第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)、代謝和生長課件

3.微生物的代謝（2008理綜全國卷Ⅰ）3．下列關于細菌的敘述，錯誤的是A．硝化細菌能以NH3作為氮源和能源物質B．某些細菌可以利用光能固定CO2合成有機物C．生長因子是某些細菌生長過程中需要額外補充的營養(yǎng)物質D．含伊紅和美藍試劑的培養(yǎng)基不能用來鑒別牛奶中的大腸桿菌D3.微生物的代謝（2008江蘇高考生物試卷）17.下列關于腐乳制作的描述中，錯誤的是A．在腐乳制作過程中必須有能產生蛋白酶的微生物參與B．含水量大于85%的豆腐利于保持濕度，適宜制作腐乳C．加鹽和加酒都能抑制微生物的生長D．密封瓶口前最好將瓶口通過火焰以防雜菌污染B3.微生物的代謝第二節(jié)微生物的營養(yǎng)、代謝和生長一、微生物的營養(yǎng)3.微生物的代謝

放在潮濕地方的饅頭為什么會長霉？不及時消毒傷口為什么會發(fā)炎？想一想:

微生物又是怎樣引起上述變化的？人類能否控制？3.微生物的代謝二、微生物的代謝特點：異常旺盛

原因：表面積與體積比大，可迅速與外界環(huán)境進行物質交換；對物質的轉化利用快微生物細胞內所發(fā)生的全部化學反應（一）微生物的代謝產物

3.微生物的代謝初級代謝產物微生物通過代謝活動所產生的、自身生長和繁殖所必需的物質。氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素等。特征：不同的微生物初級代謝產物基本相同；初級代謝產物合成過程是連續(xù)不斷的。定義：舉例：3.微生物的代謝次級代謝產物微生物生長到一定階段才產生的化學結構十分復雜、對該微生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質。抗生物、毒素、激素、色素等。不同的微生物初級代謝產物不同；抗生素是一類具有特異性抑菌和殺菌作用的有機化合物。定義：舉例：特征：3.微生物的代謝產物種類

初級代謝產物

次級代謝產物

產生時期

作用

種的特異性

分布

實例

相同不同點生長全過程生長一定階段以后生長繁殖必需對自身無明顯作用無有細胞內細胞內或外氨基酸、多糖抗生素、毒素在微生物細胞的調節(jié)下，有步驟產生3.微生物的代謝圖中央是青霉菌，周圍是致病細菌。距青霉素最遠的細菌個大、色濃，活力十足；距青霉菌較近的細菌個較小、色較淺，活力較差；而最接近青霉菌的細菌個最小、色發(fā)白，顯然已經(jīng)死亡抗生素3.微生物的代謝毒素煙草野火病菌產生的野火毒素3.微生物的代謝健粒子實體黃色有薄膜包被墨綠色橙黃色淡黃色中心：白色肉質塊色素稻綠核菌子實體的形態(tài)3.微生物的代謝(二)、微生物代謝的調節(jié)酶合成的調節(jié)微生物細胞內酶的種類：

微生物細胞內一直存在的酶。合成條件：只受細胞內的基因控制，與環(huán)境中的營養(yǎng)物質無關

在環(huán)境中存在某種物質的情況下才能夠合成的酶。合成條件：受細胞內基因的控制，并在環(huán)境中的誘導物的誘導下，才有可能合成。誘導酶的合成同時取決于內部基因和外界環(huán)境。組成酶：誘導酶：3.微生物的代謝酶合成的調節(jié)小結:a.組成酶在細胞內一直存在，它的合成只受基因調控；誘導酶只有環(huán)境中存在誘導物才能合成、存在，它的合成受基因與誘導物共同控制；b.酶合成調節(jié)的對象是誘導酶；調節(jié)的結果是使細胞內酶的種類增多；

3.微生物的代謝關于組成酶與誘導酶的比較項目合成存在舉例（大腸桿菌）組成酶誘導酶只受遺傳物質控制，與營養(yǎng)物質無關受遺傳物質控制，也受誘導物制約細胞內一直存在需要時才合成分解葡萄糖的酶分解乳糖的酶3.微生物的代謝酶合成調節(jié)的意義：

既保證代謝需要，又避免細胞內物質和能量浪費，增強適應性。

組成酶和誘導酶是兩個相對的概念，一種酶在某種微生物內可以是組成酶，而在另一種微生物內可以是誘導酶。3.微生物的代謝酶活性的調節(jié)NH4+抑制葡萄糖中間產物α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脫氫酶谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑3.微生物的代謝3.微生物的代謝酶活性的調節(jié)小結:a.酶活性調節(jié)的對象是酶（組成酶和誘導酶）的催化能力，調節(jié)的結果是酶活性發(fā)生變化；b.酶活性調節(jié)的機制——通過酶與代謝過程產生物質的可逆性結合進行調節(jié)；c.酶活性調節(jié)的特點：快速、精確；d.酶活性調節(jié)的意義：避免代謝產物積累過多。

3.微生物的代謝兩種調節(jié)方式的比較項目對象機制結果意義特點誘導酶基因表達的調控細胞內酶的種類增多既保證代謝需要，又避免物質能量的浪費，增強適應性已有的酶（組成酶和誘導酶）代謝產物與酶可逆性結合，使酶的結構發(fā)生可逆性改變細胞內酶的活性發(fā)生改變避免積累大量的代謝產物間接而緩慢直接、快速而準確酶合成調節(jié)酶活性調節(jié)3.微生物的代謝③兩種調節(jié)方式的區(qū)別與聯(lián)系：

區(qū)別：

a.從調節(jié)對象看：酶合成的調節(jié)是通過酶量的變化控制代謝速率，酶活性的調節(jié)是對已存在的酶活性進行控制，它不涉及酶量變化；

3.微生物的代謝b.從調節(jié)效果看：酶活性調節(jié)直接而迅速，酶合成調節(jié)間接而緩慢；

c.從調節(jié)機制看：酶合成調節(jié)是基因水平調節(jié)，它調節(jié)控制酶合成；酶活性調節(jié)是代謝調節(jié)，它調節(jié)酶活性。

聯(lián)系：

細胞內兩種方式同時存在，密切配合，高效、準確控制代謝的正常進行。

3.微生物的代謝(三)、微生物代謝的人工控制目的措施實例3.微生物的代謝NH4+抑制葡萄糖中間產物α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脫氫酶谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑3.微生物的代謝人工控制谷氨酸棒狀桿菌生產谷氨酸特點：谷氨酸積累過量會抑制谷氨酸脫氫酶活性

如何使細胞內的谷氨酸不會抑制谷氨酸脫氫酶恬性？細胞內谷氨酸濃度下降如何使細胞內谷氨酸濃度下降？將細胞內谷氨酸透出細胞

如何使谷氨酸通過細胞膜由細胞內到達細胞外？改變細胞膜透性3.微生物的代謝微生物代謝的人工控制——改變膜的透性

改變細胞膜的透性，使谷氨酸迅速排放到細胞外面，解除谷氨酸的抑制作用。抑制葡萄糖中間產物α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脫氫酶NH4+谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑3.微生物的代謝抑制天冬氨酸中間產物Ⅰ中間產物Ⅱ高絲氨酸蘇氨酸賴氨酸天冬氨酸激酶高絲氨酸脫氫酶+甲硫氨酸黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑3.微生物的代謝人工控制黃色短桿菌的代謝過程生產賴氨酸代謝特點：

蘇氨酸、賴氨酸共同積累過量會抑制天冬氨酸激酶的活性，而賴氨酸單獨過量不會出現(xiàn)抑制

通過誘變育種選育不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種作為工業(yè)微生物，達到大量生產賴氨酸的目的3.微生物的代謝天冬氨酸人工控制黃色短桿菌的代謝過程生產賴氨酸中間產物Ⅰ天冬氨酸激酶中間產物Ⅱ甲硫氨酸蘇氨酸高絲氨酸高絲氨酸脫氫酶不能合成可以大量積累賴氨酸人工誘變的菌種不能產生3.微生物的代謝抑制黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑天冬氨酸中間產物Ⅰ中間產物Ⅱ高絲氨酸甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸天冬氨酸激酶高絲氨酸脫氫酶+利用誘變育種等方法，選育不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種用于生產.微生物代謝的人工控制——改變遺傳特性3.微生物的代謝（三）微生物代謝的人工控制：

1、目的：2、措施：最大限度積累對人類有用的代謝產物改變微生物的遺傳特性，如：誘變處理控制發(fā)酵條件，如：改變細胞膜的透性3、實例：利用黃色短桿菌合成賴氨酸的過程3.微生物的代謝發(fā)酵：

通過微生物的培養(yǎng)，大量生產各種代謝產物的過程。固體發(fā)酵液體發(fā)酵抗生素發(fā)酵維生素發(fā)酵氨基酸發(fā)酵厭氧發(fā)酵需氧發(fā)酵培養(yǎng)基產物氧3.微生物的代謝(08山東基能)22．抗生素能抑制或殺滅細菌、霉菌、支原體、衣原體等微生物，它的使用幫助人類戰(zhàn)勝了多種疾病。關于抗生素的使用，下列說法正確的是A．當周圍有人感冒發(fā)燒時，可以吃些抗生素以防被傳染B．上呼吸道感染、咽痛等病毒性疾病應抗生素治療C．抗生素在治病的同時也有副作用，沒有一種抗生素是絕對安全而無副作用的D．使用某抗生素一兩天后病情沒有明顯好轉，應盡快用其他抗生素C3.微生物的代謝1．對微生物代謝產物的敘述正確的是A．初級代謝產物的種類在不同微生物細胞中不同B．抗生素、維生素、激素是微生物生長到一定階段才產生C．次級代謝產物在細胞內、外都可能存在D．微生物的代謝產物是自身生長、繁殖所必需的C3.微生物的代謝2．關于微生物的代謝產物，下列說法正確的是A．初級代謝產物是微生物生長和繁殖所必需的B．次級代謝產物是微生物生長和繁殖所必需的C．初級代謝產物只在微生物生長的最初階段產生D．次級代謝產物在微生物生長的全過程都產生A3.微生物的代謝3．下面說法不正確的是A．初級代謝產物是微生物必需的物質B．次級代謝產物并非微生物必需的物質C．次級代謝產物可在細胞的調節(jié)下產生D．初級代謝產物的合成無需代謝調節(jié)D3.微生物的代謝4．下列關于初級代謝產物和次級代謝產物的比較，其中正確的是A．初級代謝產物只在微生物生長初期產生，次級代謝產物在生長到一定階段才產生B．兩者都自始至終產生C．初級代謝產物始終產生，次級代謝產物在生長到一定階段產生D．兩者都是微生物生長和繁殖所必需的C3.微生物的代謝5．以下能正確說明酶活性調節(jié)的是A．只要一種代謝產物積累，酶活性就下降B．代謝產物將使直接形成此化合物的酶活性下降C．細胞膜透性的改變，可解除代謝產物對酶活性的抑制D．控制生產條件是人們對酶活性調節(jié)的唯一手段C3.微生物的代謝6．下列說法正確的是A．誘導酶一旦產生，其活性就將一直保持下去B．組成酶不是微生物細胞中一直存在的酶C．大腸桿菌分解葡萄糖的酶是誘導酶，分解乳糖的酶是組成酶D．誘導酶的合成除取決于誘導物外，還取決于細胞內所含的基因D3.微生物的代謝7．微生物代謝的調節(jié)屬于

A．神經(jīng)調節(jié)B．激素調節(jié)

C．酶的調節(jié)D．基因調節(jié)C8．將鮮奶制成酸奶后，其所含的能量和營養(yǎng)成分的變化趨勢是A．能量增加營養(yǎng)減少B．能量減少營養(yǎng)增加C．能量減少營養(yǎng)減少D．能量增加營養(yǎng)增加B3.微生物的代謝9．（多選）下列哪些調節(jié)方式是通過反饋調節(jié)來實現(xiàn)的A．血糖濃度的變化B．甲狀腺激素的分泌C．食物鏈上物種數(shù)量的變化D．