微生物的代謝(精美課件)

微生物的代謝微生物是地球上最古老、數(shù)量最多的生命形式，它們廣泛存在于土壤、水體、空氣和生物體內(nèi)，在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。微生物的代謝是指微生物體內(nèi)發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)維持著微生物的生命活動(dòng)，并對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生重大影響。微生物的重要性分解者微生物作為分解者，將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，參與物質(zhì)循環(huán)，維持生態(tài)平衡。生產(chǎn)者部分微生物，例如藍(lán)藻，能夠進(jìn)行光合作用，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)生產(chǎn)者。生物技術(shù)微生物在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，為人類(lèi)生活帶來(lái)巨大的益處。微生物的分類(lèi)1細(xì)菌單細(xì)胞原核生物，大多數(shù)細(xì)菌為異養(yǎng)生物，通過(guò)分解有機(jī)物獲取能量。2真菌真核生物，細(xì)胞壁主要由幾丁質(zhì)構(gòu)成，大多數(shù)真菌為異養(yǎng)生物，通過(guò)吸收有機(jī)物獲取能量。3病毒非細(xì)胞生物，寄生在其他生物體內(nèi)，利用宿主細(xì)胞的代謝系統(tǒng)進(jìn)行繁殖。細(xì)菌的一般結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁保護(hù)細(xì)菌，維持其形狀。細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，參與能量代謝。核區(qū)含有細(xì)菌的遺傳物質(zhì)DNA。核糖體合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。真菌的一般結(jié)構(gòu)菌絲真菌的基本結(jié)構(gòu)，細(xì)長(zhǎng)而分枝，構(gòu)成菌絲體，用于吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。孢子真菌的繁殖單元，可以萌發(fā)成新的菌絲體。子實(shí)體一些真菌會(huì)形成子實(shí)體，例如蘑菇，用于產(chǎn)生孢子。原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別特征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核無(wú)真正的細(xì)胞核，只有核區(qū)有真正的細(xì)胞核，核膜包裹著染色體細(xì)胞器無(wú)復(fù)雜的細(xì)胞器有線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器大小較小，直徑一般在1-10微米較大，直徑一般在10-100微米微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能1細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。2細(xì)胞壁保護(hù)細(xì)胞，維持其形狀。3細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行各種生命活動(dòng)。4核糖體合成蛋白質(zhì)。5核區(qū)儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)，具有選擇性通透性。2蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中，參與物質(zhì)運(yùn)輸、能量代謝和信號(hào)傳導(dǎo)。3功能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，參與能量代謝和信息傳遞。細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能1保護(hù)保護(hù)細(xì)胞，防止細(xì)胞破裂。2形狀維持細(xì)胞的形狀。3識(shí)別參與細(xì)胞間的識(shí)別和相互作用。核糖體的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)和RNA組成，沒(méi)有膜結(jié)構(gòu)。功能合成蛋白質(zhì)，是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜和核區(qū)之間的區(qū)域，充滿著各種細(xì)胞器和溶液。功能進(jìn)行各種生命活動(dòng)，例如物質(zhì)合成、能量代謝和信息傳遞。能量代謝概述1分解代謝將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，釋放能量。2合成代謝利用能量將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，構(gòu)建細(xì)胞結(jié)構(gòu)。好氧呼吸作用第一階段葡萄糖分解成丙酮酸，釋放少量能量。第二階段丙酮酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)，釋放大量能量。第三階段電子傳遞鏈，將電子傳遞，最終產(chǎn)生ATP。無(wú)氧發(fā)酵作用光合作用光反應(yīng)利用光能將水裂解，產(chǎn)生ATP和NADPH。暗反應(yīng)利用ATP和NADPH將二氧化碳固定，合成有機(jī)物?；茏责B(yǎng)作用硝化細(xì)菌將氨氧化成亞硝酸，然后氧化成硝酸，獲取能量。硫細(xì)菌將硫化氫氧化成硫酸，獲取能量。鐵細(xì)菌將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，獲取能量。微生物生長(zhǎng)的影響因素溫度影響酶的活性，從而影響微生物的生長(zhǎng)速度。pH值影響酶的活性，影響細(xì)胞膜的通透性。水分微生物需要一定的水分才能進(jìn)行生命活動(dòng)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物需要碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響1最適溫度微生物生長(zhǎng)速度最快。2最低溫度微生物生長(zhǎng)速度很慢，甚至停止生長(zhǎng)。3最高溫度微生物的酶失活，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響1最適pH值微生物生長(zhǎng)速度最快。2酸性一些微生物在酸性環(huán)境中生長(zhǎng)良好。3堿性一些微生物在堿性環(huán)境中生長(zhǎng)良好。水分對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響1水分含量微生物需要一定的水分才能進(jìn)行生命活動(dòng)。2干燥環(huán)境微生物生長(zhǎng)受到抑制，甚至死亡。3濕潤(rùn)環(huán)境有利于微生物的生長(zhǎng)和繁殖。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響碳源提供碳元素，用于合成細(xì)胞物質(zhì)。氮源提供氮元素，用于合成蛋白質(zhì)和核酸。無(wú)機(jī)鹽提供其他必需的元素，例如磷、鉀、鎂等。生長(zhǎng)因子微生物自身無(wú)法合成，需要從外界獲取。微生物的繁殖方式二分裂細(xì)菌的主要繁殖方式。出芽酵母菌的繁殖方式。孢子生殖真菌的繁殖方式。細(xì)菌的繁殖方式步驟DNA復(fù)制、細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)陷、形成兩個(gè)子細(xì)胞。時(shí)間細(xì)菌的繁殖速度很快，在適宜條件下，每20分鐘左右就能繁殖一代。真菌的繁殖方式出芽生殖酵母菌的繁殖方式，母細(xì)胞產(chǎn)生芽體，逐漸長(zhǎng)大，最后脫離母細(xì)胞形成新的個(gè)體。孢子生殖真菌的常見(jiàn)繁殖方式，通過(guò)產(chǎn)生孢子來(lái)繁殖后代，孢子可以萌發(fā)成新的菌絲體。微生物在工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)酵工業(yè)利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)各種產(chǎn)品，例如酒精、醋酸、抗生素等。生物制藥利用微生物生產(chǎn)疫苗、抗生素、酶制劑等醫(yī)藥產(chǎn)品。生物化工利用微生物生產(chǎn)氨基酸、維生素、有機(jī)酸等生物化工產(chǎn)品。微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用1固氮根瘤菌等微生物能夠?qū)⒋髿庵械牡獨(dú)夤潭ǎ瑸橹参锾峁┑貭I(yíng)養(yǎng)。2分解有機(jī)物微生物分解土壤中的有機(jī)物，釋放養(yǎng)分，提高土壤肥力。3生物防治利用微生物防治植物病蟲(chóng)害，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。微生物在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用1抗生素利用微生物生產(chǎn)抗生素，治療細(xì)菌感染。2疫苗利用微生物生產(chǎn)疫苗，預(yù)防傳染病。3益生菌利用微生物調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，促進(jìn)健康。微生物在環(huán)境中的作用1污水處理微生物分解污水中的有機(jī)物，凈化水質(zhì)。2固碳光合作用的微生物將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，減少溫室效應(yīng)