无机盐碳源氮源和生长因子
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由于对数期的微生物代谢旺盛，繁殖速度快，所以应用此期的 细菌做菌种。
稳定期的活菌数最多，培养条件（空间、资源）有限，种内斗 争最激烈。由于环境恶化，细菌抵御不良环境的芽孢出现。
细胞内或外
种的特异 性
化学结构
无（不同种类微生物细胞内基本相 同）
比较简单
有（不同种类微生物细胞内不 相同）
十分复杂
举例 相同点
氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维 抗生素、毒素、激素、色素等 生素等
都是在微生物细胞的调节下有步骤的产生的
（三）、微生物代谢的调节
酶合成的调节
酶活性的调节
调节对象 诱导酶的合成
别是次级代谢产物
缩短该期的措施：①采 用与原培养基相同的培 养基②增大接种量③接 种对数期的菌种
可作为菌种和材料科研。 通过以一定的速度添加新
延长该期可在开始时多 培养基，放出老培养基，
放些培养基
控制其它生产条件（如温
度、PH、溶 氧）来延长
该期
说明： （1）、种群数目的增长与细菌群体生长的异同点。 相同点：细菌的生长也符合种群增长的“J”型和“S”型曲线，其 中对数期相当于“J”型曲线，调整期、对数期和稳定期相当于“S” 型曲线。不同点：在自然条件下，一般不会出现细菌在人为的培 养条件下的衰亡期，原因是处在自然条件下的种群，它总是处于 一定的食物链和食物网中，种群数量受它的天敌、食物等多种因 素的影响。 （2）、调整期的微生物虽然不能分裂，但是代谢仍是活跃进行的， 从这个时期开始产生初级代谢产物，并贯穿微生物的一生，这是 为对数期的分裂做准备。次级代谢产物在稳定期开始产生并达到 最多。
调节意义
避免细胞内物质和能 量的浪费，增强了微
如谷氨酸发酵过程中当谷 氨酸过量时就会反馈性的
生物的适应能力。 抑制谷氨酸脱氢酶的活性
联系
同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正 常进行
说明：组成酶和诱导酶
存在
合成
举例
诱 诱导 既受遗传物质控制， 大肠杆菌分解 导 产 又须诱导物的诱导 乳糖的酶 酶生
组 一直 只受遗传物质的控制 大肠杆菌分解
成存
葡萄糖的酶
酶在
（四）、微生物代谢的人工控制 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。其中应用营养缺陷型菌株以解 除正常的反馈调节和通过控制细胞膜的渗透性来解除反馈抑制在发 酵工业中得到了广泛的应用。
控制条件
已有酶的活性
调节结果 酶的种类和数量增加 酶的活性发生变化
特点 间接、缓慢
快速、精确，可逆
基因（表达）水平上 代谢水平的调节（反馈抑
区 别
调节机制
的调节，控制酶的合 成，通过酶量的变化 来调节来控制代谢速
制），代谢过程中产生的 产物与酶可逆性的结合， 使酶的结构产生变化，导
率
致…..
保证代谢的需要，又 避免代谢产物积累过多。
5、对许多微生物来说既可以利用无机氮化合物作氮源，也可以利 用有机氮化合物作氮源；固氮微生物可以利用N2作为氮源；
6、对于自养微生物来说，NaHCO3既是 又是 。（碳源 无机盐），NH4HCO3既是 又是 还可以是 。（碳源 氮源 能源）；对于异养微生物来说，含C、H、O、N的大分子化合物既 是 ，又是 和 。还可能又是 。（碳源 氮源 能源 生长
说明：
1、微生物最常利用的碳源是 氮源是铵盐、硝酸盐。
，尤其是葡萄糖；最常利用的
2、不同种类的微生物，对碳源的需求差别很大。
3、对于异养微生物来说，含C、H、O、N的大分子化合物既是碳 源，又是氮源和能源。可能又是生长因子。
4、微生物之所以需要生长因子，往往是由于缺乏合成这些物质所 需的酶或合成能力有限。
酶的控制作用，提高谷氨酸产量。
发 酵
溶氧
需氧生物保证氧的供应；厌氧生物控制氧的供应。在 发酵过程以通气量和搅拌速度来控制溶氧
条 PH 加酸、加碱或加缓冲剂
件 温度 注意降温，使温度控制在所培养微生物的最适温度
三、微生物的生长 （一）、微生物群体生长规律
细
细菌数目的对数
菌
的
生
长
曲
时间
线
调整期
对数期
稳定期
衰亡期
特点
形成 原因
菌体 特征
代谢 特点
应用 与控制
不立即繁殖（增 长率最小）
繁殖速度快，以等比 数列的形式增加（增 长率最快）
增长率为0（繁殖速度与 增长率小于0死亡速 死亡速度相等），活数量 率超过繁殖速率）， 最大，大量积累代谢产物 活菌数目急剧下降
对新环境的短暂 调节或适应
生存条件（空间、 营养等）适宜
的主要能源物质
氮
凡能提供氮元素 无机氮：N2、NH3、铵盐、主要用于合成蛋白
的物质
硝酸盐; 有机氮：牛肉 质、核酸以及含氮
源
膏、蛋白陈、尿素
的代谢产物
生 长
因 子
一些微生物生长 一些天然物质如酵母膏、酶和核酸的组成成 不可缺少的微量 蛋白栋、动植物组织提 分 有机物。包括维 取液等可以为微生物提 生素、氨基酸、 供生长因子 碱基等
生存条件（空间缩小、营 养消耗等）恶化，种内斗 争加剧
生存条件（有害代谢 产物积累、PH变等） 极度恶化。与无机环 境的斗争最为激烈
体积增长较快
形态、生理特征稳 有些种类开始出现 出现形，有些细胞开始解 体
代谢活跃，大量合成分 代谢旺盛
裂所需的酶类、ATP及 其它细胞成分
大量积累代谢产物特 释放代谢产物
因子）
二、微生物的代谢 （一）、微生物代谢特点及原因：代谢异常旺盛。微生物的表面积 与体积之比很大，使之能迅速与外界进行物质交换。
（二）、微生物代谢的产物
初级代谢产物
次级代谢产物
生长发育所必须 作用
对自身无明显生理功能，或并 非生长发育所必须
产生时期 生长全过程一直在产生
生长到一定阶段（稳定期）
分布 细胞内
控制方式
通过诱变育种选择符合生产要求的菌种，如选育出不
能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，让黄色短杆菌发酵积
微生物的遗 传特性
累大量的赖氨酸过程等；控制细胞膜的渗透性也能达 到控制微生物代谢的目的。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，使谷氨酸能
迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢
专题复习 微生物
一、微生物的营养 （一）、微生物需要的营养物质
微生物需要的营养物质包括五大类：水、无机盐、碳源、氮源和
生长因子。
概念
来源
功能
凡是提供所需碳 无机碳源(CO2、NaHCO3、 合成微生物的细胞
碳 元素的物质
等含碳无机物)
物质和一些代谢产
源
（2）有机碳源：即含 物;还是异养微生物
碳有机物
稳定期的活菌数最多，培养条件（空间、资源）有限，种内斗 争最激烈。由于环境恶化，细菌抵御不良环境的芽孢出现。
细胞内或外
种的特异 性
化学结构
无（不同种类微生物细胞内基本相 同）
比较简单
有（不同种类微生物细胞内不 相同）
十分复杂
举例 相同点
氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维 抗生素、毒素、激素、色素等 生素等
都是在微生物细胞的调节下有步骤的产生的
（三）、微生物代谢的调节
酶合成的调节
酶活性的调节
调节对象 诱导酶的合成
别是次级代谢产物
缩短该期的措施：①采 用与原培养基相同的培 养基②增大接种量③接 种对数期的菌种
可作为菌种和材料科研。 通过以一定的速度添加新
延长该期可在开始时多 培养基，放出老培养基，
放些培养基
控制其它生产条件（如温
度、PH、溶 氧）来延长
该期
说明： （1）、种群数目的增长与细菌群体生长的异同点。 相同点：细菌的生长也符合种群增长的“J”型和“S”型曲线，其 中对数期相当于“J”型曲线，调整期、对数期和稳定期相当于“S” 型曲线。不同点：在自然条件下，一般不会出现细菌在人为的培 养条件下的衰亡期，原因是处在自然条件下的种群，它总是处于 一定的食物链和食物网中，种群数量受它的天敌、食物等多种因 素的影响。 （2）、调整期的微生物虽然不能分裂，但是代谢仍是活跃进行的， 从这个时期开始产生初级代谢产物，并贯穿微生物的一生，这是 为对数期的分裂做准备。次级代谢产物在稳定期开始产生并达到 最多。
调节意义
避免细胞内物质和能 量的浪费，增强了微
如谷氨酸发酵过程中当谷 氨酸过量时就会反馈性的
生物的适应能力。 抑制谷氨酸脱氢酶的活性
联系
同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正 常进行
说明：组成酶和诱导酶
存在
合成
举例
诱 诱导 既受遗传物质控制， 大肠杆菌分解 导 产 又须诱导物的诱导 乳糖的酶 酶生
组 一直 只受遗传物质的控制 大肠杆菌分解
成存
葡萄糖的酶
酶在
（四）、微生物代谢的人工控制 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。其中应用营养缺陷型菌株以解 除正常的反馈调节和通过控制细胞膜的渗透性来解除反馈抑制在发 酵工业中得到了广泛的应用。
控制条件
已有酶的活性
调节结果 酶的种类和数量增加 酶的活性发生变化
特点 间接、缓慢
快速、精确，可逆
基因（表达）水平上 代谢水平的调节（反馈抑
区 别
调节机制
的调节，控制酶的合 成，通过酶量的变化 来调节来控制代谢速
制），代谢过程中产生的 产物与酶可逆性的结合， 使酶的结构产生变化，导
率
致…..
保证代谢的需要，又 避免代谢产物积累过多。
5、对许多微生物来说既可以利用无机氮化合物作氮源，也可以利 用有机氮化合物作氮源；固氮微生物可以利用N2作为氮源；
6、对于自养微生物来说，NaHCO3既是 又是 。（碳源 无机盐），NH4HCO3既是 又是 还可以是 。（碳源 氮源 能源）；对于异养微生物来说，含C、H、O、N的大分子化合物既 是 ，又是 和 。还可能又是 。（碳源 氮源 能源 生长
说明：
1、微生物最常利用的碳源是 氮源是铵盐、硝酸盐。
，尤其是葡萄糖；最常利用的
2、不同种类的微生物，对碳源的需求差别很大。
3、对于异养微生物来说，含C、H、O、N的大分子化合物既是碳 源，又是氮源和能源。可能又是生长因子。
4、微生物之所以需要生长因子，往往是由于缺乏合成这些物质所 需的酶或合成能力有限。
酶的控制作用，提高谷氨酸产量。
发 酵
溶氧
需氧生物保证氧的供应；厌氧生物控制氧的供应。在 发酵过程以通气量和搅拌速度来控制溶氧
条 PH 加酸、加碱或加缓冲剂
件 温度 注意降温，使温度控制在所培养微生物的最适温度
三、微生物的生长 （一）、微生物群体生长规律
细
细菌数目的对数
菌
的
生
长
曲
时间
线
调整期
对数期
稳定期
衰亡期
特点
形成 原因
菌体 特征
代谢 特点
应用 与控制
不立即繁殖（增 长率最小）
繁殖速度快，以等比 数列的形式增加（增 长率最快）
增长率为0（繁殖速度与 增长率小于0死亡速 死亡速度相等），活数量 率超过繁殖速率）， 最大，大量积累代谢产物 活菌数目急剧下降
对新环境的短暂 调节或适应
生存条件（空间、 营养等）适宜
的主要能源物质
氮
凡能提供氮元素 无机氮：N2、NH3、铵盐、主要用于合成蛋白
的物质
硝酸盐; 有机氮：牛肉 质、核酸以及含氮
源
膏、蛋白陈、尿素
的代谢产物
生 长
因 子
一些微生物生长 一些天然物质如酵母膏、酶和核酸的组成成 不可缺少的微量 蛋白栋、动植物组织提 分 有机物。包括维 取液等可以为微生物提 生素、氨基酸、 供生长因子 碱基等
生存条件（空间缩小、营 养消耗等）恶化，种内斗 争加剧
生存条件（有害代谢 产物积累、PH变等） 极度恶化。与无机环 境的斗争最为激烈
体积增长较快
形态、生理特征稳 有些种类开始出现 出现形，有些细胞开始解 体
代谢活跃，大量合成分 代谢旺盛
裂所需的酶类、ATP及 其它细胞成分
大量积累代谢产物特 释放代谢产物
因子）
二、微生物的代谢 （一）、微生物代谢特点及原因：代谢异常旺盛。微生物的表面积 与体积之比很大，使之能迅速与外界进行物质交换。
（二）、微生物代谢的产物
初级代谢产物
次级代谢产物
生长发育所必须 作用
对自身无明显生理功能，或并 非生长发育所必须
产生时期 生长全过程一直在产生
生长到一定阶段（稳定期）
分布 细胞内
控制方式
通过诱变育种选择符合生产要求的菌种，如选育出不
能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，让黄色短杆菌发酵积
微生物的遗 传特性
累大量的赖氨酸过程等；控制细胞膜的渗透性也能达 到控制微生物代谢的目的。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，使谷氨酸能
迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢
专题复习 微生物
一、微生物的营养 （一）、微生物需要的营养物质
微生物需要的营养物质包括五大类：水、无机盐、碳源、氮源和
生长因子。
概念
来源
功能
凡是提供所需碳 无机碳源(CO2、NaHCO3、 合成微生物的细胞
碳 元素的物质
等含碳无机物)
物质和一些代谢产
源
（2）有机碳源：即含 物;还是异养微生物
碳有机物