（单孢子）分离法
什么是单细胞分离法
采用显微分离法在显微镜下从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养。
毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适于较大微生物
显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
重点：细菌纯培养生长曲线。
难点：如何利用细菌纯培养生长曲线的对数生长期来计算细菌的代时和代数。
1.微生物纯培养技术（重点）
⑴定义
纯培养(pure culture)——微生物学中将在实验室条件下由一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代，称为纯培养。
⑵获得纯培养的方法
1梯度稀释平板分离法
2平板划线分离法
无氧呼吸
发酵
微生物类型
好氧菌
兼性厌氧菌
兼性厌氧菌
厌氧菌
兼性厌氧菌
厌氧菌
电子受体
O2
外源无机氧化物
（少数有机氧化物）
有机中间代谢物
底物
有机物
有机物
有机物
酶类
脱氢酶
氧化还原酶
脱氢酶
特殊氧化还原酶
脱氢酶
产ATP方式
呼吸链
（氧化磷酸化）
呼吸链
（氧化磷酸化）
直接产生
（底物水平磷酸化）
产能效率
高
中
低
5,化能自养微生物的氧化和产能
3、ED途径: Entner-Doudoroff Pathway
4、TCA循环: tricarboxylic acid cycle
•EMP途径为合成代谢提供了：
•能量：2ATP
•还原力：2NADH2
•小分子C架：6-P葡萄糖
•P-二羟丙酮
•3-P甘油酸
•P-烯醇式丙酮酸
•丙酮酸
•虽然PP途径中可经呼吸链氧化产能，1摩尔葡萄糖经PP途径最终可得到35摩尔ATP，但这不是代谢中的主要方式。因此，不能把PP途径看作是产生ATP的有效机制。
微生物代谢
要求掌握：
1、微生物代谢类型的特点及多样性；
2、合成代谢所需小分子化合物及能量、还原力的产生；
3、微生物细胞中特有的合成代谢——固氮及肽聚糖合成。
第二节化能异养微生物的生物氧化和产能——发酵和呼吸P194（重点，难点
第五节微生物特有的合成代谢——固氮和肽聚糖的合成P210（重点，难点
1.代谢的内容（见笔记）
C、盐杆菌D、红螺菌
总结
酒精发酵（酵母菌，细菌）
发酵作用
乳酸发酵（同型，异型）
有氧呼吸：产能最多，如枯草杆菌
呼吸作用硝酸还原：反硝化细菌
能
量
的
产
生
无氧呼吸硫酸还原：脱S弧菌
碳酸还原：产甲烷菌
氢细菌氧化H
无机物氧化铁细菌氧化铁
硝化细菌氧化NH4+，NO2-
硫化细菌氧化S02，S2-
环式光合磷酸化：着色细菌
光合磷酸化非环式光合磷酸化：蓝细菌
视紫红质受光照射产生质子动力产能：盐细菌
7，微生物的特有的合成代谢——肽聚糖的合成、生物固氮（重点，难点）
8.生物固氮
微生物的生长
通过本章的学习，要求掌握：
1、微生物生长量的测定方式。
2、细菌纯Βιβλιοθήκη Baidu养生长曲线各个时期的主要特点。
3、物理、化学手段用于控制微生物生长的方法及原理。
CO2 + H2O→-(CH2O)n- + O2↑
②光合细菌：只有光合系统Ⅰ，进行环式光合磷酸化
CO2 + 2H2S→-(CH2O)n- + H2O + 2S
③H+-ATP酶体系
3.化能异养微生物的氧化（见笔记）
生物的氧化的三种方式
①和氧的直接化合：C6H12O6 + 6O2→6CO2 + 6H2O
•关键反应：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸的裂解
•催化的酶：6-磷酸脱水酶，KDPG醛缩酶
TCA循环为合成代谢提供：
能量：ATP、GTP
还原力：NADH2
NADPH2
FADH2
小分子C架化合物：
乙酰COA
α酮戊二酸
琥珀酰COA
烯醇式草酰乙酸
（二）递氢
真核生物和原核生物呼吸链的组成是类似的
（三）受氢
•大多数好氧和兼性厌氧微生物中都有PP途径，而且在同一微生物中往往同时存在EMP和PP途径，单独具有EMP和PP途径的微生物较少见。
•ED途径在革兰氏阴性菌中分布广泛，特别是假单胞菌和固氮的某些菌株较多存在。
•ED途径可不依赖于EMP和PP途径而单独存在，是少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其它生物中。（微生物特有）
1、有氧呼吸
2、无氧呼吸
3、发酵
1.特点
•底物常规方式脱氢后，脱下的氢经完整的呼吸链又称电子传递链传递，最终被外源分子氧接受，产生了水并释放出ATP形式的能量。
2，特点
•底物脱下的氢只经过部分的呼吸链传递给氧化态的无机物，生成的能量不如有氧呼吸多。
3,特点
①产能方式：底物水平磷酸化产生ATP。
②电子受体：底物形成的中间产物作为受氢体接受氢形成新产物，不需氧气参加。
6.光能营养微生物的产能
蓝细菌、藻类的非环式光合磷酸化（产O2）
光合细菌的环式光合磷酸化（不产O2）
嗜盐菌的紫膜光合磷酸化（不产O2）
习题
•判断：
只有绿色植物能进行光合作用。
只有绿色植物能进行产氧光合作用。
能进行光合作用的微生物只有显微藻类和
蓝细菌。
•下列微生物中能进行产氧光和作用的是：
A、蓝细菌B、紫色非硫细菌
2.ATP产生的主要方式（见笔记）
1.氧化磷酸化
1）底物水平磷酸化
不需氧，不经过呼吸链。
甘油醛-3-磷酸→磷酸化→1,3二磷酸甘油酸＋ATP
2）电子传递磷酸化
需氧气，经过呼吸链。物质氧化放出的电子在呼吸链中传递时，放出能量，生成ATP
2.光合磷酸化
•光合微生物捕捉光能，转给ATP
①藻类、蓝细菌：有光合系统Ⅰ、Ⅱ，进行非环式光合磷酸化
②脱氢: CH3-CH2-OH CH3-CHO
③失去电子：Fe2+→Fe3+ + e -
生物氧化的3个功能
产能(ATP)
产还原力【H】
小分子中间代谢物
生物氧化的三个步骤：
（一）脱氢：以葡萄糖为典型代表，底物脱氢的4条途径
1、EMP途径：Embden-Meyerhof-Parnas pathway
2、HMP途径: hexose monophosphate pathway
③底物氧化不彻底，只释放部分量，产能效率低。
分类
不同的微生物进行乙醇发酵的途径和产物不同，主要有酵母菌的乙醇发酵和细菌的乙醇发酵
酵母菌乙醇发酵应严格控制三个条件
厌氧不含NaHSO3pH小于7.6 ( pH3.5~4.5)
乳酸发酵
混合酸发酵
4.化能异养微生物利用葡萄糖生物氧化3种类型比较
产能方式
有氧呼吸
⑴各时期的特点
时期
3利用选择培养基分离
4单细胞（单孢子）分离法
什么是单细胞分离法
采用显微分离法在显微镜下从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养。
毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适于较大微生物
显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
重点：细菌纯培养生长曲线。
难点：如何利用细菌纯培养生长曲线的对数生长期来计算细菌的代时和代数。
1.微生物纯培养技术（重点）
⑴定义
纯培养(pure culture)——微生物学中将在实验室条件下由一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代，称为纯培养。
⑵获得纯培养的方法
1梯度稀释平板分离法
2平板划线分离法
无氧呼吸
发酵
微生物类型
好氧菌
兼性厌氧菌
兼性厌氧菌
厌氧菌
兼性厌氧菌
厌氧菌
电子受体
O2
外源无机氧化物
（少数有机氧化物）
有机中间代谢物
底物
有机物
有机物
有机物
酶类
脱氢酶
氧化还原酶
脱氢酶
特殊氧化还原酶
脱氢酶
产ATP方式
呼吸链
（氧化磷酸化）
呼吸链
（氧化磷酸化）
直接产生
（底物水平磷酸化）
产能效率
高
中
低
5,化能自养微生物的氧化和产能
3、ED途径: Entner-Doudoroff Pathway
4、TCA循环: tricarboxylic acid cycle
•EMP途径为合成代谢提供了：
•能量：2ATP
•还原力：2NADH2
•小分子C架：6-P葡萄糖
•P-二羟丙酮
•3-P甘油酸
•P-烯醇式丙酮酸
•丙酮酸
•虽然PP途径中可经呼吸链氧化产能，1摩尔葡萄糖经PP途径最终可得到35摩尔ATP，但这不是代谢中的主要方式。因此，不能把PP途径看作是产生ATP的有效机制。
微生物代谢
要求掌握：
1、微生物代谢类型的特点及多样性；
2、合成代谢所需小分子化合物及能量、还原力的产生；
3、微生物细胞中特有的合成代谢——固氮及肽聚糖合成。
第二节化能异养微生物的生物氧化和产能——发酵和呼吸P194（重点，难点
第五节微生物特有的合成代谢——固氮和肽聚糖的合成P210（重点，难点
1.代谢的内容（见笔记）
C、盐杆菌D、红螺菌
总结
酒精发酵（酵母菌，细菌）
发酵作用
乳酸发酵（同型，异型）
有氧呼吸：产能最多，如枯草杆菌
呼吸作用硝酸还原：反硝化细菌
能
量
的
产
生
无氧呼吸硫酸还原：脱S弧菌
碳酸还原：产甲烷菌
氢细菌氧化H
无机物氧化铁细菌氧化铁
硝化细菌氧化NH4+，NO2-
硫化细菌氧化S02，S2-
环式光合磷酸化：着色细菌
光合磷酸化非环式光合磷酸化：蓝细菌
视紫红质受光照射产生质子动力产能：盐细菌
7，微生物的特有的合成代谢——肽聚糖的合成、生物固氮（重点，难点）
8.生物固氮
微生物的生长
通过本章的学习，要求掌握：
1、微生物生长量的测定方式。
2、细菌纯Βιβλιοθήκη Baidu养生长曲线各个时期的主要特点。
3、物理、化学手段用于控制微生物生长的方法及原理。
CO2 + H2O→-(CH2O)n- + O2↑
②光合细菌：只有光合系统Ⅰ，进行环式光合磷酸化
CO2 + 2H2S→-(CH2O)n- + H2O + 2S
③H+-ATP酶体系
3.化能异养微生物的氧化（见笔记）
生物的氧化的三种方式
①和氧的直接化合：C6H12O6 + 6O2→6CO2 + 6H2O
•关键反应：2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸的裂解
•催化的酶：6-磷酸脱水酶，KDPG醛缩酶
TCA循环为合成代谢提供：
能量：ATP、GTP
还原力：NADH2
NADPH2
FADH2
小分子C架化合物：
乙酰COA
α酮戊二酸
琥珀酰COA
烯醇式草酰乙酸
（二）递氢
真核生物和原核生物呼吸链的组成是类似的
（三）受氢
•大多数好氧和兼性厌氧微生物中都有PP途径，而且在同一微生物中往往同时存在EMP和PP途径，单独具有EMP和PP途径的微生物较少见。
•ED途径在革兰氏阴性菌中分布广泛，特别是假单胞菌和固氮的某些菌株较多存在。
•ED途径可不依赖于EMP和PP途径而单独存在，是少数缺乏完整EMP途径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其它生物中。（微生物特有）
1、有氧呼吸
2、无氧呼吸
3、发酵
1.特点
•底物常规方式脱氢后，脱下的氢经完整的呼吸链又称电子传递链传递，最终被外源分子氧接受，产生了水并释放出ATP形式的能量。
2，特点
•底物脱下的氢只经过部分的呼吸链传递给氧化态的无机物，生成的能量不如有氧呼吸多。
3,特点
①产能方式：底物水平磷酸化产生ATP。
②电子受体：底物形成的中间产物作为受氢体接受氢形成新产物，不需氧气参加。
6.光能营养微生物的产能
蓝细菌、藻类的非环式光合磷酸化（产O2）
光合细菌的环式光合磷酸化（不产O2）
嗜盐菌的紫膜光合磷酸化（不产O2）
习题
•判断：
只有绿色植物能进行光合作用。
只有绿色植物能进行产氧光合作用。
能进行光合作用的微生物只有显微藻类和
蓝细菌。
•下列微生物中能进行产氧光和作用的是：
A、蓝细菌B、紫色非硫细菌
2.ATP产生的主要方式（见笔记）
1.氧化磷酸化
1）底物水平磷酸化
不需氧，不经过呼吸链。
甘油醛-3-磷酸→磷酸化→1,3二磷酸甘油酸＋ATP
2）电子传递磷酸化
需氧气，经过呼吸链。物质氧化放出的电子在呼吸链中传递时，放出能量，生成ATP
2.光合磷酸化
•光合微生物捕捉光能，转给ATP
①藻类、蓝细菌：有光合系统Ⅰ、Ⅱ，进行非环式光合磷酸化
②脱氢: CH3-CH2-OH CH3-CHO
③失去电子：Fe2+→Fe3+ + e -
生物氧化的3个功能
产能(ATP)
产还原力【H】
小分子中间代谢物
生物氧化的三个步骤：
（一）脱氢：以葡萄糖为典型代表，底物脱氢的4条途径
1、EMP途径：Embden-Meyerhof-Parnas pathway
2、HMP途径: hexose monophosphate pathway
③底物氧化不彻底，只释放部分量，产能效率低。
分类
不同的微生物进行乙醇发酵的途径和产物不同，主要有酵母菌的乙醇发酵和细菌的乙醇发酵
酵母菌乙醇发酵应严格控制三个条件
厌氧不含NaHSO3pH小于7.6 ( pH3.5~4.5)
乳酸发酵
混合酸发酵
4.化能异养微生物利用葡萄糖生物氧化3种类型比较
产能方式
有氧呼吸