微生物學(xué)教案(2015)

1、教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容授 課 教 案（2014 2015 學(xué)年度第二學(xué)期）課程名稱：微生物學(xué)課程編碼：B13007003總 學(xué) 時(shí)：48總學(xué)分：3課程類別：專業(yè)必修課任課教師：陳晗開(kāi)課單位：生物工程學(xué)院職 稱：講師授課專業(yè)：生物工程授課班級(jí)：13級(jí)生物工程1班荊楚理工學(xué)院教務(wù)處制2授課進(jìn)度第 1 周，第 1 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年3月4日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第一章 緒論教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本章的課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)微生物世界，了解微生物是什么？做什么？以及它們與人類的特殊關(guān)系；了解微生物的發(fā)現(xiàn)與微生物學(xué)發(fā)展；明確微生物學(xué)作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科在生命科學(xué)發(fā)展中的重要作用和地位；展望未來(lái)，激發(fā)學(xué)

2、生的學(xué)習(xí)興趣和明確肩負(fù)的重任。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展；研究微生物的重要意義教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)：微生物的類群及特點(diǎn)。教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)為什么微生物能成為生命科學(xué)研究的明星？參考文獻(xiàn)1 沈萍. 微生物學(xué)(第二版)

3、M. 北京：高等教育出版社.2006年2 李華鐘，諸葛健. 微生物學(xué) (第二版) M. 北京：科學(xué)出版社.2009年.3 周德慶. 微生物學(xué)教程（第三版）M. 北京：高等教育出版社.2011年.4 黃秀梨，辛明秀. 微生物學(xué)M. 北京：高等教育出版社.2009年.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容一、什么是微生物微生物：（microorganism，Microbe）指一群個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用肉眼難以看見(jiàn)或難以看清楚的低等生物的通稱。不是一個(gè)分類學(xué)上的名詞。主要包括：二、人類對(duì)微生物世界的認(rèn)識(shí)史（一）一個(gè)難以認(rèn)識(shí)的微生物世界微生物是存在與地球上最古老的生物，但直到大約300年以前才真正有意識(shí)地看到微生物，其原因是

4、由于個(gè)體微小、群體外貌不顯、雜居混生、因果難聯(lián)。（二）微生物學(xué)發(fā)展的主要階段（重點(diǎn)）1、史前期和初創(chuàng)期微生物的發(fā)現(xiàn)1676年，微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次觀察到了細(xì)菌。2、奠基期（重點(diǎn)介紹巴斯德、科赫等重要代表人物的貢獻(xiàn)）；3、發(fā)展期（與生命科學(xué)的其他學(xué)科一起共同發(fā)展）1897年發(fā)現(xiàn)了酵母菌的無(wú)細(xì)胞抽提液可將蔗糖轉(zhuǎn)化為酒精，并對(duì)葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得成功。從此微生物進(jìn)入了生化研究階段，并誕生了生物化學(xué)學(xué)科。此后，微生物生理和生物化學(xué)兩個(gè)學(xué)科緊密結(jié)合，共同發(fā)展。4、成熟期標(biāo)志：DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型建立。微生物成為分子生物學(xué)中的重要研究對(duì)象。（

5、1） 20世紀(jì)70年代后微生物成為生物工程學(xué)科的主角；（2） 廣泛運(yùn)用分子生物學(xué)理論和現(xiàn)代研究方法，深刻揭示微生物的各種生命活動(dòng)規(guī)律；（3） 以基因工程為主導(dǎo)，把傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)酵提高到發(fā)酵工程水平；（4） 大量理論性、交叉性和應(yīng)用性、實(shí)驗(yàn)性分支學(xué)科飛速發(fā)展；（5） 微生物基因組的研究三、研究微生物的重要意義（重點(diǎn)）從以下四個(gè)方面進(jìn)行闡述：（一） 微生物無(wú)處不在，我們無(wú)時(shí)不生活在“微生物的海洋”中；（二） 微生物在人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥、環(huán)保等方面有重要的應(yīng)用；（三） 微生物也有可能引起毀滅性的災(zāi)害；（四）、微生物學(xué)在生命科學(xué)中具有重要地位四、微生物的共同特性（舉例說(shuō)明）體積小、面積大代

6、謝旺盛、繁殖快速適應(yīng)性強(qiáng)，容易變異分布廣，種類多授課進(jìn)度第 2 周，第 2 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年3月11日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第二章 微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能：第一節(jié)原核微生物教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本章的教學(xué)，使學(xué)生掌握各種微生物，包括細(xì)菌、古生菌和真核微生物的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生活特性，了解微生物的多樣性。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：原核微生物細(xì)胞壁的多樣性細(xì)胞壁、細(xì)菌的革蘭氏染色教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)：細(xì)胞壁中肽聚糖的結(jié)構(gòu)與功能教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指

7、導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)什么是缺壁細(xì)菌？參考文獻(xiàn)1 沈萍. 微生物學(xué)(第二版) M. 北京：高等教育出版社.2006年2 李華鐘，諸葛健. 微生物學(xué) (第二版) M. 北京：科學(xué)出版社.2009年.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容第一節(jié) 原核微生物一、細(xì)菌的形態(tài)和大小（一般介紹）細(xì)菌的基本形態(tài)：球形、桿形和螺旋形細(xì)菌的特殊形態(tài)：舉例：古細(xì)菌的星形、葉形等；細(xì)菌的異常形態(tài)介紹外界因素溫度、營(yíng)養(yǎng)條件和培養(yǎng)時(shí)間等對(duì)形態(tài)的影響。細(xì)菌的大小

8、1、 測(cè)量細(xì)菌大小的單位：微米2、 細(xì)菌大小的表示方法：3、 細(xì)菌的大小二、原核微生物細(xì)胞壁的多樣性細(xì)胞壁 （1）革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的細(xì)胞壁 特點(diǎn)：厚度大（2080nm）；只有一層90%肽聚糖，10%磷壁酸 （2）革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁 （3）古生菌的細(xì)胞壁 （4）缺壁細(xì)菌 （5）革蘭氏染色的機(jī)制 細(xì)菌的染色1、 細(xì)菌染色的概述2、 細(xì)菌的革蘭氏染色（重點(diǎn)）（1） 革蘭氏染色的過(guò)程 （2） 革蘭氏染色的意義授課進(jìn)度第 2 周，第 3 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年3月13日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第二章 微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能：第一節(jié)原核微生物教學(xué)目標(biāo)1、解原核微生物的一般結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、

9、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物，并掌握其功能；2、掌握原核微生物的特殊結(jié)構(gòu)：莢膜和粘液層、鞭毛和纖毛、芽孢、伴孢晶體的功能。3、理解并掌握放線菌的形態(tài)、生理、繁殖及菌落特征、放線菌的分類及常用放線菌；理解藍(lán)細(xì)菌、螺旋體、立克次氏體、衣原體、支原體以及古生菌的基本特點(diǎn)。4、補(bǔ)充古細(xì)菌的相關(guān)內(nèi)容幫助學(xué)生完善知識(shí)體系。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)；革蘭氏染色的原理及步驟；教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)：細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)；革蘭氏染色的原理；質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和功能；芽孢的特征。教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法

10、，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)什么是缺壁細(xì)菌？參考文獻(xiàn)1 沈萍. 微生物學(xué)(第二版) M. 北京：高等教育出版社.2006年2 李華鐘，諸葛健. 微生物學(xué) (第二版) M. 北京：科學(xué)出版社.2009年.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容二、細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜細(xì)胞膜（一般介紹）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成原核細(xì)胞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和組成原核細(xì)胞膜的功能古生菌的細(xì)胞膜（三）細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物（一般介紹）1、細(xì)胞質(zhì)2、核糖

11、體3、貯藏性顆粒：異染粒、聚羥丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡4、氣泡核區(qū)（一般介紹）二、細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的特殊構(gòu)造-芽胞（重點(diǎn)和難點(diǎn)）（1）芽孢的形態(tài)、大小和著生位置（2）能形成芽孢的細(xì)菌種類（3）芽孢的組成和結(jié)構(gòu)（4）芽孢的形成過(guò)程（5）芽孢的特性（6）芽孢抗熱機(jī)制（7）芽孢的本質(zhì)（8）研究芽孢的意義（9）伴孢晶體授課進(jìn)度第 3 周，第 4 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年3月18日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第二章 微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能：第二節(jié)真核微生物教學(xué)目標(biāo)1、掌握真核微生物的細(xì)胞壁、鞭毛等結(jié)構(gòu)的特征及功能。2、了解酵母菌、霉菌、蕈菌等真菌類群的聯(lián)系與區(qū)別，

12、熟悉真菌及真菌細(xì)胞的一般構(gòu)造及特征；3、掌握真菌的無(wú)性及有性繁殖的主要方式、繁殖過(guò)程及特點(diǎn)，了解真菌繁殖方式及其繁殖方式與生活環(huán)境、生活習(xí)性的關(guān)系，理解真菌在自然界中的價(jià)值及分類地位；教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：酵母菌細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造、繁殖方式；霉菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、菌絲的類型及菌絲的特殊形態(tài)、繁殖和孢子類型。 教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)：酵母菌繁殖方式、生活史；霉菌菌絲的類型及菌絲的特殊形態(tài)、繁殖和孢子類型。 教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法

13、（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)真核微生物鞭毛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。比較原核微生物和真核微生物的區(qū)別。參考文獻(xiàn)1 沈萍. 微生物學(xué)(第二版) M. 北京：高等教育出版社.2006年2 李華鐘，諸葛健. 微生物學(xué) (第二版) M. 北京：科學(xué)出版社.2009年.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容第二節(jié) 真核微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能真核生物：細(xì)胞核具有核膜，能進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞質(zhì)中存在細(xì)胞器生物。一 細(xì)胞壁真菌的細(xì)胞壁（1）酵母菌的細(xì)胞壁外層：甘露聚糖。約占30%，以-糖苷鍵聯(lián)結(jié)（并非所有酵

14、母菌都有）網(wǎng)狀。去除，細(xì)胞可維持正常。 中層：蛋白質(zhì)含6- 8%，為酶類起催化作用。內(nèi)層：葡聚糖 約占30-40%，由D -葡萄糖以 -糖苷鍵聯(lián)結(jié)。賦予機(jī)械強(qiáng)度。 （2）絲狀真菌的細(xì)胞壁無(wú)定形的葡聚糖：（1-3）、（1-6）組成粗糙網(wǎng)：糖蛋白組成蛋白質(zhì)層幾丁質(zhì)微纖維絲：最內(nèi)層，放射排列二 鞭毛與纖毛三 細(xì)胞質(zhì)膜四 細(xì)胞核五 細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器第三節(jié) 真核生物和原核生物的比較1.總體比較2.細(xì)胞質(zhì)比較： 3.細(xì)胞核比較 4.生理性比較授課進(jìn)度第 4 周，第 5 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年3月25日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第三章 微生物的營(yíng)養(yǎng)：第一節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)要求教學(xué)目標(biāo)了解微生物生

15、長(zhǎng)繁殖的規(guī)律，掌握微生物生長(zhǎng)的測(cè)定方法，及各種物理、化學(xué)因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。1、了解微生物的化學(xué)組成；2、了解微生物所需的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能；3、掌握微生物的營(yíng)養(yǎng)類型。教學(xué)重點(diǎn)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)要求；微生物的營(yíng)養(yǎng)類型教學(xué)難點(diǎn)選用和設(shè)計(jì)培養(yǎng)基原則教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛

16、圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)參考文獻(xiàn)微生物學(xué)教程周德慶 高等教育出版社 2011年4月Madigan M T et al.Brocks Biology of Microorganism.10/e.Prentice Hall.2003.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容概述：（ppt圖片演示多種類型培養(yǎng)基及對(duì)應(yīng)的微生物，引發(fā)學(xué)生對(duì)于微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的興趣。）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：那些能夠滿足微生物機(jī)體生長(zhǎng)、繁殖和完成各種生理活動(dòng)所需的物質(zhì)微生物營(yíng)養(yǎng)主要闡明營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在生命活動(dòng)中的生理功能及微生物細(xì)胞從外界環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)物的具體機(jī)制。 微生物的營(yíng)養(yǎng)物（Nutrient)的功能： 供物：提供置換與增生細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)； 供能：供應(yīng)生命

17、活動(dòng)的能量； 調(diào)節(jié)：提供各種代謝調(diào)節(jié)物；確保良好的生理環(huán)境等。研究微生物營(yíng)養(yǎng)的重要性 研究的基礎(chǔ) ：是開(kāi)發(fā)和研究微生物的基礎(chǔ)； 設(shè)計(jì)的依據(jù)：篩選微生物的理論依據(jù)； 實(shí)踐的必須：為生產(chǎn)實(shí)踐提供經(jīng)濟(jì)、節(jié)約和高效益的應(yīng)用培養(yǎng)基。第一節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)要求 一 微生物細(xì)胞的化學(xué)組成 主要元素：C、H、O、N、S、P (97) 1.化學(xué)元素 微量元素: Zn、Mn、Na、Cl、Co、Cu 化學(xué)元素比例因菌種、培養(yǎng)條件等有所不同，如： 幼齡菌含N高，硫細(xì)菌較多S，鐵細(xì)菌較多Fe，等。2.化學(xué)成分及其分析 化學(xué)元素組成：有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和水（7090） 有機(jī)物分析: 1）化學(xué)法直接抽提，定性定量分析； 2）破碎

18、細(xì)胞得亞顯微結(jié)構(gòu)，再分析。 3.無(wú)機(jī)物分析 無(wú)機(jī)物指與有機(jī)物結(jié)合或單獨(dú)存在的無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)； 分析：干細(xì)胞高溫爐（550）焚燒得到的灰分，分析其中各種無(wú)機(jī)元素含量。 水分：細(xì)胞表面水分吸干后的重量為濕重；采用低溫真空干燥、紅外快速烘干方法烘干至恒重為干重。 二 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能1. 碳源（ source of carbon ） 碳源（carbon source）凡是提供微生物營(yíng)養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營(yíng)養(yǎng)源。 碳源物質(zhì)的功能：A. 構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)；B. 為機(jī)體提供整個(gè)生理活動(dòng)所需要的能量（異養(yǎng)微生物）； 微生物利用碳源的特點(diǎn) 異養(yǎng)微生物：必須利用有機(jī)碳源的微生物； 自養(yǎng)微生物：凡以無(wú)機(jī)碳源作主

19、要碳源的微生物。2. 氮源（Source of nitrogen） 氮源（Source of nitrogen） ：為微生物生長(zhǎng)繁殖等提供所需氮元素的營(yíng)養(yǎng)物,是構(gòu)成蛋白質(zhì)與核酸的主要元素。 氮源物質(zhì)的主要作用：合成細(xì)胞物質(zhì)中含氮物質(zhì)；少數(shù)自養(yǎng)細(xì)菌能利用銨鹽、硝酸鹽作為機(jī)體生長(zhǎng)的氮源與能源，某些厭氧細(xì)菌在厭氧與糖類物質(zhì)缺乏的條件下，也可以利用氨基酸作為能源物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)室常用的氮源：碳酸銨、硝酸鹽、硫酸銨、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。 生產(chǎn)上常用的氮源：硝酸鹽、銨鹽、尿素、氨以及蛋白含量較高的魚(yú)粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、花生餅份、玉米漿等。3.無(wú)機(jī)鹽 （inorganic salt）4.生長(zhǎng)因子（

20、growth factor）生長(zhǎng)因子：指那些微生物生長(zhǎng)所必須而且需要量很少，自身不能合成或合成量不能滿足機(jī)體生長(zhǎng)需要的有機(jī)化合物。 分類：維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶； 維生素輔酶 ； 缺乏合成某種aa能力補(bǔ)充aa。如：腸膜明串珠菌需17種aa ； 嘌呤和嘧啶輔酶及合成核苷等 。5. 水三 微生物的營(yíng)養(yǎng)類型(nutritional types) 根據(jù)生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)，可將生物分成兩類: 異養(yǎng)型生物：在生長(zhǎng)時(shí)需要以復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 自養(yǎng)型生物：在生長(zhǎng)時(shí)能以簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 大多數(shù)微生物屬于異養(yǎng)型生物，少數(shù)微生物屬于自養(yǎng)型生物。根據(jù)生長(zhǎng)時(shí)能量的來(lái)源不同，又可將生物分成兩

21、種類型: 化能營(yíng)養(yǎng)型生物：依靠化合物氧化釋放的能量進(jìn)行生長(zhǎng); 光能營(yíng)養(yǎng)型生物：依靠光能進(jìn)行生長(zhǎng);授課進(jìn)度第 4 周，第 6 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年3月27日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第三章 微生物的營(yíng)養(yǎng)：第二節(jié) 培養(yǎng)基；第三節(jié) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞；教學(xué)目標(biāo)了解配制培養(yǎng)基的原則；掌握培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用。掌握微生物吸收的四種方式：簡(jiǎn)單擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、膜泡運(yùn)輸。教學(xué)重點(diǎn)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)要求；微生物的營(yíng)養(yǎng)類型教學(xué)難點(diǎn)選擇培養(yǎng)基，富集培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的區(qū)別教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法

22、，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)參考文獻(xiàn)微生物學(xué)教程周德慶 高等教育出版社 2011年4月Madigan M T et al.Brocks Biology of Microorganism.10/e.Prentice Hall.2003.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容如：自養(yǎng)、異養(yǎng) 細(xì)菌一般用牛肉膏、蛋白胨培養(yǎng)基；放線菌高氏1號(hào)合成培養(yǎng)基；酵母菌麥芽汁培養(yǎng)基；霉菌用查氏一號(hào)培養(yǎng)基； 第

23、二節(jié) 培養(yǎng)基（culture medium） 一、選用和設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的原則和方法 1.選擇適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。首先考慮不同微生物營(yíng)養(yǎng)需要。 2.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適:1) 培養(yǎng)基的碳氮比（C/N）2) 微生物的最低水活度 aw3) 滲透壓與等滲培養(yǎng)液 3.控制pH條件:培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類型微生物的生長(zhǎng)繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。 4.控制氧化還原電位 （） 5.原料來(lái)源的選擇 6.滅菌處理二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用 培養(yǎng)基的名目繁多，種類各異。 可按對(duì)培養(yǎng)基成分的了解程度、使用的功能、培養(yǎng)的對(duì)象及培養(yǎng)基的外觀物理狀態(tài)等分為若干類。1.按成分劃分 天然培養(yǎng)基（complex med

24、ium） LB和麥芽汁培養(yǎng)基等，成本低，實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)使用廣 合成培養(yǎng)基（synthetic medium） 化學(xué)成分了解，如：高氏號(hào)和查氏培養(yǎng)基，重復(fù)性好、成本高、微生物在上面生長(zhǎng)較慢，適于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)需要、代謝、分類、菌種選育、遺傳分析等2. 以培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分 固體培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑，制備而成； 半固體培養(yǎng)基：在液中加入少量凝固劑而制備成呈半固體培養(yǎng)基。0.20.7瓊脂含量 液體培養(yǎng)基： 不含凝固劑，以水質(zhì)為主體的、 組分均勻、用途廣泛的一類培養(yǎng)基。3.按用途劃分（1） 基礎(chǔ)培養(yǎng)基（minimum medium) 大多數(shù)微生物基本營(yíng)養(yǎng)要求差不多。 基礎(chǔ)培養(yǎng)基含一般微生物生

25、長(zhǎng)時(shí)所需的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是最常用的。 （2）加富培養(yǎng)基（enrichment medium)在基礎(chǔ)培養(yǎng)基添加特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如：血清、動(dòng)植物組織 液、酵母浸膏等。 用于培養(yǎng)苛刻的異養(yǎng)微生物及富集分離某種微生物。 （3）鑒別培養(yǎng)基（differential medium)加某種化學(xué)物質(zhì)，發(fā)生特殊化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生特征變化；如：明膠培養(yǎng)基鑒別是否產(chǎn)蛋白酶；伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基用于鑒別水中大腸菌群等 與加富培養(yǎng)基區(qū)別：加富培養(yǎng)基增加所要分離的微生物量，成為優(yōu)勢(shì)菌； 選擇培養(yǎng)基抑制不需要的微生物，使所需要的為優(yōu)勢(shì)菌。第三節(jié) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞一、擴(kuò)散(diffusion)二、促進(jìn)擴(kuò)散(facil

26、itated diffusion)三、主動(dòng)運(yùn)輸(active transport)四、膜泡運(yùn)輸(memberane vesicle transport) 授課進(jìn)度第 5 周，第 7 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年4月1日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第四章 微生物的代謝：第一節(jié) 微生物產(chǎn)能代謝；第二節(jié) 耗能代謝教學(xué)目標(biāo)掌握微生物代謝的特點(diǎn)、微生物發(fā)酵的概念及其主要類型；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的概念、特點(diǎn)和主要類型，生物固氮作用、細(xì)菌的光能自養(yǎng)作用和化能自養(yǎng)作用。教學(xué)重點(diǎn)生物氧化、氧化磷酸化的概念、作用、類型及區(qū)別，微生物的不同呼吸類型，次級(jí)代謝產(chǎn)物概念及生產(chǎn)途徑，發(fā)酵類型、一般工藝及條件的控制

27、；教學(xué)難點(diǎn)發(fā)酵類型及工藝條件控制的基本方法。教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)參考文獻(xiàn)微生物學(xué)教程周德慶 高等教育出版社 2011年4月Madigan M T et al.Brocks Biology of Microorganism.10/e.

28、Prentice Hall.2003.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容新陳代謝簡(jiǎn)稱代謝，泛指發(fā)生在活細(xì)胞中的各種分解代謝和合成代謝的總和。分解代謝：異化作用，是指細(xì)胞將大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，并在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生能量的過(guò)程。合成代謝：同化作用，是指細(xì)胞利用簡(jiǎn)單的小分子物質(zhì)合成復(fù)雜的大分子，并在此過(guò)程中消耗能量的過(guò)程。在微生物細(xì)胞中，分解代謝與合成代謝是同時(shí)存在并偶聯(lián)進(jìn)行的。兩者的關(guān)系是：分解代謝為合成代謝提供了原料和能量，合成代謝又為分解代謝提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。第一節(jié) 微生物的能量代謝嚴(yán)格地說(shuō)，能量代謝應(yīng)包括產(chǎn)能代謝和耗能代謝，但由于微生物與其他生物能量代謝的主要差別具體表現(xiàn)在其多種多樣的產(chǎn)能代謝上。故這里的代謝

29、專指微生物的產(chǎn)能代謝。與其他生物一樣，微生物能量代謝活動(dòng)中所涉及的主要是ATP形式的化學(xué)能。微生物的能量代謝方式多種多樣。占微生物絕大多數(shù)的化能異養(yǎng)微生物利用有機(jī)物降解或無(wú)機(jī)物氧化中釋放出的能量，通過(guò)氧化磷酸化和底物磷酸化合成ATP。為數(shù)不多的光能微生物利用光能通過(guò)光合磷酸化合成ATP。其基本的生化反應(yīng)就是生物氧化。生物氧化：就是發(fā)生在活細(xì)胞內(nèi)的一系列產(chǎn)能性氧化反應(yīng)的總稱。實(shí)際上是物質(zhì)在生物體內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列邊連續(xù)的氧化還原反應(yīng)，逐步分解發(fā)并釋放能量的過(guò)程。在生物氧化過(guò)程中釋放的能量可被微生物直接利用，也可通過(guò)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存在高能化合物（ATP）中，以便逐步被利用，還有部分能量以熱的形式被釋放到環(huán)境

30、中。一、 化能異養(yǎng)微生物的生物氧化與產(chǎn)能化能異養(yǎng)微生物的生物氧化依據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子受體的不同可分成發(fā)酵和呼吸兩種類型，其中呼吸又可分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。1.發(fā)酵發(fā)酵是指微生物細(xì)胞將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物過(guò)程，即微生物細(xì)胞以有機(jī)物為最終電子受體的生物氧化過(guò)程。在發(fā)酵條件下有機(jī)化合物只是部分地被氧化，因此，只釋放出一小部分能量。發(fā)酵過(guò)程的氧化是與有機(jī)物的還原偶聯(lián)在一起的。被還原的有機(jī)物來(lái)自于初始發(fā)酵的分解代謝，即不需要外界提供電子受體。（1）發(fā)酵的種類：可發(fā)酵的底物有糖類、有機(jī)酸、氨基酸等，其中以微生物發(fā)酵葡萄糖最為

31、重要。（2）發(fā)酵的途徑：葡萄糖被降解成丙酮酸的過(guò)程稱糖酵解，其途徑為：EMP途徑：（糖酵解途徑或已糖二磷酸途徑）是絕大多數(shù)微生物所共有的一條主流代謝途徑。它以一分子的葡萄糖為底物，約經(jīng)10步反應(yīng)而產(chǎn)生2分子的丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子的ATP。EMP途徑的總反應(yīng)式是：C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH+2H+2ATP+2H2OHMP途徑：(已糖磷酸途徑，已糖磷酸支路，戊糖磷酸途徑，磷酸葡萄糖酸途徑或WD途徑) 大多數(shù)好氧兼性厭氧微生物中都有HMP途徑,而且在同一微生物中往往同時(shí)存在EMP和HMP途徑，單獨(dú)具有EMP或HMP途徑的微生物較少見(jiàn)。H

32、MP途徑的總反應(yīng)式是：6葡糖-6-磷酸+12NADP+6H2O5葡糖-6-磷酸+12NADPH+12H+6CO2+PiED途徑：又稱2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途徑。在革蘭氏陰性菌中分布較廣。ED途徑的總反應(yīng)式是：C6H12O6+ADP+Pi+NADP+NAD+2CH3COCOOH+ATP+NADPH+H+NADH+H+HK(PK)途徑：磷酸解酮酶途徑總反應(yīng)式是：C6H12O6+ADP+Pi+NAD+CH3CHOHCOOH+CH3CH2OH+CO2+ATP+NADH+H+(3)發(fā)酵的類型乙醇發(fā)酵：進(jìn)行乙醇發(fā)酵的微生物主要是酵母菌（啤酒酵母），此外還有少數(shù)細(xì)菌（歐文氏菌屬）。

33、微生物在厭氧條件下通過(guò)糖酵解作用使一個(gè)葡萄糖分解生成二個(gè)丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生可供機(jī)體生長(zhǎng)的能量。乳酸發(fā)酵：乳酸細(xì)菌能發(fā)酵葡萄糖（分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸還原成乳酸）產(chǎn)生乳酸，其中大多數(shù)屬于乳桿菌。根據(jù)產(chǎn)物的不同，可分成兩種類型：同型乳酸發(fā)酵：在糖的發(fā)酵中，產(chǎn)物只有乳酸的發(fā)酵。由葡萄糖經(jīng)EMP途徑生成丙酮酸，直接作為氫受體被NADH+H+還原而全部生成乳酸的一種發(fā)酵。進(jìn)行乳酸發(fā)酵的有乳酸乳球菌、植物乳桿菌等。異型乳酸發(fā)酵：在發(fā)酵終產(chǎn)物中除了乳酸外還有一些乙醇（或乙酸）等產(chǎn)物的發(fā)酵。這種發(fā)酵是以HMP(或PK)途徑為基礎(chǔ)的。如腸膜狀明串珠菌、短乳桿菌等?；旌纤岚l(fā)酵：某些腸桿菌如埃希氏菌屬、沙門(mén)氏菌屬和志賀

34、氏菌屬中的一些菌，能夠利用葡萄糖進(jìn)行混合酸發(fā)酵。先通過(guò)EMP途徑將葡萄糖分解為丙酮酸，然后由不同的酶系將丙酮酸轉(zhuǎn)化成不同的產(chǎn)物，如乳酸、乙酸、甲酸、乙醇、CO2和氫氣，還有一部分磷酸烯醇式丙酮酸用于生成琥珀酸；而腸桿菌、歐文氏菌屬中的一些細(xì)菌，能將丙酮酸轉(zhuǎn)變成乙酰乳酸，乙酰乳酸經(jīng)一系列反應(yīng)生成丁二醇。由于這類腸道菌還具有丙酮酸-甲酸裂解酶，乳酸脫氫酶等，所以其終產(chǎn)物還有甲酸、乳酸、乙醇等。2.呼吸微生物以分子氧或無(wú)機(jī)物為最終電子受體的生物氧化過(guò)程。分有氧呼吸、無(wú)氧呼吸。呼吸的一個(gè)重要特征是基質(zhì)上脫下的氫要通過(guò)電子傳遞鏈進(jìn)行傳遞，最終交給電子受體，并且電子在傳遞過(guò)程中伴隨ATP的生成。這種產(chǎn)生A

35、TP的方式稱氧化磷酸化。呼吸作用與發(fā)酵作用的根本區(qū)別在于：電子載體不是將電子直接傳遞給底物降解的中間產(chǎn)物，而是交給電子傳遞系統(tǒng)，逐步釋放出能量后再交給最終的電子受體。有氧呼吸：是一種最普遍又最重要的生物氧化或產(chǎn)能方式，其特點(diǎn)是底物按常規(guī)方式脫氫后，脫下的氫（常以還原力H形式存在）經(jīng)完整的呼吸鏈（電子呼吸鏈）傳遞，最終被外源分子氧接受，產(chǎn)生了水并釋放出ATP形式的能量。這是一種脫氫和受氫都必須在有氧條件下完成的生物氧化作用，是一種高效產(chǎn)能方式。微生物在有氧條件下，可將1分子的葡萄糖徹底氧化成H2O、CO2，并可產(chǎn)生38個(gè)ATP。呼吸鏈?zhǔn)侵肝挥谠松锛?xì)胞膜上或真核生物線粒體膜上的，由一系列氧化還

36、原勢(shì)呈梯度差的、鏈狀排列的氫（或電子）傳遞體。有氧呼吸過(guò)程： 基質(zhì)H2 遞氫體 F+ 1/2O2 基質(zhì) 遞氫體H2 F+ O- H2O -2H+ 有氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+38ATP有氧呼吸的特點(diǎn)： 產(chǎn)生的能量借助于氧化磷酸化過(guò)程產(chǎn)生 將復(fù)雜基質(zhì)氧化成很徹底的產(chǎn)物H2O和CO2 能量多，全釋放出來(lái)，是逐步釋放的過(guò)程，并逐漸貯存 在有氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸：又稱厭氧呼吸，指在厭氧條件下，厭氧或兼性厭氧微生物以外源無(wú)機(jī)氧化物（NO3-、NO2-、SO42-、CO2、Fe3+等）或有機(jī)氧化物（延胡索酸等，但很罕見(jiàn)）作為末端氫（電子）受體時(shí)發(fā)生的一類產(chǎn)能效率低的特殊呼

37、吸。進(jìn)行厭氧呼吸的微生物極大多數(shù)是細(xì)菌。根據(jù)用作末端氫（電子）受體的化合物種類不同而區(qū)分為多種類型的無(wú)氧呼吸。無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)： 借氧化磷酸化產(chǎn)生能量 不需分子氧，但底物分解較徹底 產(chǎn)能比有氧呼吸少 氫和電子的傳遞需中間遞氫體，需細(xì)胞色素，最終受氫體是無(wú)機(jī)物中的氧 分子外呼吸，無(wú)機(jī)物必須通過(guò)還原酶作用將H和電子激活O2形成水二、 光能微生物的能量代謝根據(jù)光合作用中是否有氧氣產(chǎn)生，可分成產(chǎn)氧、不產(chǎn)氧光合細(xì)菌兩大類：1.產(chǎn)氧光合細(xì)菌：是依賴葉綠素進(jìn)行光合作用的微生物，包括藍(lán)細(xì)菌和單細(xì)胞藻類。藍(lán)細(xì)菌含有葉綠素a、光反應(yīng)系統(tǒng)和光反應(yīng)系統(tǒng)，它們的光合作用具有綠色植物的特征。以水作供氫體，通過(guò)水的光解，進(jìn)行

38、放氧型（植物型）光合作用。2.不產(chǎn)氧光合細(xì)菌：是依賴細(xì)菌菌綠素進(jìn)行光合作用的微生物，這類微生物稱光合細(xì)菌。光合細(xì)菌不含葉綠素，只有光反應(yīng)系統(tǒng)，沒(méi)有光反應(yīng)系統(tǒng)，因而不能以水為供氫體，而是以H2S、H·或丁酸、乳酸、琥珀蘋(píng)果酸等有機(jī)化合物為還原CO2的氫供體，所進(jìn)行的光合作用為非放氧型的光合作用。細(xì)菌菌綠素有a、b、c、d、e五種。三、 化能自養(yǎng)微生物的生物氧化與產(chǎn)能化能自養(yǎng)微生物從氧化無(wú)機(jī)物中獲得能量，同化合成細(xì)胞物質(zhì)，并在無(wú)機(jī)能源氧化中通過(guò)氧化磷酸化產(chǎn)生ATP?；茏责B(yǎng)菌一般都是好氧菌。1.氨的氧化硝化細(xì)菌可以氧化NH3、NO2-。 亞硝化細(xì)菌：將氨氧化為亞硝酸硝化細(xì)菌 硝化細(xì)菌：將

39、亞硝酸氧化為硝酸2.硫的氧化硫桿菌能夠利用一種或多種還原態(tài)或部分還原態(tài)的硫化合物（包括硫化物H2S、元素硫S0、硫代硫酸鹽S2O32-、多硫酸鹽和亞硫酸鹽等）作為能源，最終形成硫酸。3.鐵的氧化：從亞鐵到高鐵狀態(tài)的鐵的氧化，對(duì)于少數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)也是一種產(chǎn)能反應(yīng)，但從這種氧化中只有量的能量可以被利用。4.氫的氧化：第二節(jié) 微生物特有的合成代謝途徑a) 固氮作用（生物固氮）生物固氮是指大氣中的分子氮通過(guò)微生物固氮酶的催化而還原成氨的過(guò)程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。生物固氮反應(yīng)是一種極其溫和的生化反應(yīng)，它比人類發(fā)明的化學(xué)固氮有著無(wú)比優(yōu)越性，因?yàn)榛瘜W(xué)固氮需要特殊的催化劑，并須在高溫（300）、高

40、壓（300個(gè)大氣壓）下進(jìn)行。如果把光合作用看作是地球上最重要的生物化學(xué)反應(yīng)，則生物固氮便是僅次于光合作用的生物化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)樗鼮檎麄€(gè)生物圈中的一切生物的生存和繁榮發(fā)展提供了不可或缺和可持續(xù)供應(yīng)的還原態(tài)氮化物的源泉。1.固氮微生物：根據(jù)固氮微生物與高等植物以及其他生物的關(guān)系，分三類：（1）自生固氮菌：指一類不依賴與它種生物共生而能獨(dú)立進(jìn)行固氮的微生物。 好氧：以固氮菌屬較為重要，固氮能力較強(qiáng)。 自生固氮菌 兼性厭氧：紅螺菌屬 厭氧：以巴氏固氮梭菌較為重要，但固氮能力較弱。（2）共生固氮菌：指必須與它種生物共生在一起時(shí)才能進(jìn)行固氮的微生物。 共生固氮菌中最為人們所熟知的是根瘤菌，它與其所共生的豆科

41、植物有嚴(yán)格的種屬特異性。（3）聯(lián)合固氮菌：指必須生活在植物根際、葉面或動(dòng)物腸道等處才能進(jìn)行固氮的微生物。 聯(lián)合固氮菌有雀稗固氮菌、產(chǎn)脂固氮螺菌等，它們?cè)谀承┳魑锏母嫡迟|(zhì)鞘內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育，并把所固定的氮供給植物，但并不形成類似根瘤的共生結(jié)構(gòu)。2.固氮機(jī)制：微生物之所以能在常溫常壓下固氮，關(guān)鍵是靠固氮酶的催化作用。固氮酶的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，由鐵蛋白（固二氮還原酶，組分）和鉬鐵蛋白（固二氮酶，組分）兩個(gè)組分組成。固氮作用是一個(gè)耗能反應(yīng)，固氮反應(yīng)必須在有固氮酶和ATP的參與下才能進(jìn)行。每固定1mol氮大約需要21molATP，這些能量來(lái)自于氧化磷酸化或光合磷酸化。在體內(nèi)進(jìn)行固氮時(shí)，還需要一些特殊的電子傳遞體

42、，其中主要的是鐵氧還蛋白和含有FMN作為輔基的黃素氧還蛋白。鐵氧還蛋白和黃素氧還蛋白的電子供體來(lái)自NADPH，受體是固氮酶。授課進(jìn)度第 6 周，第 8 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年4月8日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第四章微生物的代謝：第三節(jié) 微生物代謝的調(diào)節(jié)；第四節(jié) 微生物次級(jí)代謝與次級(jí)代謝產(chǎn)物教學(xué)目標(biāo)掌握微生物代謝的特點(diǎn)、微生物發(fā)酵的概念及其主要類型；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的概念、特點(diǎn)和主要類型，生物固氮作用、細(xì)菌的光能自養(yǎng)作用和化能自養(yǎng)作用。教學(xué)重點(diǎn)生物氧化、氧化磷酸化的概念、作用、類型及區(qū)別，微生物的不同呼吸類型，次級(jí)代謝產(chǎn)物概念及生產(chǎn)途徑，發(fā)酵類型、一般工藝及條件的控制；教學(xué)難點(diǎn)

43、發(fā)酵類型及工藝條件控制的基本方法。教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)參考文獻(xiàn)微生物學(xué)教程周德慶 高等教育出版社 2011年4月Madigan M T et al.Brocks Biology of Microorganism.10/e.Prent

44、ice Hall.2003.教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容第三節(jié) 微生物代謝的調(diào)節(jié)a) 酶合成的調(diào)節(jié)b) 酶活力的調(diào)節(jié)第四節(jié) 微生物的次級(jí)代謝及代謝產(chǎn)物 一、次級(jí)代謝及代謝產(chǎn)物初級(jí)代謝：一般將微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)的物質(zhì)和能量的過(guò)程。次級(jí)代謝：是相對(duì)于初級(jí)代謝而言。是指微生物在一定的生長(zhǎng)時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體，合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無(wú)明確功能的物質(zhì)的過(guò)程。次級(jí)代謝產(chǎn)物：指某些微生物生長(zhǎng)到穩(wěn)定期前后，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、代謝途徑明確、產(chǎn)量較大的初生代謝物為前體，通過(guò)復(fù)雜的次生代謝途徑所合成的各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化學(xué)物。有人把超出生理需求的過(guò)量的初級(jí)代謝產(chǎn)物也看作是次級(jí)代

45、謝產(chǎn)物。與初生代謝物不同的是，次生代謝物往往具有分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、代謝途徑獨(dú)特、在生長(zhǎng)后期合成、產(chǎn)量較低、生理功能不很明確（尤其是抗生素）以及其合成一般受質(zhì)?？刂频忍攸c(diǎn)。一般地說(shuō)，形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活史越復(fù)雜的微生物（如放線菌和絲狀真菌），其次生代謝物的種類也就越多。根據(jù)其作用，可將次級(jí)代謝物人分為抗生素、激素、生物堿、毒素及維生素等。一、 次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)1.初級(jí)代謝對(duì)次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)次級(jí)代謝與初級(jí)代謝相似，在調(diào)節(jié)過(guò)程中也有酶活性的激活和抑制以及酶合成的誘導(dǎo)和阻遏。由于次級(jí)代謝一般以初級(jí)代謝為前體，因此次級(jí)代謝必然會(huì)受到初級(jí)代謝的調(diào)節(jié)。2.碳、氮代謝物的調(diào)節(jié)作用次級(jí)代謝產(chǎn)物一般在菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期或穩(wěn)定期合

46、成，這是因?yàn)樵诰w生長(zhǎng)階段，被快速利用的碳源的分解物阻遏了次級(jí)代謝酶合成。因此，只有在對(duì)數(shù)后期或穩(wěn)定期，這類碳源被消耗完之后，解除了阻遏作用，次級(jí)代謝產(chǎn)物才能得以合成。3.誘導(dǎo)作用及產(chǎn)物的反饋抑制在次級(jí)代謝中也存在著誘導(dǎo)作用，如巴比妥雖不是利福霉素的前體，也不摻入利福霉素，但能促進(jìn)將利福霉素SV轉(zhuǎn)化成利福霉素B的能力。同時(shí)，次級(jí)代謝產(chǎn)物的過(guò)量積累也能像初級(jí)代謝那樣，反饋抑制其合成酶系。培養(yǎng)基中的磷酸鹽、溶解氧、金屬離子及細(xì)胞膜透性也會(huì)對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)生或多或少的影響。授課進(jìn)度第 6 周，第 9 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年4月10日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第五章 微生物的生長(zhǎng)繁殖及其控

47、制：第一節(jié) 細(xì)菌的個(gè)體生長(zhǎng)；第二節(jié) 細(xì)菌的群體生長(zhǎng)繁殖；教學(xué)目標(biāo)了解微生物生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律，掌握微生物生長(zhǎng)的測(cè)定方法，及各種物理、化學(xué)因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。理解并掌握微生物常見(jiàn)分離及培養(yǎng)方法。教學(xué)重點(diǎn) 單細(xì)胞微生物數(shù)量的測(cè)定方法，細(xì)菌生長(zhǎng)曲線及各時(shí)期特點(diǎn)；微生物分離、純化方法；連續(xù)培養(yǎng)及分批培養(yǎng)的概念、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用；教學(xué)難點(diǎn) 微生物分離、純化方法，連續(xù)培養(yǎng)、分批培養(yǎng)的工藝特點(diǎn)及控制方法。教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法

48、，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)參考文獻(xiàn)微生物學(xué)教程周德慶 高等教育出版社 2011年4月Madigan M T et al.Brocks Biology of Microorganism.10/e.Prentice Hall.2003.本章首先介紹如何在實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)實(shí)踐中使微生物生長(zhǎng)，即如何培養(yǎng)微生物；然后介紹微生物生長(zhǎng)的規(guī)律（包括個(gè)體和群體）；以及環(huán)境條件對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響；最后討論控制微生物生長(zhǎng)特別是有害微生物生長(zhǎng)的方法。第一節(jié) 細(xì)菌的個(gè)體生

49、長(zhǎng)生長(zhǎng)：微生物細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，當(dāng)同化作用>異化作用時(shí)，生命個(gè)體的重量和體積不斷增大的過(guò)程。繁殖：生命個(gè)體生長(zhǎng)到一定階段，通過(guò)特定方式產(chǎn)生新的生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過(guò)程。個(gè)體生長(zhǎng)：微生物細(xì)胞個(gè)體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，原生質(zhì)與細(xì)胞組分的增加為個(gè)體生長(zhǎng)。群體生長(zhǎng)：群體中個(gè)體數(shù)目的增加。可以用重量、體積、密度或濃度來(lái)衡量。 個(gè)體生長(zhǎng)®個(gè)體繁殖® 群體生長(zhǎng) 群體生長(zhǎng) = 個(gè)體生長(zhǎng) + 個(gè)體繁殖第二節(jié) 細(xì)菌的群體生長(zhǎng)繁殖一、細(xì)菌的群體生長(zhǎng)規(guī)律 單細(xì)胞微生物群體生長(zhǎng)是以群體中細(xì)胞數(shù)量的增加來(lái)表示的由一個(gè)細(xì)胞分裂成為兩個(gè)細(xì)胞的時(shí)間間隔稱為世代，

50、一個(gè)世代所需的時(shí)間就是代時(shí)（eneration time, G ），代時(shí)也就是群體細(xì)胞數(shù)目擴(kuò)大一倍所需 時(shí)間，有時(shí)也稱為倍增時(shí)間。細(xì)菌生長(zhǎng)曲線：把一定的細(xì)菌細(xì)胞接種在恒定容積的液體培養(yǎng)基中在適宜條件下培養(yǎng)，定時(shí)取樣測(cè)定細(xì)胞數(shù)目，以細(xì)菌細(xì)胞數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，以生長(zhǎng)時(shí)間作橫坐標(biāo)繪制而成的曲線。 生長(zhǎng)曲線代表了細(xì)菌在新的環(huán)境中從開(kāi)始生長(zhǎng)、分裂直至死亡的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。 每種細(xì)菌都有各自的典型生長(zhǎng)曲線，但它們的生長(zhǎng)過(guò)程卻有著共同的規(guī)律性。一般可以將生長(zhǎng)曲線劃分為四個(gè)時(shí)期。二、生長(zhǎng)曲線的制作（補(bǔ)充） 將少量單細(xì)胞的純培養(yǎng)，接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)菌細(xì)胞

51、數(shù)目。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌增長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制所得的曲線,如下圖： 插入實(shí)例進(jìn)行講解：授課進(jìn)度第 7 周，第 10 次課（ 2 學(xué)時(shí)）授課日期2015年4月15日授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)第五章 微生物的生長(zhǎng)繁殖及其控制：第三節(jié) 真菌的生長(zhǎng)與繁殖；第四節(jié) 環(huán)境對(duì)生長(zhǎng)的影響及生長(zhǎng)測(cè)定；第五節(jié) 微生物繁殖的控制教學(xué)目標(biāo)了解微生物生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律，掌握微生物生長(zhǎng)的測(cè)定方法，及各種物理、化學(xué)因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。理解并掌握微生物常見(jiàn)分離及培養(yǎng)方法。教學(xué)重點(diǎn)單細(xì)胞微生物數(shù)量的測(cè)定方法，細(xì)菌生長(zhǎng)曲線及各時(shí)期特點(diǎn)；微生物分離、純化方法；連續(xù)培養(yǎng)及分批培養(yǎng)的概念、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用；教學(xué)難點(diǎn)微生物分離、純化方法，連續(xù)培養(yǎng)、分批培養(yǎng)的工藝特點(diǎn)及控制方法。教學(xué)方法請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)方法（在括號(hào)中畫(huà)“”）：講授法，討論法，演示法，案例法，發(fā)現(xiàn)法，探究法，談話法，實(shí)驗(yàn)法，參觀法，考察法，自學(xué)輔導(dǎo)法，練習(xí)法（習(xí)題或操作課），讀書(shū)指導(dǎo)法，聽(tīng)說(shuō)法，寫(xiě)生法，視唱法，工序法（技能課），實(shí)習(xí)作業(yè)法，其他教學(xué)手段請(qǐng)選擇你授課時(shí)所采用的教學(xué)手段（在括號(hào)中畫(huà)“”）：實(shí)物，多媒體，投影，影像，CAI課件，PPT，標(biāo)本，掛圖，模型，其他討論、思考題、作業(yè)1.封閉系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)經(jīng)歷哪幾個(gè)生長(zhǎng)期?以圖表示并指明各期的特點(diǎn)。如何利用微生物的生長(zhǎng)規(guī)律來(lái)指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)?2.近年來(lái)是什么原因?qū)е驴?/p>