微生物代谢 ppt课件

苏氨酸脱氢酶
苏氨酸
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。
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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。
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，控制代谢过程
第五章 微生物与发酵工程
▪ 第二节 微生物的营养、代谢与生长
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二、微生物的代谢 问题1：生物区别与非生物最本质的特征是什么？
➢新陈代谢
问题2：什么叫生物的新陈代谢？
➢活细胞中全部有序的化学反应的总称。
问题3：什么是微生物的新陈代谢呢？
➢微生物细胞中全部化学反应的总称。
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6. （3）抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有
机化合物。
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初级代谢产物和次级代谢产物的比较
内容
初级代谢产物 次级代谢产物
生长繁殖
是
否
是否必需
不
产生阶段
同 点 种的特异性
一直产生 一定阶段
否
是
分布
细胞内 细胞内、外
例
氨基酸、核苷酸、 抗生素、毒素、
多糖、维生素等 激素、色素
相同点 均在微生物细胞的调节下，有步骤产生
4.微生物的次级代谢产物呢？
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（一）、微生物的代谢产物
1. 初级代谢产物
1. 定义：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。
2. 举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、 维生素等。
3. 特征：
1. 不同的微生物初级代谢产物基本相同； 2. 初级代谢产物合成过程是连续不断的。
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表面积/体积 比值 老鼠 > 大象
老鼠重 25 克,大象重 4 吨
表面积/体积 老鼠是大象的 24 倍
所以, 2020/12/2 老鼠的代谢速率大于大象
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讨论：
微生物的表面积／体积的比值很大，约是同等重量 的成人的300000倍，它对微生物有何意义呢？
1.扩大了细胞的物质运输、信息传递等能力；
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2. 次级代谢产物
1. 定义：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。
2. 举例：抗生素、毒素、激素、色素等。
3. 特征：
4. （1）不同的微生物次级代谢产物不同
5. （2）次级代谢产物虽然对微生物无明显的生理功能， 但能提高微生物在环境中的竞争能力。
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▪ (1)判断初级和次级代谢产物的主要依据是 微生物生命活动是否必需。如乳酸是乳酸 菌无氧呼吸的产物，是始终产生的，但其 并非是乳酸菌生命活动所必需的，因此乳 酸是乳酸菌的次级代谢产物。同样道理， 酒精为酵母菌的次级代谢产物。
▪ (2)抗生素是真菌产生的一种次级代谢产物， 有杀菌、抑菌作用，但它与抗毒素(抗体)、 干扰素(淋巴因子)是完全不同的。
2.增加了酶的附着面积和反应场所；
3.增加了细胞核对于细胞质、细胞膜代谢活动的控制；
代谢特点:异常旺盛
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（一）微生物的代谢产物
阅读讨论：
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？
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（二）、微生物代谢的调节
2. 酶活性的调节
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资料：谷氨酸棒状杆菌能 够利用葡萄糖，经过复杂 的代谢过程形成谷氨酸； 但当终产物——谷氨酸的 合成过量时，就会抑制谷 氨酸脱氢酶的活性，从而 导致合成途径中断。当谷 氨酸因消耗而浓度下降时， 抑制作用就会被解除，该 合成反应又重新启动。
酶合成的调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物
质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。
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资料:在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上 培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只能利用 葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消 耗完毕以后，大肠杆菌才开始利用乳糖。
环境中同时存在葡萄糖和乳糖时
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
受基因调控和环 境中诱导物调控
基因
组成酶 (细胞内一直存在)
基因 + 诱导物
诱导酶
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小结：酶合成调节
酶合成调节
调节对象 诱导酶 调节结果 细胞内酶的种类增多 调节本质
基因水平调节，控制酶的合成
调节特点 间接、缓慢
调节意义 既保证代谢需要，又避免细胞内物质 和能量浪费
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1、某种细菌有两种类型：一种能在普 通培养基上生长，另一种必须在普通培养
基上加入精氨酸后才能正常生长，从营养
角度考虑，精氨酸应属于这种细菌的 （ 生长因子）；从代谢产物考虑，精氨酸 应属于（初级代谢产物 ）。
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2、控制初级代谢产物产生的 基因和控制次级代谢产物产生的基 因在微生物细胞内存在的位置？
控制初级代谢产物产生的基因一般 位于拟核DNA上，控制次级代谢产物 产生的基因一般位于质粒DNA上。
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提 1.植物生命活动调节的基本形式是什么？ （激素调节）
问 2.人和高等动物生命活动调节的基本形式是什么？
（神经调节和体液调节）
3.微生物的生命活动受什么调节呢？
实例1：大肠杆菌合成异亮氨酸的Fra Baidu bibliotek节。
酶Ⅰ 葡萄糖
酶Ⅱ 乳糖
大肠杆菌 大肠杆菌
➢分解葡萄糖的酶是大肠 杆菌细胞内一直存在的 酶
环境中无葡萄糖而有乳糖时 ➢分解乳糖的酶是在乳糖
酶Ⅱ
乳糖
大肠杆菌
诱导下合成的酶
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组成酶与诱导酶的区别：
组成酶
合成时间
在细胞内 一直存在
诱导酶
存在某种物质的 情况下才合成
合成条件
它的合成只 受基因调控
（二）微生物代谢的调节 调节的主要方式
酶合成的调节 酶活性的调节
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（二）、微生物代谢的调节
1. 酶合成的调节
▪ 微生物细胞内酶的种类：
▪ 组成酶：微生物细胞内一直存在，合成只受遗传 物质控制。如与能量产生有关的酶，与基因的复 制和表达有关的酶。
▪ 诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能够 合成的酶。如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，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。