細(xì)菌的生理特性課件

1、第二章 細(xì)菌的生理特性 細(xì)菌的生理特性，主要從三方面來分析：(1)營養(yǎng)；(2)呼吸；(3)其它環(huán)境因素對它們生活的影響。 裹抵芹逢扶予骸革攔鏡鼠走曝智勸簍朔咨緘嚷依吮氣伸雪章遲下灼剝砷罰第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 第一節(jié) 細(xì)菌的營養(yǎng)一 、細(xì)菌細(xì)胞的化學(xué)組成及生理功能 細(xì)胞重量（濕重）水7090%干物質(zhì)1020%無機(jī)鹽10%有機(jī)物90%碳水化合物 蛋白質(zhì) 脂肪 DNA RNA等組成微生物細(xì)胞1、化學(xué)組成刃札嚎拒粹寂飛墜斑泥共佑明戚足針鄖訝瞇經(jīng)氯傭瓶某瞬回你繕擾美毋陜第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2、各化學(xué)組分的生理功能 可被細(xì)菌吸收利用的物質(zhì)：1水分2無機(jī)鹽3碳源 4氮源

2、5生長因子 窩麻侵閑寄疙穢莊爛偵呂旱锨些阿劇顯隴益拳筷劃妙跌覽張物由垢裝毋眉第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性(1)水分 水分是最重要、不可缺少的組分之一。水在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的存在有兩種狀態(tài)：自由水和結(jié)合水。它們的生理作用主要有以下幾點(diǎn)：1)溶劑作用。所有物質(zhì)都必須先溶解于水，然后才能參與各種生化反應(yīng)。2)參與生化反應(yīng)(如脫水、加水反應(yīng))。3)運(yùn)輸物質(zhì)的載體。4)維持和調(diào)節(jié)一定的溫度。 另常拌能省糾馮帝氈蒲躬專鱗賣烏泰掇玩役熄萍泰顧凍慌餐憤狹瑤瞧卉謠第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性(2)無機(jī)鹽 無機(jī)鹽類在細(xì)胞中的主要作用是：1)構(gòu)成細(xì)胞的組成成分，如H3PO4是 DNA和RNA的重要

3、組成成分。2)酶的組成成分，如蛋由質(zhì)和氨基酸的SH。3)酶的激活劑，如Mg2+、K+。4)維持適宜的滲透壓。如Na+、K+、Cl。5)自養(yǎng)型細(xì)菌的能源，如S、Fe2+。 緩酚睬尉肯猙吏瑤鹿饒品酉遺則蹦矽賃懸慧刁如斥舔猙敦柵蔽忙酷肅憫孩第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性(3)碳源 有機(jī)碳源糖類 蛋白質(zhì) 脂肪 有機(jī)酸無機(jī)碳源CO2 CO3=多數(shù)微生物最好的碳源：葡萄糖、果糖、麥芽糖、淀粉 生產(chǎn)中常見的碳源：玉米粉、麩皮、米糠、酒糟 碳源的作用：提供細(xì)胞骨架和代謝物質(zhì)中碳素的來源以及生命活動所需要的能量。 （提供細(xì)胞碳素來源的物質(zhì)）疤辯根賄霧淚箔鐵呼酸滁柞剩餡蛻酷箕丹嚇掏憊生來揩鈕則辦福貓吵滇

4、綻第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性(4)氮源 提供細(xì)菌細(xì)胞氮素來源的物質(zhì)。有機(jī)氮源蛋白質(zhì) 蛋白胨 氨基酸無機(jī)氮源NH4Cl NH4NO3 實(shí)驗(yàn)室常用氮源：牛肉膏、蛋白胨 生產(chǎn)上常用氮源：尿素、玉米漿、餅粕氮源的作用:A、提供細(xì)胞新陳代謝中所需的氮素合成材料;B、極端情況下(如饑餓狀態(tài))，氮源也可為細(xì)胞提供生命活動所需的能量。 齡喀縱遏洞深兢乃舍冊判氏汐其灰攪郊你鋅瘩英隧杜聳棲潘確續(xù)蟬呼詞禽第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性(5)生長因子 概念：把某些細(xì)菌在生長過程中不能自身合成的，同時(shí)又是生長所必需的須由外界供給的營養(yǎng)物質(zhì)，叫做“生長因子”。 ？有三類氨基酸類 嘌呤、嘧啶類 維生

5、素類實(shí)驗(yàn)室常用：酵母膏、蛋白胨作為綜合生長素；硫辛酸、VC、VK是重要的生長因子。詠忙彭刪拼涎旭角連掇拄泰米樹捕退捆振在棗岸儀良闖豈隆壺?cái)?shù)橋蛆躲毫第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性當(dāng)我們供給細(xì)菌營養(yǎng)時(shí)應(yīng)注意什么?為什么? 1、質(zhì)量要求：不同的細(xì)菌，同一細(xì)菌不同的生長階段，營養(yǎng)質(zhì)和量的要求不同。2、營養(yǎng)元素之間有比例要求：主要是指碳氮的比例關(guān)系，通常稱碳氮比。根瘤菌要求碳氮比為11.5：1，固氮菌要求碳氮比為27.6：1，土壤中許多微生物在一起生活綜合要求的碳氮比約為25：1。廢水生物處理中，微生物群體對營養(yǎng)物質(zhì)也有一定的比例要求(好氧生物處理中對BOD5：N：P要求一般為100：5：1)

6、。 3、總體來說，細(xì)菌的代謝能力很強(qiáng)，可利用的化合物種類很廣，要防止把細(xì)菌養(yǎng)“嬌”。 獺苗瞅甜靛霧凍錫嚨燙伶扎剁蓉賬夸忙咒境鴨要約銻穎遭寡縫驅(qū)吃橇含臟第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 細(xì)菌往往優(yōu)先利用易被吸收的有機(jī)物質(zhì)。如果這種物質(zhì)的量已經(jīng)滿足要求，它就不再利用其它的物質(zhì)了。在工業(yè)廢水的生物處理中，常加入生活污水補(bǔ)充工業(yè)廢水中某些營養(yǎng)物質(zhì)的不足。加多少酌情而定，否則反而會把細(xì)菌養(yǎng)“嬌”，不利于工業(yè)廢水的處理。因?yàn)樯钗鬯械挠袡C(jī)物比工業(yè)廢水中的有機(jī)物易被吸收利用。微生物利用廢水營養(yǎng)的情況昧崇醞捻干舒熬什濾境五肺巋恍丙萍忠摘該嘩拒橡圾趾推勉睛擎頓軍服戲第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理

7、特性二、 細(xì)菌的營養(yǎng)類型根據(jù)細(xì)菌所需碳源和能源的不同，營養(yǎng)類型分四類：自養(yǎng)型光能自養(yǎng)化能自養(yǎng)異養(yǎng)型光能異養(yǎng)化能異養(yǎng)頤蝸菊蜘飯循綻柑癥誣抿睜殖召敖月顏?zhàn)蚨畏f僚農(nóng)甘酗曠裝赴錫榴挪讓瞅第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1 、光能自養(yǎng)(Photolithotroph) 屬于這一類的細(xì)菌都含有光合色素，能進(jìn)行光合作用。 藻類、綠色細(xì)菌、光合細(xì)菌（紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌） 碳源以CO2 為惟一碳源 能源光轉(zhuǎn)變?yōu)?ATP 如：高等綠色細(xì)菌、藻類 CO2 + H2O CH2O + O2 光能葉綠素如何將無機(jī)物還原為有機(jī)物的？疚荒交嘉簇俯今誦開釜兼滇稀眉浙痞殲灣渡毛茄臂粥芍叮弦二欺截強(qiáng)息徘第二章細(xì)菌的生理特性

8、第二章細(xì)菌的生理特性2、 化能自養(yǎng)（chemolithotroph) 有些細(xì)菌，如硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、某些硫磺細(xì)菌等，能氧化一定的無機(jī)化合物，利用其所產(chǎn)生的化學(xué)能，還原二氧化碳，合成有機(jī)碳化物，這一作用稱為化學(xué)合成作用。 碳源以 C O2為惟一碳源。 能源無機(jī)物氧化產(chǎn)生能量。產(chǎn)能有限，生長遲緩。 如硝化細(xì)菌中的亞硝酸細(xì)菌可推進(jìn)下列反應(yīng) ： 2NH3 + 2O2 CO2 + 4H+2HNO2 + 4H+ + ATPCH2O + H2O碑相貸菌醛碾搜同訣釣預(yù)泳椽空尋甲周瓊獄麓損淵描疹宜煮盂謾和疲齊詞第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性3、化能異養(yǎng)(chemoorganotroph) 大部分細(xì)菌（

9、絕大多數(shù)細(xì)菌、放線菌和全部真菌、病毒）都以這種營養(yǎng)類型生活和生長，利用有機(jī)物作為生長所需的碳源和能源。 碳源有機(jī)物 能源有機(jī)物氧化獲得 在異養(yǎng)細(xì)菌中，有很多從死的有機(jī)殘?bào)w中獲得養(yǎng)料而生活，僅少數(shù)生活在活的生物體中，前者稱為腐生細(xì)菌，后者稱為寄生細(xì)菌。腐生細(xì)菌在自然界的物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著決定性作用，而很多寄生細(xì)菌則是人和動植物的病原細(xì)菌。 店邊讒仁訪健荷密暑早漳奸軋碼夷敏汗哥擒鄰卻便錳拉戌螢爸墮鹿桅領(lǐng)祈第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性4、光能異養(yǎng)（photorganotroph) 屬于這一營養(yǎng)類型的細(xì)菌很少，如紅螺菌中的一些細(xì)菌以這種方式生長。一般來說，光能營養(yǎng)型細(xì)菌生長時(shí)大多需要生長因子。

10、 碳源有機(jī)物作供氫體和碳源，要有CO2存在。 能源光西薛增古瞞恭錯(cuò)欣墩伺甘肆地魄可嬸臀賈陣扎缸利可郵史搖充估刮岳絹駐第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性CO2 2 CH3CH3CHOHCH2O +2CH3COCH3+H2O 光能光合色素紅螺菌紅螺菌(Rhodospirillum sp)屬于光合細(xì)菌(Photosynthetic Bacteria，PSB)的一種，廣泛分布于江河、湖泊、海洋等水域環(huán)境中，尤其在有機(jī)物污染的積水處數(shù)量較多。紅螺菌的開發(fā)應(yīng)用 ：（1）在廢水處理中有重要的作用：紅螺菌的體內(nèi)有光合色素，能利用光能，在缺氧的條件下，以有機(jī)酸、醇等有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，使自身快速繁殖。根據(jù)

11、它的特點(diǎn)，目前已經(jīng)開始運(yùn)用紅螺菌來凈化高濃度的有機(jī)廢水，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。 （2）在開發(fā)新能源中的應(yīng)用 ：生物制氫是開發(fā)新能源的一個(gè)方向 ，因此氫作為一種理想而無污染的未來能源日益受到人們的關(guān)注。目前研究較多的是深紅紅螺菌（Rho-dospirillum rubrum），其產(chǎn)氫量高達(dá)65mlhL（培養(yǎng)液）。 宦杰母炕舒粉卞帚爽偉欺希果剿種擾敲勝垂掌閻韭炮夾諾啥差鑼平吭贈緝第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性思考題： 目前在環(huán)保中用紅螺菌來凈化高濃度的有機(jī)廢水，廢水在分槽流動中逐漸得以凈化。由此可知紅螺菌的代謝方式為 (A)自養(yǎng)厭氧型 (B)異養(yǎng)需氧型 (C)異養(yǎng)厭氧型 (D)自養(yǎng)需氧型

12、 餞姜攻雀等橇眼瓜訝識蛤裴慢阮認(rèn)辯返蔗誡鎮(zhèn)除筷阜低績蔑鑼攣妮煞陵紹第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性三、 培養(yǎng)基 在實(shí)驗(yàn)中，我們常利用培養(yǎng)基來培養(yǎng)各種細(xì)菌進(jìn)行科學(xué)研究。 1、概念：指人工配制的適合于不同微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。由巍稿?？降涔?jié)菏搶脂吶亦此煥優(yōu)鵝傻笑唐詐甜啼潦琉捉蘆咽枷僻澡齡洱第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 2、培養(yǎng)基的配制原則(1)根據(jù)不同細(xì)菌的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基。通常，培養(yǎng)細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，放線菌采用高氏一號培養(yǎng)基，霉菌采用蔡氏培養(yǎng)基，酵母菌采用麥芽汁培養(yǎng)基。 (2)注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度及配比，如水處理中要注意進(jìn)水中BOD5：N

13、：P的比值，好氧生物處理中對BOD5：N：P要求一般為100：5：1。 (3)調(diào)節(jié)適宜的pH值。 (4)考慮加生長因子。 (5)培養(yǎng)基應(yīng)物美價(jià)廉。 匡囤試鼎馬刀苗路詢撓撞謊翁垛躲兩芥磕秤需允據(jù)哦卒杜闌憨剎泡掖克娛第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性3、培養(yǎng)基的分類(1) 根據(jù)物理狀態(tài)分類液體培養(yǎng)基：不加凝固劑。水處理中的廢水。 液體發(fā)酵。 半固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基中加入0.5-1%的凝固劑 觀察細(xì)菌的運(yùn)動狀態(tài)。 固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基中加入2%左右的凝固 劑。分離、鑒定、計(jì)數(shù)、菌種保藏。凝固劑：瓊脂（）、明膠、硅膠成分為多縮半乳糖 絕大多數(shù)微生物不能利用 融化溫度96 ，凝固溫度45 對微

14、生物無毒性 瓊脂特性道倡洗統(tǒng)吏擂十恨笆秸咋執(zhí)鑰密冒繩隋簽揪查嗆鐵斑腥懈汀舉波倔竿酞朔第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性（2）根據(jù)化學(xué)組成分類天然培養(yǎng)基：動、植物、細(xì)菌或它們的提取液。 如酸奶、飲料酒、腐乳、醬類的發(fā)酵生產(chǎn) 特點(diǎn)化學(xué)組分不知道，營養(yǎng)豐富，配制容易。 合成培養(yǎng)基：完全以化學(xué)藥品配制而成。 如KH2PO4、NaCl 特點(diǎn)組分確定 半合成培養(yǎng)基：天然成分和化學(xué)藥品都有。分析 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 馬鈴薯糖培養(yǎng)基 屬于哪種培養(yǎng)基？谷助瓢匯孔謅勁犯貓懈壘嫂市濤醋參鋪藤腆肄證汝膳吐他蹤皇胸像滬領(lǐng)褥第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性（3）根據(jù)用途分類基礎(chǔ)培養(yǎng)基：基礎(chǔ)培養(yǎng)基是含有一般微

15、生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是最常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基。 鑒別培養(yǎng)基：根據(jù)物理化學(xué)因素的反應(yīng)特性設(shè) 計(jì)的可籍助肉眼直接判斷細(xì)菌 的培養(yǎng)基。 選擇培養(yǎng)基：按照某種細(xì)菌特殊營養(yǎng)要求專門 設(shè)計(jì)。分離的細(xì)菌由劣勢種變?yōu)?優(yōu)勢種。 加富培養(yǎng)基：根據(jù)營養(yǎng)要求人為地強(qiáng)化投加多 種營養(yǎng)物質(zhì)。奈臭甲袍腐寂梆潞廈襲熱腑澀敘請府令寒鹼鮑諒垃瞪曲俊花疤琺機(jī)共鑲鄙第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性分析 伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基 遠(yuǎn)藤氏培養(yǎng)基 屬于哪種培養(yǎng)基？匡漁京督借日艷仔慮砰集備創(chuàng)焉素刻咆衡礁括躬招貓倔士望宅碌憲莎瑰辱第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性4、培養(yǎng)基的配制方法 培養(yǎng)基的配制方法及

16、過程大致如下：適量水分 加入各營養(yǎng)組分、無機(jī)鹽 加入凝固劑 調(diào)節(jié)pH值 加入生長因子或指示劑等 高壓蒸汽滅菌 冷卻放置備用。一般最好現(xiàn)配現(xiàn)用。 寨殖強(qiáng)柱堅(jiān)談皚壯篷侖漠蝶殺衣球藉燼俘門晶崩慰矽吵芝滲股造剝破論舅第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性四、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸：營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸主要有下述四種途徑：1、被動擴(kuò)散2、促進(jìn)擴(kuò)散3、主動運(yùn)輸 4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位 警胺炕返笆懦褂希飲溫訝湃單魚雀研帽悼搏媚狄治嗆贅億換趾扎蓉戳客如第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2 酶的命名和分類1、被動擴(kuò)散(passive diffusion) 被輸送的物質(zhì)，靠細(xì)胞內(nèi)外濃度差為動力，以透析或擴(kuò)散的形式從高

17、濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴(kuò)散。齲苔克真門婦樓瘍曹隱衷拼罕濤篆綜沾抑霹儀收兄壁謎喂昏少惜灤械吞土第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 被動擴(kuò)散模式圖細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)細(xì)胞膜維嗆嗅浪蔚線桂雹泌它穿碼幀瞻竣距夫臘夕蔬通幸癸葬邦佑恰搬伸檢透茬第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2 酶的命名和分類被動擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)通道恐抗犯極問狡妄遁睡替訊笨理搐遞蝕刑段狗啃直妝慌轎蔣咆廷冒紐衙逗撰第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性被動擴(kuò)散特點(diǎn)：是非特異性的營養(yǎng)物質(zhì)吸收方式：如營養(yǎng)物質(zhì)通過細(xì)胞膜中的含水小孔，由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度的胞內(nèi)擴(kuò)散； 在被動擴(kuò)散過程中營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化：即既不與膜上的分子發(fā)生反應(yīng)，本身

18、的分子結(jié)構(gòu)也不發(fā)生變化；物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾瘦^慢：速率與胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)的濃度差有關(guān)，即隨細(xì)胞膜內(nèi)外該物質(zhì)濃度差的降低而減小，直到胞內(nèi)外物質(zhì)濃度相同；不需要載體參與：被動擴(kuò)散是一個(gè)不需要代謝能的運(yùn)輸方式：因此，物質(zhì)不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸?？蛇\(yùn)送的養(yǎng)料有限：限于水、溶于水的氣體，及分子量小，脂溶性、極性小的營養(yǎng)物質(zhì)。要履留干眨工胡騙澈墩殿巢義寧萬瘴哀尸駒宮忍欽吸棱貢燙承趣盎匿徑帥第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性三 促進(jìn)擴(kuò)散的特點(diǎn)基本與被動擴(kuò)散相似，但是它須借助細(xì)胞膜上的一種蛋白質(zhì)載體進(jìn)行，因此對轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)有選樣性，即立體專性。除了細(xì)胞內(nèi)外的濃度差外，影響物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的另一重要因素是與載體親合力的大小。這

19、種方式存在于真核微生物，如厭氧酵母菌對某些物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌。 2、促進(jìn)擴(kuò)散 (facilitated diffusion/transport)寵俺凰斡保粥乖餾柬巫短啃論穿幣文弦隆侄貍啦璃棄刑衍勒陋咱拘瓦潔男第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性促進(jìn)擴(kuò)散特點(diǎn)：在促進(jìn)擴(kuò)散過程中A 營養(yǎng)物質(zhì)本身在分子結(jié)構(gòu)上也不會發(fā)生變化;B 不消耗代謝能量，故不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸;C 運(yùn)輸?shù)乃俾视砂麅?nèi)外該物質(zhì)的濃度差決定;D 需要細(xì)胞膜上的載體蛋白（透過酶）參與物質(zhì) 運(yùn)輸;E 被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)與載體蛋白有高度的特異性;F 養(yǎng)料濃度過高時(shí), 與載體蛋白出現(xiàn)飽和效應(yīng)。蛔魚成淵魁餌笨中修蠱闖臟蕊傷苗伶所宵勃咳湯斷怔

20、釬品厭聯(lián)卡舜錘型容第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性派嘩琵零喉歲鼻娃棺臃澡蛔沏火礙確脫盅市鬧襲累蕾憊濾岸潑烷點(diǎn)蓬速坍第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性促進(jìn)擴(kuò)散模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)恢復(fù)原構(gòu)象移位再循環(huán)結(jié)合結(jié)合構(gòu)象改變匪毖露揍怖靈距兒勝駒雌拭喜窺肘映梁龍樸蟹祿斗渣浪咆掇汞膘廂凸絢蚊第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性3、主動運(yùn)輸(Active transport) 在代謝能的推動下，通過膜上特殊載體 蛋白逆養(yǎng)料濃度梯度吸收營養(yǎng)物質(zhì)的過程。 不同的微生物在主動運(yùn)輸過程中所需的能量的來源不同，好氧微生物中直接來自呼吸能，厭氧微生物主要來自化學(xué)能，光合微生物中則主要來自光能 。

21、主動運(yùn)輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。 糧建旱楷脯籌溉領(lǐng)硒瑯姆趾觀厄顯咳澎相衫房伐聯(lián)渤悄鍋明讓汛滬衍慚潔第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性主動運(yùn)輸特點(diǎn)： 物質(zhì)在主動運(yùn)輸?shù)倪^程中 需要消耗代謝能； 可以進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式； 需要載體蛋白參與； 對被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性； 被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在轉(zhuǎn)移的過程中不發(fā)生任何化學(xué)變化；瓦蝗乳妒酮吠旭弗彪沈餐邪重孔彌橫嚏科盈甕桅沸訪郎央槍猶雀噎隴控寨第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性主動運(yùn)輸模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)恢復(fù)原構(gòu)象移位再循環(huán)結(jié)合構(gòu)象改變ADP+PiATP研桅廟遏卑礎(chǔ)喚字氟豌住細(xì)憚盆啼潮搐肅橇鄭赦瑰舉終惡咽遜額萄月慌肪第二章細(xì)

22、菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性基團(tuán)轉(zhuǎn)位(Group translocation) 基因轉(zhuǎn)位是一種特殊的主動運(yùn)輸，與普通的主動運(yùn)輸相比，營養(yǎng)物質(zhì)在運(yùn)輸?shù)倪^程中發(fā)生了化學(xué)變化（糖在運(yùn)輸?shù)倪^程中發(fā)生了磷酸化）。其余特點(diǎn)與主動運(yùn)輸相同。 基團(tuán)轉(zhuǎn)位主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細(xì)菌中，主要用于糖的運(yùn)輸，脂肪酸、核苷、堿基等也可通過這種方式運(yùn)輸。目前尚未在好氧型細(xì)菌及真核生物中發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)輸方式，也未發(fā)現(xiàn)氨基酸通過這種方式進(jìn)行運(yùn)輸。 廚癰山幫奏布惜佑洱銳逸襟茵蜘臨透鑷噬蹄震堯顱敷陛饒方慰遼洽筷僅濫第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性在研究大腸桿菌對葡萄糖和金黃色葡萄球菌對乳糖的吸收過程中，發(fā)現(xiàn)這些糖進(jìn)入

23、細(xì)胞后以磷酸糖的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，表明這些糖在運(yùn)輸過程中發(fā)生了磷酸化作用，其中的磷酸基團(tuán)來源于胞內(nèi)的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，因此也將基團(tuán)轉(zhuǎn)位稱為磷酸烯醇式丙酮酸磷酸糖轉(zhuǎn)移酶運(yùn)輸系統(tǒng)(PTS)，簡稱磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)。 輝搖靴焊能節(jié)壟軸朗帶然瑩淚汪硒鈔壕勢具鄖陛湯林幌暑癥肢癬贖鉗寄秘第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性基團(tuán)轉(zhuǎn)位模式圖細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)SSSS細(xì)胞膜Enz2Enz2Enz2Enz2SSHPrPPHPrEnz1+ PEP丙酮酸S：糖，P：磷酸，EnzI：酶，EnzII：酶，HPr：熱穩(wěn)定蛋白，PEP：磷酸烯醇式丙酮酸 朱向撈興茶榜凡塔鋅樓朗貌玫硯集涅顴睹巢汞奇骸階骨計(jì)幀諒忠劫砍森

24、歹第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性四種運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較比較項(xiàng)目被動擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位特異載體蛋白運(yùn)輸速度物質(zhì)運(yùn)輸方向胞內(nèi)外濃度運(yùn)輸分子能量消耗運(yùn)輸后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)無慢由濃至稀相等無特異性不需要不變有快由濃至稀相等特異性不需要不變有快由稀至濃胞內(nèi)濃度高特異性需要不變有快由稀至濃胞內(nèi)濃度高特異性需要改變駭含襖咱淳眠吠陰灼絕沸霉摧畢希派嚷喂姜傀寐原醫(yī)今臀復(fù)緯替掐蹦磺學(xué)第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性一、 酶及其命名和分類1、酶的概念：酶是生物細(xì)胞中自己制成的一種催化劑(生物催化劑)，其基本成分是蛋白質(zhì)，催化效率比一般的無機(jī)催化劑高得多，一般高達(dá)千、萬倍，乃至千萬倍。 2

25、、酶的命名和分類胞內(nèi)酶 胞外酶 存在部位組成酶 誘導(dǎo)酶存在 方式單成分酶 雙成分酶組成 成分催化的反應(yīng)類型水解酶、氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、合成酶、裂解酶等第二節(jié) 酶及其作用Enzyme君裕印童媚撇寬羔尺坑鈣敏襯治懸惹紙珠哎賤嘉買愉萊象繭疙果盲盅備叫第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性組成酶：與基質(zhì)存在與否無關(guān)。在體內(nèi)有相當(dāng)?shù)臄?shù)量。 誘導(dǎo)酶：受到各種持續(xù)的物理化學(xué)因素影響，在體內(nèi) 產(chǎn)生的適應(yīng)新環(huán)境的酶。誘導(dǎo)酶的產(chǎn)生在廢水生物處理中有重要意義?？梢酝ㄟ^環(huán)境的誘導(dǎo)產(chǎn)生能處理相應(yīng)物質(zhì)的細(xì)菌等微生物（馴化）。胞內(nèi)酶：在細(xì)胞內(nèi)部起作用，催化細(xì)胞的合成和呼吸。 胞外酶：能透過細(xì)胞，作用于細(xì)胞外的物質(zhì)（大分子

26、）。細(xì)菌無攝食器官，遇到的是簡單的溶解物質(zhì)，通過胞內(nèi)酶的作用；若遇到的是復(fù)雜的固體物質(zhì)，利用胞外酶將吸附在細(xì)胞周圍的大分子物質(zhì)水解為簡單的小分子物質(zhì)。萎輔沂圣臼告折奧珠塌暑礬楚糊酬鴛耳沖昧攪腹陵俏綁柏坪拍漾支嘴奪兆第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 酶與一般催化劑的共同點(diǎn)只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間，而不能改變平衡點(diǎn)。對可逆反應(yīng)的正反兩個(gè)方向都具有的催化作用。但在實(shí)際情況下，作用常趨向一個(gè)方向。熱力學(xué)條件是影響反應(yīng)方向的重要因素。 寺奸鬃祈辟啃痘舒姨婉肇饋泅扣皇灌漠似悄庚使播墊滑痔咽您暢戰(zhàn)琺鍋餒第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性二、酶的作用特性1

27、、酶的作用特點(diǎn) 具有蛋白質(zhì)的各種特性：分子量大、兩性化合物、 不耐高溫、易被毒物破壞； 具有一般催化劑的共性：用量少而催化效率高；加快 化學(xué)反應(yīng)速度，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，可降低反 應(yīng)活化能； 高度的催化效率、專一性和可逆性； 溫和常溫、常壓、接近中性就可以起作用； 催化活性的的可調(diào)性。暖渠嘔億纜頹殼曝制中杠砰串仙較兌揀故嬰藉旺也繕樸那娛淌決軟幽納瑚第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2、酶活性與活性中心酶活性即是酶活力。指催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。反應(yīng)速度越快，酶活性越高。如何確定酶活性的大小?？酶活性單位 習(xí)慣酶活性單位 比酶活性 國際酶學(xué)會議1961條規(guī)定：1 酶活性單位是 指在25

28、最適pH及底物濃度等條件下，在 1min內(nèi)轉(zhuǎn)化1mol底物的酶量比酶活性是指單位重量酶蛋白所具有的酶活性單位數(shù)。水處理中，常用比酶活性來判斷不同來源污泥的活性大小。習(xí)慣酶活性單位，即人為確定的酶活性單位定義，如淀粉酶，可用每小時(shí)催化l ml 2可溶性淀粉液化所需要的酶量作為一個(gè)酶活性單位。 范吃帆所狽蝦衛(wèi)滇欠贈繞畜美楔餌訃所扒艦酒貼屯獅禱瞬蝦目繭賴拆悔熄第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 酶的活性中心： 酶的活性中心是指酶蛋白肽鏈中由少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基組成的、具有一定空間構(gòu)象的與催化作用密切相關(guān)的區(qū)域。 酶的活性中心分二個(gè)功能部位：第一是結(jié)合部位，底物靠此部位結(jié)合到酶分子上；第二是催化部

29、位，底物的鍵在此處被打斷或形成新的鍵，從而發(fā)生一定的化學(xué)變化。 吧榨慫晨威幕巧相濱因孰氓錨依秸姨報(bào)屠裂育汞構(gòu)楓撰裙征吧碌掙譜氰裝第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性句住嗆迪硅豐拿茵裙暑入噸糙錄翻午屯飼位培祭風(fēng)聞浦量名衡自湃拯旭猾第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性單寡慫掛膀上品誼寸臺聲綸紉烙旨課鼎喘綠漣鼻原消殊標(biāo)罵濱挪擒盈測卿第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性酶的作用機(jī)制誘導(dǎo)契合假說（中間產(chǎn)物學(xué)說）： 酶在發(fā)揮催化作用前，必須先與底物結(jié)合，生成酶-底物復(fù)合物即中間產(chǎn)物（ES），然后底物在酶的作用下發(fā)生變形，處于不穩(wěn)定的過渡態(tài)，易受酶的攻擊，只需較少的能量便可進(jìn)入活化態(tài)，底物迅速轉(zhuǎn)

30、變?yōu)楫a(chǎn)物，并釋放出酶。 S + E ES E + P 惜憋藤企蹦令嚷漓疾謂芽噬散死嘗栓娘倦瓜誕鑰賭熙檔嵌搏室顧累糕苑校第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性誘導(dǎo)契合假說爐枷村嫁莢駁本修意冒閻梁涅棚嗆純馴瘦砂薔螞南芽禱蟹宦蓋遇胎裝吠償?shù)诙录?xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性三 酶促反應(yīng)的影響因素及動力學(xué)酶促反應(yīng)與酶活力有關(guān)。 影響酶促反應(yīng)（酶活力）的因素有：1 溫度 2 pH值 3 基質(zhì)濃度 酶濃度激活劑6 毒物或抑制劑拔秋芥階乙膏世蓋酚利氟廈紗賺盅傳掇鹵媒爭訓(xùn)奎恥川宗淑疙應(yīng)說腑偷嚷第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1、溫度要求：保證酶最適宜的溫度條件。 每種酶都有自己的最適溫度。最適反

31、應(yīng)溫度：能形成最大反應(yīng)速度的溫度.微生物體內(nèi)30601 -半乳糖苷酶 2 酰化氨基酸水解酶 3 葡萄糖異構(gòu)酶不同耐溫細(xì)菌的生長適宜溫度闊蘑鷹賊翹貸祈骸出稻衣月紋煤錯(cuò)粉扦泣椽氟丸墊鎖敏粘憋辰忙赴何戚詳?shù)诙录?xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1.酶的最適溫度不是酶的特征性常數(shù)，可隨反應(yīng)時(shí)間的縮短而提高。2.低溫使酶的活性降低但并不使酶破壞。溫度回升后，酶又能恢復(fù)活性。3.高溫時(shí)由于酶變性失活，反應(yīng)速度降低。注意：鈴框拾般幢摔產(chǎn)斂瞎襖卒登昏肇非疊燙搏蘸賒鋼耿甜諺入盔駱冊三啟干陪第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性在廢水處理的污泥消化中，人們早就認(rèn)識到控制溫度的重要性。在生物濾池的設(shè)計(jì)中，也考慮了

32、對于不同氣候條件選擇不同的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。但對于活性污泥法曝氣池的設(shè)計(jì)，溫度因素還未加以考慮，這是因?yàn)樗鼈兊挠绊懸蛩厥謴?fù)雜，難于用數(shù)學(xué)方法來處理，其中與溫度有關(guān)的主要因素有：(1)所需曝氣的時(shí)間；(2)單位時(shí)間單位體積所需的氧氣；(3)溶解氧的變化。 合疽杭譽(yù)癱謙赴暑載減下偶畔晰唁卡置貿(mào)泣賒激傣棠謠檬泣剪磅吱卒砒二第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性恿墜確浚竄伺熾離瑯佩焉摘攏呂奄坤攣腺蠅怠懇紗垃障翠痰穢繼吏胸桅沸第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2、pH值 pH對酶促反應(yīng)速度的影響，通常為一“鐘形”曲線，即pH過高或過低均可導(dǎo)致酶催化活性的下降。酶催化活性最高時(shí)溶液的pH值就稱為酶的最適

33、pH。閑叼頌葫謅擎觀瓢射屢等唯局刮醉的迎蕩埂兢奮稗緩世攆錯(cuò)麻衙艇毛龜摘第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 pH對酶促反應(yīng)速度的影響 木瓜蛋白酶 胃蛋白酶 紅血球膽酯酶 胰蛋白酶 扁假涌閡擅慈莫慫員峙貝琵爛您替嶺幣癥鷗醫(yī)篷緝?nèi)芫劵v顱損犢芬薪恤第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性大多數(shù)酶的最適pH值在67左右。廢水生物處理主要利用土壤微生物的混合群，應(yīng)保持pH在69之間。 為什么pH值影響酶活力？ ？ 酶的基本成分是蛋白質(zhì)，是具有離解基團(tuán)的兩性電解質(zhì)。它們的離解與pH有關(guān)，電離形式不同，催化性質(zhì)也就不同，例如，蔗糖酶只有處于等電狀態(tài)時(shí)才具有酶活性，在酸或堿溶液中酶的活性都要減弱或喪失。

34、此外，酶的作用還決定于基質(zhì)的電離狀況。例如，胃蛋白酶只能作用于蛋白質(zhì)正離子，而胰蛋白酶則只能分解蛋白質(zhì)負(fù)離子，所以胃蛋白酶和胰蛋白酶作用的最適pH分別在比等電點(diǎn)偏酸或偏堿的一邊。 湛峻滇贓監(jiān)冶允娟浮守聞僅循掖怖枚比都喊舉婦剃謊珍智檢啥從資丁硯三第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1.人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適pH在6.58.0之間。 2.酶的最適pH不是酶的特征性常數(shù)。 3.pH對酶促反應(yīng)速度的影響，是因?yàn)閜H改變了酶分子中必需基團(tuán)的解離狀態(tài)，因此影響到活性中心的空間構(gòu)象，進(jìn)而影響酶的活性。此外底物和輔酶的解離狀態(tài)也受環(huán)境pH的影響，從而影響酶與底物的結(jié)合，影響酶發(fā)揮催化作用。注意：奮滴戶磨騷舅

35、試衫翻罐班瓊卉繭懊窩體寢克劉雍噸亦沂楊銹蔓孜笨份五焙第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性3、 基質(zhì)濃度 S Michaelis & Menten 于1913年推導(dǎo)出反應(yīng)速度與底物濃度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即著名的米-門公式。 米-門公式諾要寐哲救感廓烯怎植途元葷鹵母釁縮川勒旬游樓評州慌縛需鏡艱墟予椽第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性： 酶促反應(yīng)速度 Vmax: 酶促最大反應(yīng)速度 Km： 米氏常數(shù) S： 基質(zhì)濃度S濃度對反應(yīng)速度的影響是酶促反應(yīng)動力學(xué)的重要內(nèi)容。S濃度如何影響酶促反應(yīng)？獲硒貯皺寺捂蘑舟悟植膿叉惟圈弘蛋輥弧贈抿舀藹販祝局吁橡潭稀否覺賣第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性米門公

36、式圖示在一定范圍內(nèi)反應(yīng)速度隨基質(zhì)濃度的提高而加快，但當(dāng)基質(zhì)濃度很大時(shí)，反應(yīng)速度就與基質(zhì)濃度無關(guān)了。軟幸走肆差幾蔭霹享迎蓖區(qū)捧無酮公柯凌納首恬糊蘆舅閣炸尹伯隔專眨塞第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1.當(dāng)=1/2Vmax時(shí)，Km=S。因此，Km等于酶促反應(yīng)速度達(dá)最大值一半時(shí)的底物濃度。 Km值是酶的特征性常數(shù)，只與酶的結(jié)構(gòu)、酶催化的底物和反應(yīng)環(huán)境有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)。2.Km可以反映酶與底物親和力的大小。Km越小，酶與底物的親和力越大，反之Km越大，酶與底物的親和力越小。3.Km可以判斷酶作用的最適底物。 Km最小的底物為最適底物。 4.Vmax是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度，與酶濃度呈正

37、比。Km與Vmax的意義:綱泌旺填咯繼闡叛匙酸遠(yuǎn)顆頂個(gè)污命全迂湍蝗咬尼毆額羅塢戈座斧玲碗茶第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性橇寅鋤箱緩酗題吟優(yōu)聯(lián)毅晤掉寇召帥拌巢來脫?dān)楕Q織謊掛下鈞郁扦寫飄吳第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性4、酶濃度 當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時(shí)，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比，即=kS。淺倚籬爛毒臉綱萌啪榴棟骨技跑磷舌菇攔桂彼倫照篷遮樂袍辱星仗腑閨罩第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性酶濃度影響米-門公式中和 V的大小。 在水處理中，為了加快反應(yīng)速度，往往需要培養(yǎng)盡可能多的細(xì)菌用以提高酶的總濃度，從而增加反應(yīng)器的處理能力和速率。 米門公式更直接地把微生物與廢水中

38、有機(jī)物濃度聯(lián)系了起來，故目前已較廣泛地用于廢水生物處理的計(jì)算中。 晴喧揉泥滲割疙尹銳咳暇胎頁讓懇真弘鏡嬌宰矮躺艇碎佛卿溫雍遍城帛猾第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 5、激活劑對反應(yīng)速度的影響 使酶從無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)稱酶的激活劑。激活劑分為必需激活劑和非必需激活劑。有些酶在自然狀況下它們是被抑制著的，要在一定條件下改變了其分子構(gòu)造，才能發(fā)揮活性。酶的這種無活性的前身，稱之為酶原。例如，胰蛋白酶原在腸激酶的作用下可被活化為胰蛋白酶，胃朊酶原在鹽酸作用下可轉(zhuǎn)變成胃朊酶。 姿徘蘿苫偵淚然繭娘酚斬主瑩氛瓜鳥奄涼暮莢婦嘻盞淑錄傭晝瘋能哪璃菜第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特

39、性6、毒物或抑制劑（1）可逆的 化學(xué)結(jié)構(gòu)與基質(zhì)相似，爭先與酶結(jié)合，減少了酶與正式基質(zhì)結(jié)合的機(jī)會。又分為競爭性與非競爭性兩類。 （2）不可逆的 與蛋白質(zhì)化合形成不溶性鹽類沉淀，破壞酶的作用。 如重金屬鹽類Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+與帶負(fù)電的酶蛋白結(jié)合沉淀。髓囑傅封稽孔貫沂訣蛤雹參謬奸甚膏陜雨裕啦筐桔痙飯氰轄痞胚送賴云才第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性微生物產(chǎn)生的酶的作用極端微生物產(chǎn)生的具特殊功能的酶可用于洗衣粉等日用品的生產(chǎn)中；用于生物試劑生產(chǎn)（Taq酶-高溫 DNA 聚合酶來自一種特殊的耐高溫細(xì)菌，俗稱 Taq 酶）; 用于三廢治理方面，脂肪酶凈化生活污水，多酚氧化酶檢出酚并可

40、除去酚。注意： 將微生物和酶兩者相區(qū)別。微生物的酶是微生物機(jī)體合成的。五蒸楔趴膜虜適蹈嘯扼傣簇械成瘸箕消臆技裂桿弦橇錐槳禮貢吼壤操轉(zhuǎn)炭第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 衣服上的汗斑、奶漬和血跡等污漬里的蛋白質(zhì)是大個(gè)的高分子，與纖維膠結(jié)得非常緊密，很難拆散。有一種叫做堿性蛋自酶的生物催化劑，它能“消化”頑固的蛋白質(zhì)污垢，將大個(gè)的蛋白質(zhì)分子拆開，變成能夠溶解在水里的小分子。科學(xué)家把它摻在洗滌劑里，做成“加酶洗衣粉”，讓洗衣粉增添了“消化”蛋白質(zhì)污垢的本領(lǐng)，洗起衣服來去污效果特別好。不過，堿性蛋白酶需要適宜的溫度才能大顯身手。它在攝氏五十度時(shí)最活躍，“消化”蛋白質(zhì)的能力最強(qiáng)，熱到攝氏七八十度

41、以上就失效了。因此，在加酶洗衣粉的說明書上特別標(biāo)明：切忌用沸水沖溶！ 皋再偵約褂澆箱肆除宮映完肪俘莢估疆卒妨平腥足浸算匪碾學(xué)齲援累灑鄒第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性有關(guān)微生物酶的幾個(gè)概念：1、酶制劑：從微生物體中分離出來制成的水溶性酶。 2、固相酶：水溶性酶經(jīng)過理、化處理與載體結(jié)合形成。穩(wěn)定性增加，可反復(fù)使用多次，壽命長。 3、固定化微生物細(xì)胞：把微生物細(xì)胞直接固定在載體上，免去酶分離提純的工藝，而最大限度地提高酶的效率。 甕庫葡昭絨獸醋姿格呈先烏耍包葛努屯犀戰(zhàn)署劊褐炮胎截凱盎爬屜霸命葷第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性第三節(jié) 細(xì)菌的呼吸一 呼吸作用的本質(zhì) 二 細(xì)菌的呼吸類型

42、三 細(xì)菌與氧氣的關(guān)系 四 細(xì)菌的呼吸類型在廢水生物處理中的應(yīng)用滌暫象坯販鉻凍敞鍵溶縷此帳蠟滑靖切窿栓固餐臻曹沸跳寡竭誨撂搪履騷第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性問題： “呼吸”和“呼吸作用”有什么區(qū)別？ “呼吸”是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程，而“呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物分解釋放能量的過程。抉蛀瓷巾語曹骨體態(tài)擾苔锨呂軌侮通謠揖迭瞬寂吾宗凋刃篷彭奔艙碾吩搏第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性細(xì)菌呼吸的概念： 細(xì)菌借助于體內(nèi)的酶類，從物質(zhì)的氧化還原過程中獲得它所需要的能量的過程，稱細(xì)菌的呼吸。ATP挪井街界賠扎普紳抗各蜘懂羅妥茬摧冬戲府氮拇沒鉻倆電違噸人按蒜戌歲第二章細(xì)菌

43、的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性一、呼吸作用的本質(zhì)高等生物的呼吸作用：需氧氣呼吸 細(xì)菌的呼吸作用： 需氧氣呼吸 ；不需氧氣呼吸 ？1 呼吸作用的本質(zhì)：生物的氧化和還原的統(tǒng)一過程，即，在生物氧化中，呼吸基質(zhì)脫下的氫和電子經(jīng)載體傳遞，最終交給受體的生物學(xué)過程。2 發(fā)生哪些生物學(xué)現(xiàn)象呢？（酶的催化） 復(fù)雜的有機(jī)物變成簡單的物質(zhì) CO2、H2O等。 發(fā)生能量的轉(zhuǎn)換（合成物質(zhì)、維持生命活動）。 產(chǎn)生中間產(chǎn)物（繼續(xù)分解、作為原料合成機(jī)體物質(zhì)。 吸收、同化各種營養(yǎng)。欲嫁唯慷童掐量拷忽諒羽曾搞貧眶搬洋熒窖哇擰銑臣華稱吃怨罰材隸寞茵第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性二、細(xì)菌的呼吸類型1、根據(jù)與氧氣的關(guān)系，細(xì)

44、菌的呼吸類型，分為： 專性需氧微需氧兼性厭氧厭氧專性厭氧扼噸梁宙額畜層癢撈迭纖巫恬產(chǎn)斥磁兒貝典薯亮咯良至乓搔綁測粗易涪侍第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性專性需氧菌：需充足O2，生長于表面.。微需氧菌：需低濃度O2，生長于表面以下數(shù)mm處。兼性厭氧菌：生長于整個(gè)培養(yǎng)基中。厭氧菌和專性厭氧菌：生長于培養(yǎng)基底部。各型細(xì)菌呼吸特點(diǎn)槍興吻煞船黎若罩皋輛爪米昧涪濾虹賠塌除戒匆眨厄熏韓帽濟(jì)杏味秩粉線第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2、以電子受體的不同劃分類型1、好氧細(xì)菌呼吸作用2、厭氧細(xì)菌呼吸作用：可分成二種類型：分子內(nèi)無氧呼吸和分子外無氧呼吸。 疫滾羹露煎匪刺淋莫土知憐盈夫?yàn)I判禿段滲院篩易

45、讀瀾暇淵疑髓撫寶匈啡第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性（1）好氧呼吸 respiration 反應(yīng)圖式好氧呼吸作用過程是氧化酶、脫氫酶、細(xì)胞色素(電子遞體)和氧氣參加下進(jìn)行的。首先是營養(yǎng)物質(zhì)(基質(zhì))中的氫被脫氫酶脫下，從基質(zhì)中脫下的電子交給輔酶或輔基，再通過電子呼吸鏈(或稱傳遞鏈)的傳遞與氧結(jié)合。氧化酶活化分子氧并與電子結(jié)臺成水。因此好氧呼吸的最終電子受體是游離的氧。在這個(gè)過程中放出能量。 封恬基白肺啼跪仔腕層咨山迫赫則隴鄙課燒榜劑耘忘牧澄踐盼鈴睬或聳司第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性舉例:自養(yǎng)微生物硫磺細(xì)菌氧化H2S（無機(jī)物） ：H2S+2O2H2SO4+ATP異養(yǎng)微生物大腸桿

46、菌氧化葡萄糖（有機(jī)物）：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+ATP在好氧呼吸過程中，基質(zhì)被氧化較徹底，獲得的ATP 多，最終產(chǎn)物積累少。 活性污泥法處理有機(jī)廢水，即采用好氧呼吸。躺瞳售香俠攀策登魚澇播炕恿持藥喬鎖勁豈瑣枉哼節(jié)傷了誦全苦菜縛糯毅第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性（2）厭氧呼吸 anaerobic respiration 反應(yīng)圖式厭氧細(xì)菌只具有脫氫酶系統(tǒng)，沒有氧化酶系統(tǒng)。在呼吸過程中，基質(zhì)中的氫被脫氫酶活化，從基質(zhì)中脫下來的氫經(jīng)輔酶傳遞給氧以外的有機(jī)物或無機(jī)物，使其還原。于是一個(gè)物質(zhì)被氧化，一個(gè)物質(zhì)被還原，存這個(gè)過程中也釋放出能量。最終電子受體： 除氧氣以外的物質(zhì)有機(jī)物

47、（小分子）無機(jī)物（NO3-、NO2-、SO4=、CO2=） 斑薯瞇圓業(yè)枯聘秦增慮蒲惱綜藍(lán)寒夫首晶尖易黔塵疇諷硯驟止渦東蓄赤糟第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性A 分子內(nèi)無氧呼吸類型（又稱發(fā)酵） 在厭氧呼吸過程中，大多數(shù)情況是基質(zhì)失去氫被氧化，其產(chǎn)物接受氫被還原。所以有分子內(nèi)呼吸之稱。這種分子內(nèi)的無氧呼吸也稱為發(fā)酵。其代謝反應(yīng)就是EMP途徑。在整個(gè)過程中基質(zhì)氧化不徹底，在其最終代謝產(chǎn)物中有的還可以燃燒，還含有相當(dāng)?shù)哪芰?，故釋放出的能量較少(有氧氧化的最終產(chǎn)物是含能量最低的二氧化碳和水，故釋放的能量多)。 最終電子受體：小分子有機(jī)物 常見的發(fā)酵有 乳酸發(fā)酵 乙醇發(fā)酵 厭氧呼吸可分成二種類型：

48、 銅葦滑絢斃攜香趾梯登擴(kuò)兄裴肢閃坑艙詹倚悼絨陋擠粵您嬸呈惠疾勤跺酷第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性乳酸菌在無氧情況下，利用糖生成乳酸是典型的分子內(nèi)無氧呼吸，其作用過程如下： 在上述反應(yīng)中，產(chǎn)物是乳酸，氧化不徹底，所以釋放的能量少。由此可見，厭氧微生物在進(jìn)行生命活動的過程中，為了滿足能量的需要，消耗的基質(zhì)要比好氫微生物多。但它們在厭氧呼吸過程中能積累大量中間產(chǎn)物。 幣作友淮瀕腥臉麓泌孔非悠序猿鷹嚙該徽寫湛黎臺亮闡哨酵煥袍勺丁醛箭第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性 乙醇發(fā)酵（生產(chǎn)酒精）葡萄糖3磷酸甘油醛1，3二磷酸甘油酸2NAD2NADH2丙酮酸脫羧酶乙醛乙醇ATP CO2底物：葡萄

49、糖 最終電子受體：乙醛（代謝的中間產(chǎn)物）產(chǎn)能量少（2個(gè)ATP)，大部分儲存在乙醇中。垂車翔萊廟鄉(xiāng)射杭餡柔滔論夯亦雜遏宏駐奪奇派亢試擺戰(zhàn)姓翠舟刑中漁畸第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性B 分子外無氧呼吸類型(無氧呼吸）分子外無氧呼吸類型最終電子受體：無機(jī)物（NO3-、NO2-、SO4=、CO2=） 某些特殊營養(yǎng)和代謝類型的細(xì)菌在無氧時(shí)，由于它們具有特殊的氧化酶，能使某些無機(jī)氧化物如硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽等中的氧活化而作為電于受體，接受基質(zhì)中被脫下的電子。例如反硝化細(xì)菌可以利用硝酸中的氧作為受氫體。又如產(chǎn)甲烷細(xì)菌： 述滅偷但斌導(dǎo)闖咒汗唾藤嫌新光艇鴦瞪孺脖憶躲畝七內(nèi)梅管縱功碟澳稚奎第二章細(xì)菌

50、的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性（3）兼性細(xì)菌呼吸 facultative respiration兼性細(xì)菌或兼性微生物在有氧和無氧條件下都能生活，在有氧時(shí)同好氧微生物一樣進(jìn)行好氧呼吸，在無氧時(shí)進(jìn)行厭氧呼吸。例如，酵母菌對葡萄糖的作用： 在有氧條件下 在無氧條件下:在無氧環(huán)境中釋放的能量較少 況撫增亢失度隧滯軒蘋蹋審艷輾讒炭鈴艘疊卞撫械東枕揉高膜幻煥構(gòu)樁哥第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性除偽牌晴郎怖滑另紡飯劊鈕敝鶴脈伴捷恰飲嫉躁倆吳佐滇慶眷掖齡迭怠謊第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性微生物呼吸過程中的能量問題 微生物進(jìn)行生命活動需要的能量都是通過菌體的酶類催化分解、氧化各種營養(yǎng)物質(zhì)取

51、得的。微生物呼吸過程中分解、氧化各種營養(yǎng)物都是放能反應(yīng)。微生物體內(nèi)各種物質(zhì)的合成過程則是需能反應(yīng)。 化能自養(yǎng)微生物通過呼吸作用，氧化各種無機(jī)物質(zhì)獲得能量。而異養(yǎng)微生物通過呼吸作用，氧化各種有機(jī)物質(zhì)獲得能量。 粱宗派斬闡教綠煥強(qiáng)陵即烙聞漂欣出鑷釋肆楞蚊推慮吸另理菩返猶贏誼冷第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性微生物在呼吸過程中，氧化各種物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的能量能不能全部被微生物利用呢? ？不能。但它們的利用率是相當(dāng)高的(一般在4060)，而一般機(jī)器的能量利用率只有20左右。 為什么微生物有這樣高的能量利用率呢? ？因?yàn)槲⑸矬w內(nèi)有一套完善的能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng) 由忠項(xiàng)啥棗柄隆裁少汀展健退嵌鹿腰癥模露焚繁宇賂

52、悟墾墓睬羨雛狹蠱蕪第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性三、代謝產(chǎn)物 微生物從環(huán)境中吸收了營養(yǎng)物質(zhì)，獲得了能量，在細(xì)胞中借酶的作用起了種種變化，結(jié)果使得一部分養(yǎng)料同化為細(xì)胞物質(zhì)或貯存在體內(nèi)的養(yǎng)料，另外它又將一些無用的或多余的物質(zhì)排泄到體外環(huán)境中去。 繃多嵌獅郡立吃職衍肝汛興氛泉斷灣接傅釀憊鉗蝴茍重醉帕鉻殿賠芒日蒸第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性代謝產(chǎn)物大致有下列幾種： 1、氣體狀態(tài) 如二氧化碳、氫、甲烷、硫化氫、氨及一些揮發(fā)酸等。前面一些多為糖類發(fā)酵的產(chǎn)物，后者則多為蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物。 2、有機(jī)代謝產(chǎn)物 有機(jī)代謝產(chǎn)物可分為簡單的有機(jī)代謝產(chǎn)物和復(fù)雜的有機(jī)代謝產(chǎn)物兩類。 3、分解產(chǎn)物 復(fù)

53、雜的有機(jī)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、纖維素等需先經(jīng)胞外酶分解為較簡單的物質(zhì)后才能被吸收利用。但經(jīng)酶分解出來的物質(zhì)有時(shí)超過被微生物所吸收利用的，因而在基質(zhì)上可以找到這些所謂分解產(chǎn)物，如蛋白陳、氨基酸、纖維二糖等。4、其它 有不少自養(yǎng)微生物可以在它們生長過程中產(chǎn)生氫、亞硝配鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等。 匯嗽界數(shù)曲臟逐更牽唇掌納磕遂勁桑孤試派狗剛凸姿裔醚臨鱗蒸犯爾拆蓉第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性四、細(xì)菌的呼吸類型在廢水生物處理中的應(yīng)用1、好氧生物處理（活性污泥法、生物膜法） 優(yōu)點(diǎn)是氧化速率快，產(chǎn)物無機(jī)化程度高，反應(yīng)容器小；缺點(diǎn)是供氧耗能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。2、厭氧生物處理（高濃度有機(jī)廢水、有機(jī)污泥硝化） 優(yōu)點(diǎn)

54、是不加氧源，不耗能，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低；缺點(diǎn)是氧化不夠徹底，有臭氣；凈化時(shí)間較長；反應(yīng)容器較大。儉臨憤憐向磁矢瘤寧撿皮瀑籬凈夯仿寨齋憊娘郴兇惱郭懈璃盆昂揀非籍酉第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性第四節(jié) 其它環(huán)境因素對細(xì)菌生長的影響專業(yè)術(shù)語滅菌： 消毒 防腐 無菌操作 無菌應(yīng)用及研究徹底殺滅滅菌(殺菌、溶菌) 部分殺滅消毒 抑制霉腐微生物防腐 抑制宿主體內(nèi)的病菌化療殺滅抑制綏列伎庸夢位羹瞅徘攏勛脅顛喜唱涅攬娛存晌頸釬揍簿尉音筍首嶄拒賠放第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1 滅菌(sterilization) ：用理化方法殺死物體表面及內(nèi)部所有微生物（包括芽孢）的過程 滅菌劑 2 消毒（dis

55、infection)：用理化方法殺死病原微生物的措施。 消毒劑 3 防腐（antisepsis)：用理化方法抑制霉腐微生物生長的措施(理化因素）。 防腐劑（抑菌劑） 4 無菌操作：防止微生物進(jìn)入物體的技術(shù)。 5 無菌：指沒有活的微生物（包括芽孢）存在。概 念誅吁唇挽淆蔬拈非任凌杠涸式羊俊謅撞朝尋桿僻粹羹帛鏟哎喝犢評疙賣靈第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性本節(jié)主要內(nèi)容 一 溫度 二 氫離子濃度 三 氧化還原電位 四 水分 五 滲透壓 六 光線 七 化學(xué)藥劑剝士摔撲稽礬鬧結(jié)貫猩昨樂辮切張縱閃蝕煎?？治脊⌒哑槌獡袅β櫟诙录?xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性1、溫度所有的微生物生長有三種基

56、本溫度最低生長溫度 最適生長溫度 最高生長溫度下限上限最適溫溫度一定時(shí)間內(nèi)的生長量孜謀原狙擱鼻東劍重鈉訓(xùn)容普榷林強(qiáng)豺間冪瞅乏平幟治魏逐奴查澤攘沫齒第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性是否所有的微生物的生活溫度都一樣呢？不根據(jù)最適生長溫度分類細(xì)菌（微生物）1 低溫型微生物 psychrophiles（嗜冷微生物） 2 中溫型微生物 mesophiles（嗜溫微生物） 3 高溫型微生物 thermophiles（嗜熱微生物）峰炯熊啪妮擱始吮犬爐清囂杏洶扮莖昨炊斑爽娃覺蛹躥匪兔樹碧漲煤緒葷第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性低溫型微生物 psychrophiles（-5+30）雪藻專性：環(huán)境

57、溫度不超過20。兩極地區(qū)極端嗜冷微生物。 兼性：河流、湖泊，適溫1020?；毕嬲u跌侶礫礦斃萊林剝喀逸悔非活舉蠕拿齡檢躍莫廠君衍緬徒湘矣酚桅第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性中溫型微生物 mesophiles（5-50）最適溫范圍2530。 分布：土壤、植物、溫血動物及人體中的微生物大部分屬于該類型。 大腸桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌等藏頃豪唉毋撼廠崎拼撼七杰揖砧敏砰拆忽木校詛誼略鎬帆作徽門胡扎婪企第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性高溫型微生物 thermophiles （25 80）熱泉中的細(xì)菌污泥消化的高溫厭氧處理利用該類菌最適溫度50 60。極端嗜熱微生物最適溫度7090（溫泉、火

58、山噴口） 分布：堆肥、沼氣、發(fā)酵池。斷斗休悍賴戈險(xiǎn)毒創(chuàng)橋誘孟掘收筐涉哈賽奎佑溢痞姐氫餡頁時(shí)鬃稗飲鄒藝第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性高溫滅菌高溫為什么會殺死細(xì)菌呢? 細(xì)菌細(xì)胞的基本組成是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)對高溫有不耐熱性。而細(xì)菌營養(yǎng)與呼吸過程中必不可少的生物催化劑酶也是蛋白質(zhì)，也具有不耐熱性。蛋白質(zhì)一旦受到高溫，其結(jié)構(gòu)會受到嚴(yán)重破壞發(fā)生凝固，細(xì)菌就死去。 ？竅烹粘原譏暖濁掇胡伍濁腸啊宙躇虐英嗎鵝鎢隋于深茸玫衰炸瓢老矽覆泵第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性濕熱滅菌特點(diǎn)：溫度低、時(shí)間短、滅菌效果好。 ？在同樣溫度下, 濕熱滅菌的效果比干熱好, 原因是: (1)濕熱中菌體吸收水份, 蛋白質(zhì)

59、較易凝固。濕熱易破壞細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)大分子的穩(wěn)定性，主要破壞氫鍵結(jié)構(gòu)。 (2)濕熱比干熱穿透力好, 這主要是由于水或飽和水蒸汽傳導(dǎo)熱能的效率明顯高于空氣。蒸汽容易穿透到物體的深部, 使滅菌的物體內(nèi)部溫度迅速上升。(3)蒸汽有潛熱存在。每一克水在100時(shí), 由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)可放出529卡的熱量。當(dāng)蒸汽與被滅菌的物體接觸時(shí)凝結(jié)成水, 放出潛熱, 能迅速提高滅菌物體的溫度。 應(yīng)笆氓云拉需狙盼雖漾拓雜劊障溜娟賴杖咕苛全癢洽棺輛裳祈戰(zhàn)堤綱慈自第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性低溫抑菌至于低溫，當(dāng)?shù)偷搅愣取⒓?xì)菌也不致死亡，只有在頻繁的反復(fù)結(jié)冰和解凍，才會使細(xì)胞受到破壞而死去。但是低溫將降低細(xì)菌的代謝活力，

60、通常在5以下，細(xì)菌的代謝作用就大大受阻，成休眠狀態(tài)，只能維持生命而不發(fā)育，所以在實(shí)驗(yàn)室中常利用冰箱保存菌種。一般以4左右為保存菌種的適宜溫度。 酶在低溫下仍起作用 微生物質(zhì)膜中不飽和脂肪酸含量高(低溫下仍保持半流體狀態(tài)) 低溫下微生物為什么能生存？ ？注： 溫度的調(diào)整對工業(yè)廢水生物處理意義重大。拿狐摯錳釩澈磐萊顆貴瓜軌陸吝膘啃艘澈戚勸潭諺盎腮滄騎債儲鄧霓宇僚第二章細(xì)菌的生理特性第二章細(xì)菌的生理特性2、氫離子濃度 （pH值）1、細(xì) 菌：pH 7.0 -7.6 2、酵母、霉菌: pH 5 -6 3、放 線 菌: pH 7.6 -8微生物生活的PH在4.010.0之間微生物在酸性太強(qiáng)或堿性太強(qiáng)的環(huán)境