江南大學微生物學筆記

微生物學筆記第一節(jié)：微生物學的研究對象與任務一、"微生物"的含義（什么是微生物）非分類學上名詞，來自法語"Microbe"一詞。是形體微小、單細胞或個體結構簡單的多細胞、甚或無細胞結構的低等生物的通稱。（插入）二、生物分界（微生物在生物界的位置）1、兩界系統(tǒng)（亞里斯多德）動物界Animalia：不具細胞壁，可運動，不行光合作用。植物界Plantae：具有細胞壁，不運動，可行光合作用。三界：原生生物界Protista：（E.H.Haeckel,1866年提出）2、五界系統(tǒng)R.H.Whitakker,Science,163:150-160,1969原核生物界Monera：細菌、放線菌等原生生物界Protista：藻類、原生動物、粘菌等真菌界Fungi：酵母、霉菌動物界Animalia：植物界Plantae：五界系統(tǒng)是以細胞結構分化的等級以及和光合、吸收、攝食這三種主要營養(yǎng)方式有關的組織類型為基礎的。六界：加上病毒界。3、三界（域）系統(tǒng)Woese用寡核苷酸序列編目分析法對60多株細菌的16SrRNA序列進行比較后，驚奇地發(fā)現：產甲烷細菌完全沒有作為細菌特征的那些序列，于是提出了生命的第三種形式--古細菌(archaebacteria)。隨后他又對包括某些真核生物在內的大量菌株進行了16SrRNA(18SrRNA)序列的分析比較，又發(fā)現極端嗜鹽菌和極端嗜酸嗜熱菌也和產甲烷細菌一樣，具有既不同其他細菌也不同于其核生物的序列特征，而它們之間則具有許多共同的序列特征。于是提出將生物分成為三界(Kingdom)(后來改稱三個域)：古細菌、真細菌(Eubacteria)和真核生物(Eukaryotes)。1990年，他為了避免把古細菌也看作是細菌的一類，他又把三界(域)改稱為：Bacteria(細菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。并構建了三界(域)生物的系統(tǒng)樹。四、微生物特點生命基本特征：生命通過它的耐久性、適應性、它的生長及修復的能力和它的繁殖而延續(xù)下去，這是生命的基本的和普遍的特征。新陳代謝，包括外部的和內部的，是一切生命的另一基本特征?？刂婆c調節(jié)，是生命的又一基本特征。體積小、比表面積大大小以um計，但比表面積（表面積/體積）大，（插入表），必然有一個巨大的營養(yǎng)吸收，代謝廢物排泄和環(huán)境信息接受面。這一特點也是微生物與一切大型生物相區(qū)別的關鍵所在。特點1舉例乳酸桿菌：120，000雞蛋：1.5人（200磅）：0.32、吸收多、轉化快這一特性為高速生長繁殖和產生大量代謝物提供了充分的物質基礎。特點2舉例重量相同下：乳酸菌：1小時可分解其體重1000至10000倍乳糖。人：2.5×105小時消耗自身體重1000倍乳糖。3、生長旺、繁殖快極高生長繁殖速度，如E.coli20-30分鐘分裂一次，若不停分裂，48小時2.2×1043菌數增加，營養(yǎng)消耗，代謝積累，限制生長速度。這一特性可在短時間內把大量基質轉化為有用產品，縮短科研周期。也有不利一面，如疾病、糧食霉變。4、適應強、易變異極其靈活適應性，對極端環(huán)境具有驚人的適應力。遺傳物質易變異。5、分布廣、種類多分布區(qū)域廣，分布環(huán)境廣。生理代謝類型多，代謝產物種類多，種數多。五、微生物作用1、在自然界物質循環(huán)中作用2、空氣與水凈化，污水處理3、工農業(yè)生產：菌體，代謝產物，代謝活動4、對生命科學的貢獻六、分支學科根據不同研究領域和不同研究對象劃分第二節(jié)、微生物學發(fā)展簡史"科學的歷史就是科學本身。"--歌德中國古代酒文化，"儀狄作酒，禹飲而甘之。"《書經》"若作酒醴，爾惟曲蘗（nie）"《齊民要術》提倡輪作制。宋真宗時代（公元998-1022）二、國外微生物學發(fā)展1、微生物的發(fā)現--形態(tài)學時期AntonyVanLeeuwenhock，1632-1723第一個報告自己觀察的人。他觀察了幾乎每一個想看到的東西，雨水、污水、血液、體液、酒、醋、牙垢等，發(fā)現了微生物，稱為"微動體"。2、微生物學的奠基--生理學時期LouisPasteur，1822-1895他的一生給人類生活帶來了史無前例的影響。（1）證實了微生物活動和否定了微生物自然發(fā)生學說。（2）免疫學--預防種痘（3）發(fā)酵的研究（4）其他貢獻否定自生說關于自然發(fā)生的爭論：自然發(fā)生說（無生源說）：認為微小動物是從無生命的物質自然發(fā)生的。生源說：認為微小動物是從微小動物的"種子"或"胚"形成的，"種子"或"胚"存在于空氣中。已進行的實驗：1665年，FracescoRedi腐肉生蛆實驗，否定了動物自生說。Spallanzani實驗，充分加熱的有機汁液中長出微生物原因是由于空氣將微生物帶進了汁液，因而采取完全密封隔絕的封閉法。18世紀末發(fā)現o2，意識到o2是動物生活必需一種氣體。Pasteur實驗1、首先驗證了空氣中確實含有顯微鏡可觀察到的"有機體"。2、加熱過的空氣通入汁液（煮沸過）并不導致微生物生長。3、在一封閉容器內，對完全滅菌的汁液加上一些收集到的微生物，無例外地引起微生物生長。4、設計鵝頸瓶進行實驗，最終否定自生說。免疫學貢獻EdwardJenner，1796發(fā)明種痘，不了解機制。Pasteur1877研究了雞霍亂、炭疽病和恐水病，發(fā)現鈍化病原體可以誘發(fā)免疫性和預防疾病。發(fā)酵研究相信一切發(fā)酵作用都和微生物的存在及繁殖有關。不同的發(fā)酵是由不同的微生物引起的。發(fā)明巴斯德消毒法。觀察丁酸發(fā)酵時，發(fā)現厭氧生命，提出好氧、厭氧術語。RobertKoch1843-19101、建立微生物學研究基本技術（1）分離和純化細菌：劃線法，混合倒平板法。瓊脂、培養(yǎng)皿（Petri）（2）設計了培養(yǎng)細菌用的肉汁胨培養(yǎng)液和營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。（3）設計了細菌染色技術2、證實疾病的病原菌學說，提出了柯赫準則?？潞諟蕜t1、某一種微生物，當被懷疑是病原體時，它一定伴隨著病害而存在。2、必須能自原寄主分離出這種微生物，并培養(yǎng)成為純培養(yǎng)。3、用已純化的純培養(yǎng)微生物，人工接種寄主，必須能誘發(fā)與原來病害相同病害。4、必須自人工接種發(fā)病的寄主內，能重新分離出同一病原微生物并培養(yǎng)成純培養(yǎng)。其他人SergeWinogradsky,1856-1953,發(fā)現微生物的自養(yǎng)生活。BeijerinckM.W.,1851-1931，發(fā)現了非共生固氮菌。JosephLister,1864,提出無菌外科操作技術。ElieMetchnikoff發(fā)現白細胞的吞噬作用。Ivanovsky發(fā)現煙草花葉病毒。P.Ehrlich現代化療的開始3、現代微生物學發(fā)展-分子生物學階段1、現代發(fā)酵工業(yè)的形成：1941，Florey&Chain將青霉素投入生產，是通氣培養(yǎng)微生物的開端，將微生物學與工程學結合。2、微生物代謝作用研究；1944，Avery肺炎球菌轉化實驗，確定DNA是遺傳物質，標志著分子生物學的形成。1953，Watson&Crick提出DNA雙螺旋結構以及半保留復制假說。3、分子生物學階段20世紀70年代，基因工程的發(fā)展，工程菌的構建更促進了微生物學的發(fā)展。微生物學推動生命科學的發(fā)展促進許多重大理論問題的突破對生命科學研究技術的貢獻與"人類基因組計劃"展望3節(jié)：工業(yè)微生物簡介1、釀酒工業(yè)白酒：四大名酒，五大香型啤酒、黃酒、葡萄酒（威士忌、白蘭地、伏特加、朗姆、金酒）2、酒精工業(yè)3、溶劑工業(yè)（丙酮、丁醇）4、有機酸工業(yè):乳酸、檸檬酸、衣康酸、延胡索酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸等。5、抗生素工業(yè)6、酶制劑工業(yè)7、氨基酸工業(yè)8、酵母工業(yè)9、多糖工業(yè)：黃原膠、右旋糖苷、等等10、石油發(fā)酵11、生物活性物質：核酸類、維生素等12、其它：微生物農藥、沼氣發(fā)酵、生物制品（菌苗、疫苗）4節(jié)：微生物分類Microbialtaxonomy分類主要是探索生物之間的親緣關系，把它們歸納為互相聯(lián)系的不同類群。具體任務就是分類、鑒定和命名。一、分類單位與命名（一）分類單位:界,門,綱,目,科,屬,種種是最基本的分類單位,它是一大群表型特征高度相似，親緣關系極其相近，與同屬內其它種有著明顯差異的菌株的總稱。種以下又分亞種(變種),型,類群,菌株(品系)菌株(品系)(strain):表示任何由一個獨立分離的單細胞繁殖成的純種群體及其一切后代。（二）命名命名按照《國際細菌命名法規(guī)》,采用林奈氏雙名法。屬名+種名+命名人如大腸桿菌:Escherichiacoli(Migula)Castellani&Chalmers1919屬名:名詞,大寫首字母,一般描繪主要形態(tài)或生理特征。種名:形容詞,小寫,代代表一個種次次要特征。未確定種名或不指指特定的種時時，可在屬名名后加sp.表示。舉例真菌界Funggi真菌門Eumyycophyyta子囊菌綱Asccomyceetes原子囊亞綱Prrotoasscomyccetes內孢霉目Enddomyceetaless內孢霉科Enddomyceetaceaae酵母亞科Saccchrommycetooideaee酵母屬Saccchromyyces釀酒酵母S.cerevvisiaeeHanssen二、分類依據1、形態(tài)特征（個體體和群體）細胞形態(tài)：形狀、大大小、排列、染染色反應等。培養(yǎng)：固體-菌菌落，半固體體-穿刺，液體體。2、生理生化反應營養(yǎng)要求：碳源、氮氮源、營養(yǎng)類類型代謝產物：種類、產產量、顯色反反應酶：產酶種類、反反應特性3、生態(tài)學特征相互關系、宿主種種類、與氧關關系等。4、生活史5、血清學反應近年又發(fā)展了紅外外光譜，GC含量，DNA雜交等。三、分類方法（一）經典分類法法隨機地和不系統(tǒng)地地根據一些特特征進行分類類。主要是形形態(tài)、生理生生化特征。（二）數值分類法法根據較多特征分類類，每一特征征地位相同。1、每一菌株為一操操作單位，確確定很多特征征（50-600個）2、比較菌株間的最最大相似性陽性和陰性符合的的總和---------------------------------------×1000%總的測定數----無效測定數數>85%為同種，>65%為同屬3、據數值繪出矩陣陣圖并轉換成成樹狀譜。（三）分子與遺傳傳方法1、DNA堿基組成：：GC%相同不能說明是同同種，但不同同則肯定不是是同種。差別>10%不是同種種，<10%可能是同種種。2、核酸分子雜交比較堿基順序的同同源性3、16srRNAA寡核苷酸編編目分析水解rRNA產生一系系列寡核苷酸酸片段，順序序分析。近年來，采用紅外外、核磁、電電鏡等新技術術越來越廣泛泛。四、分類系統(tǒng)原核生物：《伯杰氏細菌鑒定定手冊》第8版，1973《伯杰氏系統(tǒng)細菌菌學手冊》第第9版，1984真菌：Ainswworth(19733)系統(tǒng)酵母：Loddeer分類系統(tǒng)菌種鑒定工作三部部曲1、獲得該微生物的的純培養(yǎng)2、測定一系列必要要的鑒定指標標3、查找權威性鑒定定手冊一章：微生物類群群與形態(tài)結構構非細胞型：病毒細胞型：原核微生生物：細菌、放放線菌等，無明顯核，也無核核膜、核仁。真核微生物：酵母母菌、霉菌，有明顯核，有核膜膜、核仁。1節(jié)：細菌Baccteriaa是微生物一大類群群，主要研究究對象。細菌是單細胞的，大大小在1um左右，1000倍以上顯微微鏡才能看到到其形狀。一、細菌的形態(tài)和和大?。ㄒ唬┗拘螒B(tài)1、球菌Coccus：球球形或近球形形，根據空間間排列方式不不同又分為單單、雙、鏈、四四聯(lián)、八疊、葡葡萄球菌。不不同的排列方方式是由于細細胞分裂方向向及分裂后情情況不同造成成的。2、桿菌Baciillus(Bactteriumm)：桿狀或圓圓柱形，徑長長比不同，短短粗或細長。是是細菌中種類類最多的。3、螺旋菌Spirilluum：是細胞呈呈彎曲桿狀細細菌統(tǒng)稱，一一般分散存在在。根據其長長度、螺旋數數目和螺距等等差別，分為為弧菌Vibriio（菌體只有有一個彎曲，形形似C字）和螺旋旋菌（螺旋狀狀，超過1圈）。與螺旋體Spiirochaaeta區(qū)別：無鞭鞭毛。細菌形態(tài)不是一成成不變的，受受環(huán)境條件影影響（如溫度度、培養(yǎng)基濃濃度及組成、菌菌齡等）異常形態(tài)一般，幼齡，生長長條件適宜，形形狀正常、整整齊。老齡，不不正常，異常常形態(tài)?；危河捎诶砘蛞蛩卮碳?，阻阻礙細胞發(fā)育育引起。衰頹形：由于培養(yǎng)養(yǎng)時間長，細細胞衰老，營營養(yǎng)缺乏，或或排泄物積累累過多引起。（二）細菌大小如何測量：顯微測測微尺球菌直徑0.5--1um桿菌直徑0.5--1um，長為直徑1-幾倍螺旋菌直徑03--1um，長1-50uum細菌大小也不是一一成不變的。細胞重量10-113-10--12g，每g細菌二、細菌細胞結構構研究細菌細胞結構構是分子生物物學重要內容容之一，有了了電子顯微鏡鏡才有可能。其結構分為基本結結構和特殊結結構。基本結構是細胞不不變部分，每每個細胞都有有，如細胞壁壁、膜、核。特殊結構是細胞可可變部分，不不是每個都有有，如鞭毛、莢莢膜、芽孢。（一）基本結構1、細胞壁celllwalll：位于細胞胞表面，較堅堅硬，略具彈彈性結構。功能：1）維持細細胞外形；2）保護細胞胞免受機械損損傷和滲透壓壓危害；3）鞭毛運動動支點；4）正常細胞胞分裂必需；；5）一定的屏屏障作用；6）噬菌體受受體位點所在在。另外與細細菌的抗原性性、致病性有有關。革蘭氏染色CristeinnGramm，1884發(fā)明（Koch實驗室）染色過程：(插入入）凡是不能被乙醇脫脫色，呈藍紫紫色，稱為革革蘭氏陽性菌菌G+凡是經乙醇脫色，呈呈復染劑顏色色，稱為革蘭蘭氏陰性菌G-結果不同主要是細細胞壁組成及及結構差異造造成的。（1）革蘭氏陽性菌Gramposittive以金黃色葡萄球菌菌為例，Staphhylocooccusaureuus細胞壁構成：一連連續(xù)層，厚20-800nm兩部分：網狀骨架架：微纖絲組組成基質：骨架埋于基基質中化學組成：主要是是肽聚糖和磷磷壁酸肽聚糖pepttidogllycan(粘肽、胞壁壁質）大分子復合體，許許多亞單位交交聯(lián)而成。亞單位1）雙糖單位：N--乙酰胞壁酸酸（NAM）和N-乙酰葡萄糖糖胺（NAG）通過a-1，4糖苷鍵相連連而成。2）短肽：L-Alla-D-GGlu-L--Lys-DD-Ala3)肽橋：短肽肽之間連接。短肽全部或部分連連至NAM上，短肽之之間也有連接接，組成一網網狀結構。肽聚糖是細菌細胞胞壁特有成分分，也是原核核微生物特有有成分（古生生菌沒有）磷壁酸t(yī)eicchoicacid(垣酸）G+特有成分。多元醇與磷酸復合合物，通過磷磷酸二酯鍵與與NAM相連。根據多元醇不同，有有甘油型、核核糖醇型等5種類型。主要功能：使壁形形成負電荷環(huán)環(huán)境，吸附二二價金屬離子子，維持壁硬硬度和一些酶酶活性。還可可提供噬菌體體位點。（2）革蘭氏陰性菌Gramnegattive以大腸桿菌為例：：內壁層：厚2-33nm，單（雙）分分子層，由肽肽聚糖構成。與G+區(qū)別：交聯(lián)低；DDAP取代L-Lyys；肽橋。外壁層：內層：脂脂蛋白層，以以脂類部分與與肽聚糖相連連。中層：磷磷脂層。外層層：脂多糖層層，外壁重要要成分，8-10nm。脂多糖lipoopolyssacchaarideLPSG-特有成分。結構：類脂A++核心多糖+O-側鏈功能：1）內毒素素物質基礎；；2）吸附鎂、鈣鈣離子；3）決定G-表面抗原；4）噬菌體受受體位點。鈣離子是維持LPPS穩(wěn)定性所必必需的。D-AA存在優(yōu)點點G+與G-比較革蘭氏染色機制在細胞壁與細胞膜膜之間，有周周質空間（隙隙），含水解解酶、載體蛋蛋白等。（3）細胞壁缺陷細菌菌1、原生質體prootoplaast：人工條件件下用溶菌酶酶除去細胞壁壁或用青霉素素抑制細胞壁壁合成后，所所留下的部分分。一般由G+形成。2、球形體spheeroplaast：殘留部分分細胞壁，一一般由G-形成。有一一定抗性。特點：對滲透壓敏敏感；長鞭毛毛也不運動；；對噬菌體不不敏感；細胞胞不能分裂等等。3、細菌L型：一一種由自發(fā)突突變形成的變變異型，無完完整細胞壁，在在固體培養(yǎng)基基表面形成"油煎蛋"狀小菌落。4、支原體：長期進進化形成。2、細胞膜celllmemmbranee在細胞壁與細胞質質之間的一層層柔軟而富有有彈性的半透透性膜。厚7-8nm?；瘜W組成：蛋白和和磷脂，蛋白白含量高達75%，種類也多多。膜不含甾甾醇類。膜結構（插入）功能：1）高度選選擇透性膜，物物質運輸：2）滲透屏障障，維持正常常滲透壓；3）重要代謝謝活動中心；；4）與壁、莢莢膜合成有關關；5）鞭毛著生生點，供運動動能量。3、間體mesoosome((中質體）細胞膜內陷形成。功能：1）擬線粒粒體，呼吸酶酶系發(fā)達。2）與壁合成，核分分裂，芽孢形形成有關。4、細胞核nucclearbody核質體原核無明顯核，一一反差弱的核核區(qū)。特點：無核膜、核核仁、固定形形態(tài)，結構簡簡單，細胞分分裂前核分裂裂。一般單倍倍體。成分：DNA：環(huán)環(huán)狀雙鏈，超超線圈結構，負負電荷被鎂離離子、有機堿堿（精胺、腐腐胺）所中和和。與真核區(qū)別：5、核糖體ribbosomeeRS核糖核蛋白的顆粒粒狀結構，RNA+蛋白。原核：游離態(tài)、多多聚核糖體，70S真核：游離態(tài)、結結合內質網上上，70、80S多聚核糖體：一條條mRNA與一定數目目的單個RS結合而成。功能：6、細胞質及內含物物是無色透明膠狀物物，原核與真真核不同。主要成分：水、蛋蛋白、核酸、脂脂類及少量糖糖和無機鹽。富富含核糖核酸酸。不同細菌細胞內，含含不同內含物物，是細胞的的貯藏物質或或代謝產物。（插插入）內含物優(yōu)點？（二）特殊結構1、莢膜capssule：某些細菌菌細胞壁外面面覆蓋著一層層疏松透明粘粘性物質。厚厚度不同，名名稱不同。折光率低，負染法法觀察。成分：90%以上上為水，余為為多糖（肽）。功能：1）抵抗干干燥；2）加強致病病力，免受吞吞噬；3）堆積某些些代謝廢物；；4）貯存物。2、鞭毛和菌毛鞭毛flagelluum：某些細菌菌表面一種纖纖細呈波狀的的絲狀物，是是細菌運動器器官。直徑20-25nm，長長超過菌體若若干倍。電鏡鏡或特殊染色色法觀察，懸懸滴法觀察運運動。化學成分：主要是是蛋白質。結構：G+與G--區(qū)別；原核核與真核區(qū)別別鞭毛著生位置與數數目，可作為為分類依據。鞭毛著生狀態(tài)決定定運動特點。趨性運動：栓菌實實驗菌毛fimbria(piluus)：許多G-尤其是腸道道菌，表面有有比鞭毛更細細，數目多，短短直硬的絲狀狀體。直徑7-10nm,,長2-3um。性菌毛（F菌毛）3、芽孢sporre,enndospoore某些菌生長一定階階段，于營養(yǎng)養(yǎng)細胞內形成成一個內生孢孢子，是對不不良有抗性的的休眠體。每一細胞僅形成一一個芽孢，所所以其沒有繁繁殖功能。形成芽孢屬于細胞胞分化（形態(tài)態(tài)發(fā)生）Bacilluss,cloostriddium,Spiriillum,,Vibrrio,SSarcinna結構組成特點：含含水量低（平平均40%），壁致密密，芽孢肽聚聚糖和吡啶-2,6-二羧酸鈣（DPA-CCa）芽孢有極強的抗熱熱、輻射、化化學藥物和靜靜水壓的能力力，休眠力驚驚人。芽孢結構、形成、萌萌發(fā)（自學）伴孢晶體孢囊cyst，等等等。三、細菌繁殖與群群體形態(tài)1、繁殖方式：裂殖殖為主，少數數有性接合。2、菌落形態(tài)：菌落落colonny：由單個或或少數幾個細細胞在固體培培養(yǎng)基表面繁繁殖出來的，肉肉眼可見的子子細胞群體。形態(tài)包括大小、形形狀、隆起、邊邊緣、表面狀狀態(tài)、表面光光澤、質地、顏顏色等等。純培養(yǎng)：克隆cllone菌苔lawn四、常見常用細菌菌細胞結構、菌落特特點、代謝產產物等。2節(jié)：放線菌Acctinommycetees因菌落呈放射狀而而得名，是絲絲狀分枝細胞胞的細菌。一般分布在含水量量低，有機質質豐富的中性性偏堿性土壤壤中，特殊土土腥味。大多數是腐生菌，少少數寄生；多多數異養(yǎng)，好好氧。突出特性是產各種種抗生素。一、形態(tài)與結構由菌絲構成，直徑徑0.2-11.2um，無橫隔，仍仍是單細胞。菌絲分為：基內菌菌絲（營養(yǎng)菌菌絲）氣生菌絲孢子絲菌絲組成菌落，分分為兩類。放線菌仍是原核微微生物？二、繁殖以無性孢子為主，菌菌絲斷裂片段段也可繁殖成成新菌體。孢子形成方式：橫橫隔分裂孢囊孢子放線菌生活史（發(fā)發(fā)育周期）三、代表屬及常見見菌（一）鏈霉菌屬Strepptomycces90%抗生素，菌菌絲發(fā)育良好好。如龜裂鏈鏈霉菌S.riimosuss,灰色鏈霉菌S.grriseuss(二）小單孢菌屬MMicrommonosppora無氣生菌絲，基內內菌絲頂端著著生一孢子。（三）諾卡氏菌NNocarddia原放線菌屬，降解解能力強。（四）放線菌屬AActinoomycess只有基內菌絲，不不形成孢子，厭厭氧。（五）鏈孢囊菌屬屬Strepptospoorangiium形成孢子囊，孢囊囊孢子。放線菌、細菌異同同？3節(jié)：其它幾類原核核微生物重要了解大小、GG、培養(yǎng)、細細胞及代謝。一、立克次氏體Rickettssia：介于細菌菌、病毒之間間，專性真核核活細胞內寄寄生，不能人人工培養(yǎng)。不不濾過，直徑徑0.3-00.6um，存在與寄寄主細胞質和和核中。細胞胞球狀或桿狀狀，不運動。G-，膜疏松，酶酶系統(tǒng)不完全全，不完整的的產能代謝，抵抵抗性差。二、支原體Myccoplassma：介于細菌菌、立克次氏氏體之間。不不具細胞壁，細細胞膜含甾醇醇類。G-，直徑0.2-00.25umm，可濾過。已已知可獨立生生活的最小的的細胞型生物物?？扇斯づ嗯囵B(yǎng)，營養(yǎng)要要求苛刻，油油煎蛋菌落。三、衣原體Chllamydiia：介于立克克次氏體、病病毒之間。可可濾過，專性性活細胞內寄寄生。G-，"能量寄生物"。各類原核微生物與與病毒比較表表。藍細菌Cyanoobacteeria：含葉綠素素，進行放氧氧型光合作用用的原核生物物。由于抵抗抗力和固氮能能力，可在貧貧瘠沙灘荒巖巖上生長，稱稱為"先鋒生物"。蛭弧菌Bdelllovibrrio：寄生于其其他細菌并導導致裂解，可可濾過，運動動活躍，G-。生物防治治。4節(jié)：酵母菌yeeast非分類名詞，一群群單細胞微生生物，屬真菌菌類。第一種種"家養(yǎng)微生物"，與人類關關系密切。主主要分布在含含糖較高偏酸酸性環(huán)境中，又又稱"糖真菌"。一、形態(tài)大小單細胞，無鞭毛。細細胞形態(tài)多樣樣，常見球、卵卵、圓桶形。大小在1-5ummX5--30um之間。二、細胞結構1、細胞壁：厚0..1-0.33um，三層，由由酵母纖維素素組成（甘露露聚糖、葡聚聚糖、蛋白、類類脂）。用蝸蝸牛酶（heliaase）破壞壁來來制備原生質質體。2、細胞膜：與原核核基本相同，但但含甾醇（麥麥角固醇）。由由于有細胞器器分化，功能能不及細菌多多，主要是調調節(jié)滲透壓、吸吸收營養(yǎng)、分分泌代謝物等等3、細胞質及內含物物4、細胞核：真核：：雙層單位膜膜，大量核孔孔，可見染色色體，一個或或幾個核仁，核核膜外有中心心體。5、線粒體：含有一一環(huán)狀DNA。呼吸酶系系載體，"動力工廠"。有氧時需需要，厭氧或或過量葡萄糖糖存在時，被被阻遏。環(huán)狀"2um質粒"：外源DNA載體。6、核糖體：細胞質質中80S，線粒體70S。三、菌落特征與細菌相似，但大大且厚。四、繁殖方式與生生活史（一）繁殖方式1、無性繁殖(1)芽殖buuddingg：最普遍方方式（過程）(2)裂殖fiissionn：少數（裂裂殖酵母）(3)無性孢子：：節(jié)孢子、擲擲孢子、厚垣垣孢子。2、有性繁殖產生子囊和子囊孢孢子。過程：：質配--核配--減數分裂3、形成孢子條件營養(yǎng)充足強壯幼齡齡細胞適當溫、濕度（225-30，80%）空氣要流通適當的生孢子培養(yǎng)養(yǎng)基（二）生活史llifehhistorry(liffecyccle)某種生物在整個發(fā)發(fā)育階段，有有一個或幾個個同形或不同同形的個體前前后相繼形成成一個有規(guī)律律的循環(huán)。四種基本類型：1、無生殖，僅有營營養(yǎng)繁殖。（細細菌）2、僅有一個單倍體體生活，雙倍倍體短。3、僅有一個雙倍體體生活，單倍倍體短。4、有世代交替現象象，單倍體有有性，雙倍體體無性。酵母菌有三種類型型：單倍體型：八孢裂裂殖酵母雙倍體型：路德類類酵母世代交替型：釀酒酒酵母五、常見常用酵母母菌酵母圖示5節(jié)：霉菌mollds非分類名詞，絲狀狀真菌統(tǒng)稱。通通常指菌絲體體發(fā)達而又不不產生大型子子實體的真菌菌。一、形態(tài)和構造營養(yǎng)體由菌絲（hhyphaee)構成，直徑3-10uum，菌絲再形形成菌絲體（mycellium）菌絲：無隔，多核核單細胞，低低等真菌有隔，多細胞，高高等真菌菌絲體：營養(yǎng)菌絲絲，伸入培養(yǎng)養(yǎng)基吸收營養(yǎng)養(yǎng)氣生菌絲，向空中中生成，形成成繁殖器官。（特特化形式）細胞壁厚100--250nmm，多含幾丁丁質。不同類型真菌壁成成分比較二、繁殖與生活史史（一）繁殖1、無性孢子：主要要方式，特點點是分散，數數量大。孢囊孢子：內生孢孢子，毛、根根、犁頭霉分生孢子：外生孢孢子，最普遍遍節(jié)孢子：粉孢子，菌菌絲斷裂形成成厚垣孢子：真菌休休眠體2、有性孢子卵孢子：配子囊（雄雄器、藏卵器器）接合孢子：同宗、異異宗配合子囊孢子：形態(tài)多多樣。子實體體、子囊果擔孢子：擔子菌特特征（二）生活史霉菌指從一種孢子子開始，經過過一定的生長長和發(fā)育，最最后又形成同同一種孢子為為止。三、菌落疏松，絨毛狀、絮絮狀、蛛網狀狀。四大類微生物比較較：四、分類過去依據菌絲體及及有性繁殖特特征分為三綱綱一類，藻狀狀菌綱、子囊囊菌綱、擔子子菌綱、半知知菌類。Ainswortth分類系統(tǒng)：：五、常見常用霉菌菌中國食用和藥用大大型真菌(一)食用真菌1、種類資源：擔子子菌675種，子囊菌45種。通常栽栽培的僅10多種。2、營養(yǎng)：蛋白含量量高，AA多達18種左右，特特別是人體必必需AA。還含有多多種維生素、糖糖類和礦物質質。Lys含量一般較較高。3、栽培：發(fā)展栽培培同時，重視視采用菌絲體體的深層培養(yǎng)養(yǎng)，特別是風風味特殊而鮮鮮美的種類。菌菌絲體培養(yǎng)物物可新鮮食用用，或冷凍干干燥成粉，制制成食品。目前栽培廣而產而而產量大的品品種：雙孢菇菇、大肥菇、香香菇、草菇、金金針菇、側耳耳（平菇）、鳳鳳尾側耳、滑滑菇、銀耳、木木耳、猴頭菌菌、長裙竹蓀蓀等。培養(yǎng)料來源多且廣廣，棉子殼、鋸鋸末、秸桿、蔗蔗渣、酒糟等等。4、應用：食用子實實體、菌絲體體深層培養(yǎng)。作作調味品、香香味、飲料等等。（二）藥用真菌1、資源：擔子菌3345種，子囊菌28種，其它11種。2、應用：有20多多個方面，主主要抗癌、抑抑菌。目前認認為抗癌物質質主要是多糖糖，如香菇多多糖、銀耳酸酸性異多糖、蕓蕓芝多糖（PSK）、茯苓多多糖、豬苓多多糖、靈芝多多糖等。細胞型生物小結真菌、細菌、放線線菌比較：真核、原核區(qū)別：：6節(jié)：病毒virrus非細胞型生物，有有區(qū)別于細胞胞型特征：1、形體十分微小，濾濾過，電鏡可可見；2、無細胞結構，分分子生物，由由核酸和蛋白白組成，且一一種病毒僅含含一種類型核核酸；3、專性活細胞內寄寄生，有宿主主專一性，無無獨立代謝酶酶系，依賴宿宿主自身復制制；4、對抗生素不敏感感，對干擾素素敏感。概念：病毒是超顯顯微的，無細細胞結構，專專性活細胞內內寄生，在活活細胞外具一一般化學大分分子特征，一一旦進入宿主主細胞又具有有生命特征。根據宿主不同，可可把病毒分為為幾類，如動動物病毒、植植物病毒、昆昆蟲病毒、細細菌病毒等。病毒的核酸與細胞胞型也不同。一、形態(tài)、結構和和化學組成1、大?。簄m,多在100nm左右。圖片片2、病毒粒子viirion(病毒顆粒）成分：核酸--核核心core核衣殼蛋白--衣殼capsidnnucleoocapsiid衣殼粒capssomeree包膜（類脂或脂蛋蛋白）envellope病毒粒子對稱體制制：螺旋對稱稱（TMV）廿面體對稱（腺病病毒）功能：核酸：遺傳傳物質基礎蛋白：構成外殼，保保護病毒免受受核酸酶及其其它因子破壞壞；決定感染染特異性；決決定抗原性。3、噬菌體phaage：多為蝌蚪蚪狀，結構模模式圖。頭部部為廿面體對對稱，尾部為為螺旋對稱。4、群體形態(tài)：病毒毒包涵體、噬噬菌斑二、繁殖（烈性噬噬菌體為例）2、侵入：頭部DNNA通過尾管注注入至細胞中中，外殼留在在胞外。自外外裂解3、增殖：包括DNNA復制和蛋白白質合成。雙雙鏈DNA噬菌體三階階段轉錄：遺傳信息轉移：4、成熟（裝配）：：潛伏期5、裂解（釋放）：：裂解期上述烈性噬菌體的的生長方式，稱稱為一步生長長。一步生長曲線：裂解量：每個被感感染的細菌釋釋放新的噬菌菌體的平均數數。三、噬菌體與宿主主關系1、烈性噬菌體：凡凡能引起宿主主細胞迅速裂裂解的噬菌體體。敏感細菌菌。2、溫和性噬菌體：：噬菌體侵染染宿主后，并并不增殖，裂裂解，而與宿宿主DNA結合，隨宿宿主DNA復制而復制制，此時細胞胞中找不到形形態(tài)上可見的的噬菌體，這這種噬菌體稱稱為溫和性噬噬菌體。含有有溫和性噬菌菌體的細菌稱稱為溶源性細細菌lysoggenicbacteriaa溫和性噬菌體存在在狀態(tài)1）游離具感染性的的virioon；2）前噬菌體（prrophagge）：附著或或整合在宿主主染色體上，一一道復制；3）營養(yǎng)期噬菌體：：指導合成。3、溶源性細菌特性性1）遺傳性2）自發(fā)裂解3）誘發(fā)裂解：雙氧氧水、UV、X、等。4）免疫性5）復愈（消失溶源源性）6）溶源轉變溶源性菌株命名四、噬菌體分離檢檢查與防治（一）分離檢查（效效價測定）怎樣證實有噬菌體體存在：宿主主特異性；噬噬菌斑、液體體培養(yǎng)變清等等。1、雙層平板法2、單層平板法3、玻片快速法效價（titree），噬菌斑斑形成單位（pfu）（二）防治措施1、消滅phagee，杜絕其依依賴生存條件件。2、選育和使用抗pphage菌株。3、菌種輪換使用。4、藥物防治：加入入某些金屬螯螯合劑、表面面活性劑。五、亞病毒1、類病毒virooid：沒有衣殼殼包裹的RNA分子。2、擬病毒viruusoidss(類類病毒）：：一類包括在在植物病毒粒粒子中的類病病毒，RNA。3、朊病毒prioon,viirino：一類能侵侵染動物并在在宿主細胞內內復制的小分分子無免疫性性的疏水性蛋蛋白。艾滋病AIDS獲得性性免疫缺陷綜綜合征1981年首先在在USA發(fā)現，1983年巴斯德研研究所宣布分分離出一種virus證實為AIDS的病原，1986年WHO定名為人類類免疫缺陷病病毒（HIV）。HIV專門侵犯淋淋巴細胞，造造成免疫缺陷陷。傳播途徑：血液、母母嬰、體液第二章：微生物營營養(yǎng)和培養(yǎng)基基了解不同微生物需需要什么營養(yǎng)養(yǎng)物，怎樣吸吸收，起什么么作用，如何何為其配餐。營養(yǎng)物：必須得到到的細胞結構構成分，必須須得到的能量量儲存物質。營養(yǎng)：把營養(yǎng)物從從外界吸收至至細胞內，復復制出新細胞胞結構的過程程。1節(jié)：營養(yǎng)物及其功功能一、細胞化學組成成整個生物界大體相相同，主要是是C、H、O、N（占干重90-977%），C（約50%），此外為為各種無機元元素，由這些些元素再組成成化合物。其其中C/N一般是5:1。1、水分和無機元素素含水70-90%（鮮鮮重），無機機元素（3-10%干重）依次次為P、S、K、Mg、Ca、Fe、Zn、Mn等。2、有機物蛋白質,核酸,碳碳水化合物,類脂,維生素等二、主要營養(yǎng)物及及其功能主要功能：提供合合成原生質和和代謝產物原原料；產生合合成反應及生生命活動所需需能量；調節(jié)節(jié)新陳代謝。（一）碳源物質定義：凡能提供微微生物營養(yǎng)所所需碳元素的的營養(yǎng)源。功能：碳源、能源源微生物碳源譜：（二）氮源物質定義：凡能提供微微生物營養(yǎng)所所需氮元素的的營養(yǎng)源。功能：氮源，一般般不作能源。微生物氮源譜：氨基酸自養(yǎng)型和異異養(yǎng)型生物速效氮源和遲效氮氮源生理堿性、酸性、中中性鹽（三）能源化學能：有機物--化能異養(yǎng)微微生物無機物-化能自自養(yǎng)微生物光能（四）生長因子定義：一類對微生生物正常代謝謝必不可少且且又不能從簡簡單的碳、氮氮源自行合成成的所需極微微量的有機物物。種類：維生素、AAA、base、FA等。作用：輔酶或酶活活化來源：酵母膏、玉玉米漿、麥芽芽汁等，復合合維生素。濃度：（五）無機鹽所需濃度在10--3-10--4M的元素素為大量元素素所需濃度在10--6-10--8M為微量量元素。主要功能：構成菌菌體成分；酶酶活性基組成成或維持酶活活性；調節(jié)滲滲透壓、pH、Eh；化能自養(yǎng)養(yǎng)微生物能源源等。無機元素來源與功功能：一些無機元素加入入鹽：（六）水存在狀態(tài)：游離態(tài)態(tài)（溶媒）和和結合態(tài)（結結構組成）生理作用：組成成成分；反應介介質；物質運運輸媒體；熱熱的良導體。2節(jié)：微生物營養(yǎng)類類型依碳源不同：異養(yǎng)型heterrotropphs（不能以CO2為主要或唯唯一碳源。自養(yǎng)型autottrophss（能以CO2為主要或唯唯一碳源。依能源不同：光能營養(yǎng)型phoototroophs（光反應產產能）化能營養(yǎng)型cheemotroophs（物質氧化化產能）這樣可將微生物分分成四種營養(yǎng)養(yǎng)類型（插入）其中，化能異養(yǎng)型型又據利用有有機物特性，分分成腐生和寄寄生。營養(yǎng)類型劃分不是是絕對的，不不同生活條件件下，可相互互轉變。3節(jié)：營養(yǎng)物吸收與與代謝物分泌泌營養(yǎng)物吸收至胞內內被利用，代代謝物分泌到到胞外以免積積累，這就是是物質運輸過過程。通透性與吸收是不不同概念。一般大分子：先水解為為小分子，再再吸收。脂溶性物質：易透透過離子化合物：弱快快強慢（極性性）一、營養(yǎng)物吸收1、單純擴散siimplediffuusion依靠胞內外溶液濃濃度差，順濃濃度梯度運輸輸，不消耗代代謝能，無特特異性。水、二二氧化碳、氧氧氣、甘油、乙乙醇等。2、促進擴散faacilittateddiffuusion借助載體蛋白順濃濃度梯度運輸輸，不耗能，有有特異性。載載體蛋白（滲滲透酶）有底底物特異性，是是誘導產生的的。硫酸根、磷磷酸根、糖（真真核）3、主動運輸acctivetranssport吸收營養(yǎng)物的主要要機制。逆濃度梯度運輸，耗耗能，需載體體蛋白，有特特異性。氨基基酸、乳糖等等糖類、鈉、鈣鈣等無機離子子。親和力改變←蛋白白構象改變→耗能上述3種方式中，被運輸輸的溶質分子子都不發(fā)生改改變。4、基團轉位grroupttransllocatiion屬主動運輸，但溶溶質分子發(fā)生生化學修飾-定向磷酸化化。主要依賴賴磷酸烯醇式式丙酮酸（PEP）和磷酸轉轉移酶系統(tǒng)（PTS）。PEP+HPrr<=>丙酮酸+P-HPPr(EII)糖+P-HPr<==>糖-P+HPPr(EIII)膜對大多數磷酸化化合物具有高高度的不滲透透性。葡萄糖糖、果糖、甘甘露糖、嘌呤呤、核苷、脂脂肪酸等。二、代謝物分泌微生物能分泌多種種物質，如有有機酸、糖類類、胞外酶、莢莢膜多糖等，由由此可知，分分泌與吸收不不是同一機制制。4節(jié)：培養(yǎng)基meedium選用各種營養(yǎng)物質質，經人工配配制用來培養(yǎng)養(yǎng)微生物的基基質。一、培養(yǎng)基類型1、依來源不同：合合成、天然、半半合成。2、依狀態(tài)不同：固固體、半固體體、液體。3、依功能不同：選選擇、鑒別二、選擇和配制培培養(yǎng)基的原則則和方法（一）四個原則1、目的明確培養(yǎng)什么微生物，獲獲得什么產物物，用途2、營養(yǎng)協(xié)調恰當配比，尤其是是C/N比（100/00.5-2）3、物理化學條件適適宜pH，考慮區(qū)別，培養(yǎng)養(yǎng)基調節(jié)能力力。采用磷酸酸緩沖液或假假如碳酸鈣，流流加酸堿。滲透壓和水活度aw:等滲適宜。aw表示在天然環(huán)境中中，微生物可可實際利用的的自由水或游游離水含量。微微生物適宜生生長的aw為0.6-00.998之間。氧化化還原電位Eh：好氧微生生物+0.1v以上；兼性性厭氧+0.1v以上行好氧氧呼吸，+0.1v以下行行發(fā)酵；厭氧氧微生物+0.1v以下生長。4、經濟節(jié)約以粗代精、以廢代代好、以簡代代繁等。（二）四種方法1、生態(tài)模擬2、查閱文獻3、精心設計4、實驗比較第三章：微生物代代謝廣義的代謝--生生命體進行的的一切化學反反應。代謝分為能量代謝謝和物質代謝謝，分解代謝謝和合成代謝謝。分解代謝：復雜營營養(yǎng)物分解為為簡單化合物物（異化作用用）。合成代謝：簡單小小分子合成為為復雜大分子子（同化作用用）二者關系初級和次級代謝依據代謝產物在微微生物中作用用不同，又有有初級代謝和和次級代謝。初級代謝：能使營營養(yǎng)物轉化為為結構物質、具具生理活性物物質或提供生生長能量的一一類代謝。產產物有小分子子前體物、單單體、多聚體體等生命必需需物質。次級代謝：某些微微生物中并在在一定生長時時期出現的一一類代謝。產產物有抗生素素、酶抑制劑劑、毒素、甾甾體化合物等等，與生命活活動無關，不不參與細胞結結構，也不是是酶活性必需需，但對人類類有用。二者關系：先初后后次，初級形形成期也是生生長期，只有有大量生長，才才能積累產物物。1節(jié)：微生物能量代代謝微生物對能量利用用：有機物化能異養(yǎng)養(yǎng)菌日光光能營養(yǎng)菌通用用能源還原態(tài)無機物化化能自養(yǎng)菌ATP只有ATP和?；o酶酶A起偶聯(lián)作用用，其他高能能化合物只作作為?P供體。生物氧化過程分為為：脫氫、遞遞氫、受氫三三個階段。生物氧化功能：產產能（ATP）、產還原原力[H]、產小分子子中間代謝物物。以下主要講述化能能異養(yǎng)微生物物的生物氧化化和產能。一、底物（基質）脫脫氫的四條主主要途徑以葡萄糖作為典型型底物1、EMP途徑（糖酵酵解途徑）有氧時，與TCAA連接，將丙丙酮酸徹底氧氧化成二氧化化碳和水。無氧時，丙酮酸進進一步代謝成成有關產物。2、HMP途徑（己糖糖-磷酸途徑）產生大量NADPPH2和多種重要要中間代謝物物。3、ED途徑2-酮-3-脫脫氧-6-磷酸葡萄糖糖酸裂解途徑徑KDPGG是少數缺乏完整EEMP的微生物具具有的一種替替代途徑，細細菌酒精發(fā)酵酵經ED進行。4、TCA循環(huán)（三羧羧酸循環(huán)）真核在線粒體中，原原核在細胞質質中。TCA在代謝中占占有重要樞紐紐地位四種途徑產能比較較：二、遞氫和受氫根據遞氫特別是最最終氫受體不不同劃分1、發(fā)酵（分子內呼呼吸）無氧條件下，底物物脫氫后產生生的還原力不不經呼吸鏈而而直接傳遞給給某一中間代代謝物的低效效產能反應。在此過程中，有機機物是氧化基基質，又是最最終氫受體，且且是未徹底氧氧化產物，結結果仍積累有有機物，產能能少。在發(fā)酵過程中，借借底物水平磷磷酸化合成ATP，是合成ATP唯一方式。X?P+ADDP?AATP+X高能化合物：1，3-二磷酸甘油油酸、乙酰磷磷酸、氨甲酰酰磷酸、PEP、?；o酶A。2、有氧呼吸（呼吸吸作用）底物脫氫后，經完完整的呼吸鏈鏈（電子傳遞遞鏈）遞氫，以以分子氧作為為最終氫受體體，產生水和和放出能量。在電子傳遞過程中中，通過與氧氧化磷酸化反反應偶聯(lián)，產產生ATP，稱氧化磷磷酸化。1）呼吸鏈組成與順順序：2）真核與原核生物物呼吸鏈比較較：位置、組成3、無氧呼吸（厭氧氧呼吸）以無機氧化物代替替分子氧作為為最終氫受體體的生物氧化化。氧化磷酸化合成AATP，但有些能能量轉移到最最終受體，產產能不多。依據最終氫受體不不同，分成多多種類型。1）硝酸鹽還原作用用（反硝化作作用）由硝酸鹽逐步還原原成分子氮的的過程。使土土壤N損失，肥力力下降。屬異異化性硝酸鹽鹽還原。2）硫酸鹽還原作用用（異化性）通常以乳酸為基質質，積累乙酸酸，以SO42-為最終氫受受體。脫硫弧弧菌Desuulfoviibriosp.3)甲烷發(fā)酵作用產甲烷菌以二氧化化碳為最終氫氫受體。如甲甲烷桿菌Methhanobaacteriium四、不同呼吸類型型微生物與分子氧的不同關關系1、好氧微生物aaerobiic有氧條件下生長，進進行有氧呼吸吸。2、厭氧微生物aanaeroobic不需分子氧，進行行無氧呼吸或或發(fā)酵。專性厭氧菌-只能能在無氧條件件下生長，分分子氧對其有有害。主要梭梭菌、產甲烷烷細菌、脫硫硫弧菌。耐氣厭氧菌（aeerotollerantt)-無論有氧無無氧，都進行行發(fā)酵，分子子氧無害。如如乳酸菌。3、兼性厭氧微生物物facuultatiiveannaerobbic有氧與無氧條件下下均能生長，但但以不同氧化化方式獲得能能量。如酵母菌、一些腸腸道菌、反硝硝化細菌。酵母菌酒精發(fā)酵時時通入氧氣，發(fā)發(fā)酵減慢，停停止產生乙醇醇，葡萄糖消消耗速率下降降，氧對發(fā)酵酵的這種抑制制現象稱為巴巴斯德效應。4、微好氧微生物microoaeropphilicc在氧濃度較低條件件下生長，進進行有氧呼吸吸。氧的危害O2+e→→O2-超氧化物自自由基有一些酶可解除危危害。五、不同發(fā)酵類型型對G發(fā)酵產物不同劃分分，糖的無氧氧降解。（一）乙醇發(fā)酵：：EMP脫羧酶脫氫酶1.酵母無氧條件：：G→丙酮酸→乙醛→乙醇此屬正常形式，稱稱Ⅰ型發(fā)酵，亦亦稱同型酒精精發(fā)酵2.若有亞硫酸酸氫鈉鈉存在，與乙乙醛結合，而而使磷酸二羥羥丙酮作為受受氫體。磷酸二羥丙酮→→α-磷酸甘油→甘油此稱為Ⅱ型發(fā)酵，但但仍有乙醇產產生。3．堿性條件下（PPH7.6），乙醛分分子間歧化反反應一分子乙醛→乙酸（氧化化）一分子乙醛→乙醇（還原原）還有磷酸二羥丙酮酮→甘油4．細菌同型酒精發(fā)發(fā)酵，ED途徑進行，產產生2分子乙醇。5．細菌異型酒精發(fā)發(fā)酵，通過HMP途徑進行，產產生1分子乙醇和1分子乳酸。總反應式如下：G+2ADP+22Pi→2乙醇+2COO2+2ATTPG+HSO3-→甘油+乙醛oHSO33-+CO222G→2甘油++乙酸+乙醇+CO2G+ADP+Pii→2乙醇+2COO2+ATPPG+ADP+Pii→乳酸+乙醇+CO2++ATP（二）乳酸發(fā)酵發(fā)酵產物中只有乳乳酸，經EMP途徑，稱為為同型乳酸發(fā)發(fā)酵（德氏乳乳桿菌）。發(fā)酵產物中除乳酸酸外，還有其其他，如乙醇醇、CO2等稱異型乳乳酸發(fā)酵。經經HMP途徑。如腸腸膜狀明串珠珠菌Leucoonostoocmesenterroidess總反應式：同型：G+2ADDP+2Pii→2乳酸+2ATPP異型：G+ADPP+Pi→1乳酸+乙醇+CO2++ATP真菌：丙酮酸→2分子乙醇→琥珀酸→延胡索酸→蘋果酸→乳酸三）丁酸型發(fā)酵Clostriddium所進行，特點是產產物中都有丁丁酸。不同種種類因酶系統(tǒng)統(tǒng)不同，最終終產物除丁酸酸外，還有其其他產物。重重要的有丁酸酸發(fā)酵、丙酮酮丁醇發(fā)酵、丁丁醇異丙醇發(fā)發(fā)酵。（四）丙酸發(fā)酵由丙酸細菌Proopioniibacteerium，與乳酸細細菌相似，發(fā)發(fā)酵產物有丙丙酸、乙酸、CO2。丙酸→丙酸鈣（防腐劑）（五）混合酸發(fā)酵酵腸桿菌特征，產物物有甲酸、乙乙酸、乳酸、琥琥珀酸等有機機酸，還有CO2、H2、少量2，3-丁二醇、乙乙酰甲基甲醇醇、甘油等。其其中兩個重要要的鑒定反應應：1．V．P．實驗（Vageex-Prooskaueer）產氣氣桿菌產2，3-丁二醇比較較多，堿性條條件下可氧化化為二乙酰，再再與肌酸或胍胍類衍生物縮縮合成紅色物物質，若加入入α-萘酚、肌酸酸可促進反應應，此稱VP反應。大腸桿菌不產生或或少產生2，3-丁二醇，VP反應陰性。2．甲基紅（M.RR）反應大腸桿菌產酸多，使pH降至4.2,甲基紅由黃變紅，反反應陽性。產產氣氣桿菌產產2，3-丁二醇，產產酸少（pH5.3），甲基紅紅反應陰性。3．另外，甲酸只在在堿性環(huán)境下下積累（pH7.3）,而pH6.2以下，不產產甲酸，HCOOOH→CO2+H2。甲甲酸脫氫酶與與氫化酶聯(lián)合合作用。傷寒桿菌無甲酸脫脫氫酶，只產產酸不產氣。2節(jié)：分解代謝一、淀粉的分解淀粉有兩類：一類類是直鏈淀粉粉（α-1，4-糖苷鍵）；；另一類是支支鏈淀粉（支支鏈α-1，4、分支點α-1，6-糖苷鍵）。1、液化型淀粉酶（α-淀粉酶）：：分子內α-1，4-糖苷鍵，不不作用α-1，6-糖苷鍵以及及靠近α-1，6-糖苷鍵的α-1，4-糖苷鍵。作作用的結果是是產生麥芽糖糖，含有6個葡萄糖單單位的寡糖和和帶有支鏈的的寡糖，使黏黏度下降?？菘莶輻U菌通常常用作α-淀粉酶的生生產菌。2、糖化型淀粉酶：：這是一類酶酶的總稱。共共同特點是可可以將淀粉水水解成麥芽糖糖或葡萄糖，包包括以下三種種：（1）淀粉-1，4--麥芽糖苷酶酶（β-淀粉酶）：：從非還原性性末端開始，按按雙糖為單位位，逐步作用用于α-1，4生成麥芽糖糖。但不作用用于α-1，6，遇到α-1，6時，作用停停止。作用于于淀粉后的產產物是麥芽糖糖與極限糊精精。（2）淀粉-1，4--葡萄糖糖苷苷酶（糖化酶酶）：從非還原性末端開開始，依次以以葡萄糖為單單位逐步作用用于α-1，4，生成葡萄萄糖，但能越越過α-1，6。根霉與曲曲霉普遍都能能合成與分泌泌此酶。（3）淀粉-1，6--葡萄糖苷酶酶（異淀粉酶酶）：此酶專專門作用α-1，6-糖苷鍵。二、纖維素與半纖纖維素的分解解纖維素是葡萄糖通通過β-1，4-糖苷鍵連接接，分子量更更大，不溶于于水，不能直直接被人和動動物消化，但但它可以被許許多真菌包括括木霉、青霉霉、根霉以及及放線菌與細細菌中的一些些菌株分解與與利用纖維素酶復合物：：纖維二糖酶酶（β-葡萄糖苷酶酶），C1酶，Cx酶。天然纖維素C11酶水合非結晶晶纖維素Cx酶纖維二糖+葡萄糖纖維二糖酶葡萄糖細菌的纖維素酶位位于細胞膜上上，真菌和放放線菌的纖維維素酶是胞外外酶。自然界中纖維素豐豐富，對纖維維素的研究早早就成為重要要的課題了。在植物細胞壁還有有半纖維素，包包括各種聚戊戊糖與聚已糖糖，最常見的的半纖維素是是木聚糖。半半纖維素容易易被微生物分分解，但由于于半纖維素的的組成類型很很多，因而分分解它們的酶酶也各不同。生生產半纖維素素酶的微生物物主要有曲霉霉、根霉、木木霉等。三、果膠質的分解解果膠質是構成高等等植物細胞間間質的主要物物質，主要由由D-半乳糖醛酸酸通過α-1，4-糖苷鍵連接接。天然果膠質（原果果膠）原果膠膠酶水溶性果膠果膠甲酯水水解酶果膠酸果膠酸酶半乳糖醛酸酸。分解果膠的微生物物主要是一些些細菌和真菌菌，麻類植物物漚浸脫膠技技術就是為了了利用果膠分分解菌分解果果膠的能力。四、幾丁質的分解解幾丁質由N-乙酰酰葡萄糖胺通通過β-1，4-糖苷鍵連接接起來，含氮氮多糖。是真真菌細胞壁和和昆蟲體壁的的組成成分，一一般生物都不不能分解與利利用，只有某某些細菌和放放線菌能分解解與利用。幾丁質酶使幾丁質質水解生成幾幾丁二糖，再再通過幾丁二二糖酶進一步步水解生成N-乙酰葡萄糖糖胺。五、油脂的分解油脂在脂肪酶（LLipasee）的作用下下，逐步被水水解生成甘油油與脂肪酸，脂脂肪酸通過β-氧化進行分分解。脂肪酶酶一般廣泛存存在于真菌中中。六、烴類化合物的的分解烴類化合物是一類類高度還原性性的物質，在在好氧條件下下，可以被一一些微生物分分解，主要是是假單胞菌、分分枝桿菌、諾諾卡氏菌、某某些酵母等。1、甲烷氧化：2、正烷烴氧化：先烴化酶（單氧酶酶）、鐵硫蛋蛋白和鐵硫蛋蛋白-NADHH2還原酶作用用。三種方式：a:末末端甲基氧化化，b:次末端亞甲基氧化化，c:兩端甲基氧化??氧化。3、芳香烴氧化含苯環(huán)或聯(lián)苯類化化合物，在氧氧化過程中逐逐步被氧化生生成兒茶酚或或原兒茶酚。兒兒茶酚或原兒兒茶酸可以在在苯環(huán)的鄰位位上或間位上上被氧化打開開，生成脂肪肪族化合物，再再逐步分解成成糖分解途徑徑中的中間體體物質，再按按糖代謝的方方式進行分解解。苯（聯(lián)苯）→兒茶茶酚→開環(huán)（鄰位位、間位）→繼續(xù)降解。七、蛋白質的分解解蛋白酶（胞外）肽酶（胞內內）蛋白質肽AAA一般真菌分解蛋白白質的能力強強，并能分解解天然的蛋白白質，而大多多數細菌不能能分解天然蛋蛋白質，只能能分解變性蛋蛋白以及蛋白白質的降解產產物。根據肽酶作用部位位不同，分為為氨肽酶（作作用于有游離離氨基端的肽肽鍵）；羧肽肽酶（作用于于有游離羧基基端的肽鍵）。腐化decay和和腐敗putrrefacttion八、氨基酸的分解解1、脫氨作用有機含氮化合物在在微生物作用用后放出氨的的生物學過程程中，通常稱稱為氨化作用用。（1）氧化脫氨：氨基基酸在有氧條條件下脫氨，產產生氨與α-酮酸，由氨氨基酸氧化酶酶催化。包括括脫氨反應（酶酶促）與水解解反應（非酶酶促）。（2）還原脫氨作用：：在無氧條件件下進行，生生成飽和脂肪肪酸和氨。天冬氨酸琥珀酸酸+NH3（3）水解脫氨與減飽飽和脫氨：氨基酸經水解產生生羥酸與氨：：氨基酸+水羥酸酸+NH33通過減飽和方式進進行脫氨，生生成不飽和脂脂肪酸和氨：：天冬氨酸延胡索索酸+NH33（4）脫水脫氨：含羥羥基氨基酸（如如絲氨酸）在在脫水過程中中脫氨。Ser→氨基基丙烯酸→亞氨基丙酸→丙酮酸+NHH3H2O（5）Sticklaand反應某些專性厭氧細菌菌如梭狀芽孢孢桿菌在厭氧氧條件下生長長時，以一種種氨基酸作為為氫的供體，進進行氧化脫氨氨，另一種氨氨基酸作氫的的受體，進行行還原脫氨，兩兩者偶聯(lián)進行行氧化還原脫脫氨。這其中中有ATP生成。這個個反應被稱為為Stickkland反應。供氫體：Ala、Leu、Val、Ser、Phe、Cys、His、Asp、Glu。受氫體：Gly、Pro、Hyp、Orn、Arg、Trp。丙氨酸+2甘氨酸酸3乙酸+3NH332、脫羧作用通過氨基酸脫羧酶酶作用，生成成有機胺和二二氧化碳。有有機氨在胺氧氧化酶作用下下放出氨生成成相應的醛，醛醛再氧化成有有機酸，最后后按脂肪酸β-氧化的方式式分解。氨基酸脫羧酶具有有高度的專一一性，基本上上是一種氨基基酸有一種脫脫羧酶來催化化它的分解。反應中放出的二氧氧化碳可以用用微量測壓計計測定，因此此可根據一定定基質在一定定時間內，被被單位細胞作作用后、產生生二氧化碳的的量來測定脫脫羧酶的酶活活。另外，也也可以分析樣樣品中的氨基基酸的含量。二元AA生成的二胺有毒。Lys-尸胺，Orn-腐胺鑒定反應吲哚實驗與硫化氫氫實驗是常用用的兩個鑒定定實驗1、吲哚實驗：有些些細菌可以分分解色氨酸生生成吲哚可以以與二甲基氨氨基苯甲醛反反應生成紅色色的玫瑰吲哚哚，因此可根根據細菌能否否分解色氨酸酸產生吲哚來來鑒定菌種。2、硫化氫實驗：許許多細菌能分分解含硫氨基基酸（胱氨酸酸、半胱氨酸酸）產生硫化化氫，如果在在蛋白胨培養(yǎng)養(yǎng)基中加進重重金屬鹽，接接種細菌培養(yǎng)養(yǎng)后觀察，若若產生硫化氫氫，則出現黑黑色的硫化鉛鉛或硫化鐵。3節(jié)：合成代謝一、生物合成三要要素能量、還原力、小分分子前體物1、能量由ATP供供給，ATP產生有三種種方式（底物物水平磷酸化化，氧化磷酸酸化，光合磷磷酸化）2、還原力產生：還還原力主要指指NADH22和NADPHH2EMP與TCAA產生的NADH2有3個去向：1）供H體（中間產物還原原成發(fā)酵產物物）；2）通過呼吸鏈產生生ATP；3）用于細胞物質合合成。但NADH2要先在在轉氫酶作用用下轉變成NADPHH2才能用。NADP+NAADH2NNADPH22+NAD在體內還有HMPP供給NADPHH2與磷酸糖。1G2NADDPH2+CCO2+5--P-核酮糖NADPH2在光光細菌中可通通過非環(huán)式光光合磷酸化方方式產生。3、小分子前體物：：通常指糖代代謝過程中產產生的中間代代謝物，有12種。代謝回補順序1、合成草酰乙酸（OA）回補順序序PEP+CO2羧化酶OA+PPiPY+CO2+AATP羧化酶OA+AADP+PiiPEP+CO2++GDP羧化激酶OA+GGTPPY+CO2+NNADH2蘋果酸酶蘋果酸+NADá-KD+CO22+NADHH2脫氫酶異檸檬酸+NAD好氧性，利用乙酸酸微生物，以以乙醛酸循環(huán)環(huán)補充草酰乙乙酸。2、合成PEP的回回補順序PY+ATPPPEP合酶PEP++ADP+PPiPY+ATP+PPiPY雙激酶PEP++AMP+PPpiOA+GTPPPEP羧激酶PEP++GDP+CCO2OA+PPiPPEP羧轉磷酸酶PEP++Pi+COO2綜合總結：二、糖類合成（一）單糖合成1、卡爾文環(huán)Callvinccycle（光合菌、某某些自養(yǎng)菌）（還原的磷酸戊糖糖環(huán)）分為三三個階段：①CO2固定②固定定CO2的還原③CO2受體的再生生。關鍵酶：1，5--二磷酸核酮酮糖羧化酶、磷磷酸核酮糖激激酶?？偡磻剑?CO2+6H22O+18AATP+122NADPHH2G+188ADP+112NADPP+18Pii另外，產甲烷細菌菌有厭氧乙酰酰輔酶A途徑，少數數光合細菌中中有還原性TCA途徑等新的的自養(yǎng)CO2固定途徑。2、EMP逆過程。3、糖異生作用。4、糖互變作用：大大量是在核苷苷二磷酸糖水水平上進行。（二）多糖合成E.coli肽聚聚糖合成：需需1個多糖引物物。1、單糖組分在細胞胞質中合成(UDP是第一個載載體）2、逐步加上AA生生成UDP-NNAM-五肽（Park核苷酸），順順序為L-Lyss,D-GGlu,DDAP,DD-Ala,,D-Ala(不需tRNA參與）。其其中，2D-AllaD-丙酰-D-Alla(青霉素類似似）此階段在細胞質中中進行。3、UDP-NAMM-五肽轉至膜膜上，與一脂脂質載體（細細菌萜醇-C55類異戊二二烯醇）結合合，釋放出NAM-五肽焦磷脂脂，在膜內側側與UDP-NNAG結合，構成成肽聚糖亞單單位。細菌萜醇是第二個個載體。4、亞單位轉移至細細胞壁的生長長點上（插入入），萬古霉霉素、桿菌肽肽抑制。5、在細胞膜外側，亞亞單位與引物物相連（轉糖糖基作用），再再通過轉肽酶酶作用，將亞亞單位末端的的D-丙-D-丙拆開，第第四個AA與另一亞單單位的DAP之間交聯(lián)，另另一D-Ala釋放。在這一步，由于青青霉素是D-丙-D-丙的結構類類似物，則轉轉肽酶被抑制制，造成肽鏈鏈間無法交聯(lián)聯(lián)，網狀結構構也連不起來來，形成"軟壁"，極易破裂裂死亡。青霉霉素只對正生生長菌起作用用，對靜息細細胞無作用。氮類物質合成（一）生物固氮分子N2通過固氮微生物作作用形成NH3的過程。1、固氮微生物（都都是原核微生生物）①自生固氮菌：好氧氧、厭氧、兼兼性厭氧及各各種營養(yǎng)類型型。②共生固氮菌：與豆豆科共生為根根瘤菌，與非非豆科共生是是放線菌。③聯(lián)合固氮菌：根際際、葉面微生生物。2、固氮機制只有在不含有化合合態(tài)氮的培養(yǎng)養(yǎng)基上生長，且且提供ATP、還原力等等條件下才能能固氮?？偡磻剑篗gg2+N2+6e+6HH++12AATP2NNH3+122ADP+112Pi固氮酶固氮酶組分Ⅰ：：鉬鐵蛋白（MoFd）組分Ⅱ：鐵蛋白（AzooFd)都對氧極敏感，遇遇氧失活，需需厭氧條件固固氮。固氮過程：電子載體：鐵氧還還蛋白（Fd），黃素氧氧還蛋白（Fld）也可以。每步只傳遞2e，N22NNH3需6e，連續(xù)三次次。固氮酶底物專一性性不高，還能能催化一些反反應。C2H2→C2HH4，N2O→N2+HH2O，HCN→CH4++NH3+CCH3NH22，2H+→H2。其中C2H2→C2HH4，可用氣相相色譜檢測，可可作為固氮系系統(tǒng)存在的有有效指標。N22NH3去去路：自生固固氮菌不能儲儲存，也不分分泌，很快同同化；共生固固氮菌分泌至至根瘤細胞中中為植物所利利用。（二）氨基酸合成成1、直接從培養(yǎng)基中中吸收。2、通過轉氨作用合合成其他的氨氨基酸：Glu+丙酮酮酸α-酮戊二酸+AllaGlu+草酰酰乙酸α-酮戊二酸+Assp這類反應是由氨基基移換酶催化化而成。3、微生物經氨化作作用或經固氮氮作用生成的的氨可以通過過特定的反應應來吸收生成成新的氨基酸酸（氨同化作作用）α-酮戊二酸+NH33谷氨酸脫氫氫酶Glu+水NH3+ATPGluáá-KD、PY、OAGln合成酶轉轉移酶ADP+PiGGlnGllu、Ala、Asp4、從前體合成氨基基酸。按前體不同可將220種氨基酸為為六組：（一）3-磷酸甘甘油醛：絲氨氨酸、半胱氨氨酸、甘氨酸酸（二）4-磷酸赤赤蘚糖和磷酸酸烯醇式丙酮酮酸：色氨酸酸、酪氨酸、苯苯丙氨酸（三）丙酮酸：丙丙氨酸,亮氨酸、纈纈氨酸（四）α-酮戊二二酸：谷氨酸酸、谷酰氨脯氨酸、精精氨酸、賴氨氨酸（真菌中中）（五）草酰乙酸：：天冬氨酸天冬酰氨甲硫氨酸蘇氨酸異亮氨酸賴氨酸（細細菌）（六）5-磷酸核核酮糖+ATP：組氨酸初生氨基酸：Alla,Gllu,Assp,Glly，氨基化所所生成的氨基基酸。次生氨基酸：以初初生氨基酸為為前體合成。工業(yè)生產氨基酸最初利用蛋白質水水解法生產，1957年開始用發(fā)發(fā)酵法生產。近近年采用生化化合成法：1、酶轉化法反丁烯二酸+NHH3Aspp酶L-Assp丙酮酸+NH3++苯酚Tyr酶Tyr2、完整細胞酶合成成：選用酶活活力高菌種，處處理菌體使物物質易透過。DL-Ser+丙丙酮酸+苯酚菌體L-TTyr丙酮酸+NH33+吲哚菌體L-Trrp4節(jié)：代謝調控代謝-生化反應-酶催化化-基因編碼→基因調控↓環(huán)境因子影響環(huán)環(huán)境調控代謝調節(jié)部位：真真核和原核合成調節(jié)：誘導合合成、終產物物阻遏、分解解代謝物阻遏遏酶活性調節(jié)：反饋（終終產物）抑制制、酶活性共共價修飾一、主要調節(jié)機制制（一）酶的誘導合合成Karstromm適應酶Monood誘導酶組成酶Cohnn組成酶誘導劑不一定是底底物，但底物物大多數情況況下是有效誘誘導劑。誘導酶只在有誘導導劑時才合成成，除去誘導導劑就停止。是是全新合成，而而不是原有酶酶的激活。某些酶的誘導物操縱子學說Monod&Jacobb,19662調節(jié)基因操縱子子PRtPOzyyatmRNARNAA多聚酶無誘導物時，結合合。阻遏物有誘導物物時，脫落。（二）終產物阻遏遏（反饋阻遏遏）主要在合成代謝途途徑中，終產產物或其衍生生物對該途徑徑上一個或多多個酶形成的的抑制作用。如E.coliMet,Arg的合成。機制：調節(jié)基因原阻遏物（阻阻遏物蛋白）與終產物結合時被被激活，與操操縱基因結合合，阻止結構構基因轉錄。終終產物為輔阻阻遏物。屬于于正調節(jié)。（三）分解代謝物物阻遏（葡萄萄糖效應）Monod研究EE.colli對混合碳源源利用，發(fā)現現葡萄糖抑制制其它糖利用用，出現二次次生長。所有迅速代謝能源源都能阻抑較較慢代謝的能能源所需酶的的合成。酶的的生成被易分分解碳源所阻阻遏。此稱葡葡萄糖效應。酶大多數是誘導酶酶。葡萄糖效應并不是是由葡萄糖直直接造成，而而是葡萄糖某某種分解代謝謝物引起。cAMP（環(huán)腺苷苷酸）是關鍵鍵控制因子。其與分解代謝物活活化蛋白（CAP）結合，促促使RNA多聚酶與啟啟動基因結合合而開始轉錄錄。cAMP濃度低時，影影響結合，不不能轉錄。葡萄糖的某種代謝謝產物降低了了cAMP水平，即使使有誘導劑存存在，也不能能合成分解其其它糖的酶，只只有葡萄糖消消耗完，cAMP水平上升升，才能開始始轉錄、合成成。ATP腺苷酸環(huán)環(huán)化酶cAMPP磷酸二酯酶AMP（四）反饋抑制1、協(xié)同反饋抑制：：終產物不能能單獨抑制，要要幾個終產物物同時作用，合合作抑制。如如多粘芽孢桿桿菌的Asp族氨基酸合合成。6-532、合作反饋抑制：：兩種終產物物同時存在，起起著比一種大大得多的抑制制。圖6-543、同工酶：多個酶酶催化同一個個反應，分別別受不同終產產物抑制。圖圖6-51如大腸桿菌的Assp族氨基酸合合成，圖6-524、順序反饋抑制：：代謝途徑中中第一個酶不不受終產物抑抑制，而受分分支處中間產產物抑制，終終產物抑制引引起中間產物物積累，從而而抑制第一個個酶。圖6-57如紅色假單胞菌的的Ile合成。5、積累反饋抑制：：每一個終產產物單獨、部部分地抑制共共同步驟的第第一個酶，互互不影響。圖圖6-55如大腸桿菌的Glln合成酶受8個終產物抑抑制。圖6-56調節(jié)位點（變構中中心）反饋抑制機制：變變構酶底物位點（活性中中心）（五）酶活性共價價修飾由一個修飾酶（活活化酶）催化化另一種酶起起共價修飾的的改變，從而而改變后者活活性。酶-X酶+XX（X：小分子化化合物）修飾酶如大腸桿菌Glnn合成酶：AMP與酶共價結結合時（腺苷苷酰轉移酶催催化）活性低低，脫去AMP，活性高。膠質假單胞菌檸檬檬酸裂解酶：：乙?；ㄓ杏谢钚裕撁撘阴；o無活性）二、代謝調控應用用(一）在初級代謝產產物生產上應應用反饋調節(jié)最重要，要要繞過，方法法如下：1、降低末端產物濃濃度（應用營營養(yǎng)缺陷型解解除正常反饋饋調節(jié)）單線途徑：應用營營養(yǎng)缺陷型積積累中間代謝謝物，采用低低濃度終產物物供給。EaEbEccABCDEEc缺失，積累累C，低濃度供供給E。分支途徑：積累末末端產物。E1FGABCDEE2HIE1缺失，限制I，少少量E→G，大部分分分泌。Lys生產：高SSer缺陷型，圖6-62肌苷酸生產：腺嘌嘌呤缺陷型，圖6-632、篩選抗反饋突變變株（解除反反饋）在含有抗代謝物的的培養(yǎng)基中培培養(yǎng)，篩選抗抗性突變株，其其中一些可分分泌大量末端端產物。如對對氨基Phe/TTyr,77-氮雜Trp/TTrp3、控制細胞膜滲透透性通過生理學或遺傳傳學方法，改改變膜透性，使使胞內代謝物物迅速滲漏到到胞外，解除除反饋抑制。（二）在次級代謝謝產物生產上上應用次級代謝產物通常常在細胞生長長后期形成，主主要是抗生素素、毒素、甾甾體化合物等等。在自然條條件下，微生生物產生次級級產物能力一一般不高，其其生產也受代代謝調控?？赏ㄟ^誘變育種和和控制環(huán)境條條件來提高產產量，但次級級產物合成途途徑比較復雜雜，許多還不不清楚，因此此關于次級產產物合成的確確實控制部位位還大多不明明。青霉素生產中，葡葡萄糖雖能很很好利用，但但生產不適宜宜，而乳糖雖雖緩慢利用，卻卻可多產青霉霉素。在含葡葡萄糖和乳糖糖混合培養(yǎng)基基中，生長階階段迅速利用用葡萄糖，葡葡萄糖用盡時時，對乳糖利利用解阻遏，不不生長，但產產青霉素。也也可利用后期期流加限量葡葡萄糖的方法法實現。其他次級產物生產產也廣泛采用用這種方法。另另外，氮源種種類、濃度對對次級產物產產生與積累也也有很大的影影響，磷酸鹽鹽也有影響。（三）在酶酶生產上應用用酶合成受基因和代代謝物雙重控控制1、加誘導劑誘導酶只有在誘導導劑存在時形形成，在培養(yǎng)養(yǎng)基中加入誘誘導劑。要注注意底物誘導導劑的濃度。2、降低阻遏物濃度度參與分解代謝的酶酶，通常受誘誘導和阻遏雙雙重控制，包包括終產物阻阻遏和分解代代謝物阻遏。為為了大量生產產酶，要避免免使用豐富，復復雜培養(yǎng)基，不不要含快速利利用的糖類。合合成酶類通常常被終產物阻阻遏，要對產產生阻遏的化化合物加以限限制。3、利用突變產生不不需誘導物或或不受阻遏的的突變體（1）生長在低濃度誘誘導物中選育育不需誘導劑劑的組成性突突變株。（2）利用抗代謝物，篩篩選不受終產產物阻遏的突突變體。（3）利用被阻遏的酶酶的底物作唯唯一的碳源，可可篩選不受分分解代謝物阻阻遏的突變體體。4、增加基因模板將外源特異基因導導入微生物體體內，增加酶酶產量。（1）游離基因轉移法法（2）phage轉導法法5節(jié)：自養(yǎng)菌代謝（微微生物的自養(yǎng)養(yǎng)代謝）一、光能自養(yǎng)菌藍細菌與高等植物物相同，含葉葉綠素a,b,,其余含菌綠綠素，有光合合膜。光合作作用只在有光光合色素存在在時才進行。葉綠素（主要色素素）：捕獲能能量與光反應應中心光合色素類胡蘿卜素（輔助助色素）：只只捕能并傳至至葉綠素（一）主要類群P150表解屬于原核微生物，歸歸于紅螺菌目目，利用硫化化氫、氫氣或或有機物作為為供氫體。常常存在于水較較清，可透光光的厭氧環(huán)境境中。1、紅螺菌科（紫色色無硫細菌）：：有機物為供供氫體，兼性性光合。光能能異養(yǎng)。2、著色菌科（紫色色硫細菌）：：專性厭氧，專專性光合，硫硫化物為供氫氫體，體內外外積累硫。光光能自養(yǎng)。3、綠菌亞目：綠菌菌科-綠硫細菌，綠綠彎菌科-綠色非硫細細菌。專性厭厭氧，專性光光合，硫化物物為供氫體，胞胞外積累硫。（二）光合作用光反應：光合色素素吸收光能并并轉化為化學能的能量轉換反反應。暗反應：利用能量量進行CO2同化。光合磷酸化即光能能引起葉綠素素分子逐出電電子，并通過過電子傳遞產產生ATP的方式。1、環(huán)式光合磷酸化化逐出電子經電子傳傳遞又回到菌菌綠素，使其其恢復到原狀狀態(tài)，其間產產生ATP，但不產生生還原力，不不放出氧氣。光光合細菌屬此此類。P151，圖6-33光合菌還原力來自自硫化氫，方方式可能是逆逆向電子傳遞遞，消耗光反反應產生的ATP。H2S+NAADS++NADHH2積累硫NADH2+NAADPNAAD+NADDPH22、非環(huán)式光合磷酸酸化兩個光反應系統(tǒng)，除除產生ATP，還有還原原力，放出氧氧氣。植物、藍藍細菌屬此類類。還原力來自水的光光解。P151,圖6-343、噬鹽菌紫膜的光光合作用無葉綠素或菌綠素素參與的獨特特的光合作用用，是迄今為為止最簡單的的光合磷酸化化反應。（自自學）二、化能自養(yǎng)菌無機物氧化獲能,,通過卡爾文文環(huán)同化CO2產能主要方式是氧氧化磷酸化，還還原力產生是是逆向電子傳傳遞。P148,圖6-30無機物氧化時，以以不同位置進進入呼吸鏈，這這與異養(yǎng)菌不不同，產能效效率低。圖6-311、硝化細菌將氨氧化成亞硝酸酸-亞硝酸細菌菌亞硝酸氧化成硝酸酸-硝酸細菌NH4++1?OO2→NO2-+