細(xì)菌的生理特性

細(xì)菌的生理特性第1頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、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5生長因子

第2頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(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：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。第3頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(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+。

第4頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(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CO2CO3=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)）第5頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(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NH4ClNH4NO3

實驗室常用氮源：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。

第6頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(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、嘧啶類維生素類實驗室常用：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。第7頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二當(dāng)我們供給細(xì)菌營養(yǎng)時應(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)。

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”。

第8頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

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。因為生活污水中的有機(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)的情況第9頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二二、

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)第10頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1、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)锳TP

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？第11頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、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CO2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++ATP[CH2O]+H2O第12頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、化能異養(yǎng)(chemoorganotroph)

大部分細(xì)菌（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)殘體中獲得養(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。

第13頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二4、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)菌生長時大多需要生長因子。

碳源——有機(jī)物作供氫體和碳源，要有CO2存在。能源——光第14頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二CO2＋

2CH3CH3CHOH[CH2O]+2CH3COCH3+H2O

光能光合色素紅螺菌紅螺菌(Rhodospirillumsp．)屬于光合細(xì)菌(PhotosyntheticBacteria，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)它的特點，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-dospirillumrubrum），其產(chǎn)氫量高達(dá)65ml／h．L（培養(yǎng)液）。

第15頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二思考題：

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

第16頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二三、培養(yǎng)基

在實驗中，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)。第17頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

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：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)物美價廉。

第18頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、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℃▼對微生物無毒性

瓊脂特性第19頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（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——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——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？？第20頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（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。分離的細(xì)菌由劣勢種變?yōu)閮?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)。第21頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二分析

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？？第22頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二4、培養(yǎng)基的配制方法

培養(yǎng)基的配制方法及過程大致如下：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。

第23頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二四、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

第24頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2酶的命名和分類1、被動擴(kuò)散(passivediffusion)

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)散的形式從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴(kuò)散。第25頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

被動擴(kuò)散模式圖細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)細(xì)胞膜第26頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2酶的命名和分類被動擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)通道第27頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二被動擴(kuò)散特點：①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；②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)，本身的分子結(jié)構(gòu)也不發(fā)生變化；③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；④不需要載體參與：被動擴(kuò)散是一個不需要代謝能的運(yùn)輸方式：因此，物質(zhì)不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸。⑤可運(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)。第28頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二三促進(jìn)擴(kuò)散的特點基本與被動擴(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

(facilitateddiffusion/transport)第29頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二促進(jìn)擴(kuò)散特點：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,與載體蛋白出現(xiàn)飽和效應(yīng)。第30頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第31頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二促進(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)象改變第32頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、主動運(yùn)輸(Activetransport)

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。主動運(yùn)輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。

第33頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二主動運(yùn)輸特點：

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；第34頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二主動運(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第35頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二基團(tuán)轉(zhuǎn)位(Grouptranslocation)

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）。其余特點與主動運(yùn)輸相同?；鶊F(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。

第36頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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)。

第37頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二基團(tuán)轉(zhuǎn)位模式圖細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)SSSS細(xì)胞膜Enz2Enz2Enz2Enz2SSHPrP~PHPr~Enz1+PEP丙酮酸S：糖，P：磷酸，EnzI：酶，EnzII：酶，HPr：熱穩(wěn)定蛋白，PEP：磷酸烯醇式丙酮酸第38頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二四種運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較比較項目被動擴(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第39頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二一、

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、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第40頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二組成酶：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。可以通過環(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）。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)。第41頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

酶與一般催化劑的共同點只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間，而不能改變平衡點。對可逆反應(yīng)的正反兩個方向都具有的催化作用。但在實際情況下，作用常趨向一個方向。熱力學(xué)條件是影響反應(yīng)方向的重要因素。

第42頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二二、酶的作用特性1、酶的作用特點

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，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。第43頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、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℃最適pH及底物濃度等條件下，在

1min內(nèi)轉(zhuǎn)化1μmol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α—淀粉酶，可用每小時催化lml2％可溶性淀粉液化所需要的酶量作為一個酶活性單位。

第44頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

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。

第45頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第46頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第47頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二酶的作用機(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)變?yōu)楫a(chǎn)物，并釋放出酶。

S+E→ES→E+P

第48頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二誘導(dǎo)契合假說第49頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二三

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2pH值3基質(zhì)濃度酶濃度激活劑6毒物或抑制劑第50頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1、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。最適反應(yīng)溫度：能形成最大反應(yīng)速度的溫度.微生物體內(nèi)30～60℃1β-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)菌的生長適宜溫度第51頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1.酶的最適溫度不是酶的特征性常數(shù)，可隨反應(yīng)時間的縮短而提高。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.高溫時由于酶變性失活，反應(yīng)速度降低。注意：第52頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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)計中，也考慮了對于不同氣候條件選擇不同的設(shè)計數(shù)據(jù)。但對于活性污泥法曝氣池的設(shè)計，溫度因素還未加以考慮，這是因為它們的影響因素十分復(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)所需曝氣的時間；(2)單位時間單位體積所需的氧氣；(3)溶解氧的變化。

第53頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第54頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、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。酶催化活性最高時溶液的pH值就稱為酶的最適pH。第55頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

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

第56頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二大多數(shù)酶的最適pH值在6～7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6～9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)時才具有酶活性，在酸或堿溶液中酶的活性都要減弱或喪失。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分別在比等電點偏酸或偏堿的一邊。

第57頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1.人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適pH在6.5～8.0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，是因為pH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：第58頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、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-門公式第59頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二υ：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)？？第60頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二米門公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，反應(yīng)速度就與基質(zhì)濃度無關(guān)了。第61頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1.當(dāng)ν=1/2Vmax時，Km=[S]。因此，Km等于酶促反應(yīng)速度達(dá)最大值一半時的底物濃度。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的反應(yīng)速度，與酶濃度呈正比。Km與Vmax的意義:第62頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第63頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二4、酶濃度

當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比，即ν=k[S]。第64頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二酶濃度影響米-門公式中υ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算中。

第65頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

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。

第66頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二6、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。第67頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二微生物產(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。第68頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

衣服上的汗斑、奶漬和血跡等污漬里的蛋白質(zhì)是大個的高分子，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，將大個的蛋白質(zhì)分子拆開，變成能夠溶解在水里的小分子?？茖W(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。它在攝氏五十度時最活躍，“消化”蛋白質(zhì)的能力最強(qiáng)，熱到攝氏七八十度以上就失效了。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！

第69頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二有關(guān)微生物酶的幾個概念：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。

第70頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第三節(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)用第71頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二問題：“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。第72頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二細(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第73頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二一、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)。第74頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二二、細(xì)菌的呼吸類型1、根據(jù)與氧氣的關(guān)系，細(xì)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第75頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二專性需氧菌：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)菌呼吸特點第76頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、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。

第77頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（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。在這個過程中放出能量。

第78頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二舉例: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?；钚晕勰喾ㄌ幚碛袡C(jī)廢水，即采用好氧呼吸。第79頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（2）厭氧呼吸

anaerobicrespiration

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。于是一個物質(zhì)被氧化，一個物質(zhì)被還原，存這個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（小分子）無機(jī)物（NO3-、NO2-、SO4=、CO2=）第80頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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：

第81頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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。

第82頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

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ATPCO2底物：葡萄糖最終電子受體：乙醛（代謝的中間產(chǎn)物）產(chǎn)能量少（2個ATP)，大部分儲存在乙醇中。第83頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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，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：

第84頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（3）兼性細(xì)菌呼吸

facultativerespiration兼性細(xì)菌或兼性微生物在有氧和無氧條件下都能生活，在有氧時同好氧微生物一樣進(jìn)行好氧呼吸，在無氧時進(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

第85頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第86頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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)?；茏责B(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。第87頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二微生物在呼吸過程中，氧化各種物質(zhì)時產(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40％～60％)，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?

？因為微生物體內(nèi)有一套完善的能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)

第88頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二三、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。

第89頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二代謝產(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)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。

第90頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二四、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)點是氧化速率快，產(chǎn)物無機(jī)化程度高，反應(yīng)容器?。蝗秉c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)點是不加氧源，不耗能，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低；缺點是氧化不夠徹底，有臭氣；凈化時間較長；反應(yīng)容器較大。第91頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第四節(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—化療殺滅抑制第92頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1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（disinfection)：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。概念第93頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二本節(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)藥劑第94頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1、溫度所有的微生物生長有三種基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間內(nèi)的生長量第95頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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）第96頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二低溫型微生物

psychrophiles（-5℃~+30℃）雪藻專性：環(huán)境溫度不超過20℃。兩極地區(qū)極端嗜冷微生物。兼性：河流、湖泊，適溫10～20℃。第97頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二中溫型微生物mesophiles（5℃-50℃）最適溫范圍25～30℃。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、痢疾桿菌等第98頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二高溫型微生物

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70～90℃（溫泉、火山噴口）分布：堆肥、沼氣、發(fā)酵池。第99頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二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。

？第100頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二濕熱滅菌特點：溫度低、時間短、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)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,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凝結(jié)成水,放出潛熱,能迅速提高滅菌物體的溫度。

第101頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二低溫抑菌至于低溫，當(dāng)?shù)偷搅愣?、?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，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，所以在實驗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。第102頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、氫離子濃度

（pH值）1、細(xì)菌：pH7.0-7.62、酵母、霉菌:pH5-63、放線菌:pH7.6-8微生物生活的PH在4.0～10.0之間微生物在酸性太強(qiáng)或堿性太強(qiáng)的環(huán)境里，一般不能生活。工業(yè)廢水的pH值過高或過低應(yīng)該加以中和，作適當(dāng)調(diào)整。1配制培養(yǎng)基時調(diào)節(jié)好pH，適于培養(yǎng)的微生物需要。2培養(yǎng)基中的蛋白胨、氨基酸有一定的緩沖能力。3加入緩沖物質(zhì)——磷酸鹽、碳酸鹽等？注：

pH的調(diào)整對工業(yè)廢水生物處理意義重大。第103頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、氧化還原電位（ORP)--E值什么是氧化還原電位？——某物質(zhì)與氫電極構(gòu)成原電池時的電壓高低,反映改物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱。

通常如何測定水樣的氧化還原電位？pH測定儀mv檔，其中一個惰性的鉑絲電極與一個參比電極（如甘汞電極）提問：影響水樣氧化還原電位的因素有哪些？氧化性物質(zhì)（主要是氧