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第六章微生物的新陈代谢

第六章 微生物的遗传和变异,第一节 遗传变异的物质基础第二节 质粒和转座因子第三节 基因突变和修复第四节 细菌的基因转移和重组第五节 真核微生物的遗传学特性第六节 微生物的育种,第一节 遗传变异的物质基础,一、DNA作为遗传物质1,格里菲思转化(Griffith)实验 肺炎链球菌S型菌株加热杀死注入

第六章微生物的新陈代谢Tag内容描述:

1、第六章 微生物的遗传和变异,第一节 遗传变异的物质基础第二节 质粒和转座因子第三节 基因突变和修复第四节 细菌的基因转移和重组第五节 真核微生物的遗传学特性第六节 微生物的育种,第一节 遗传变异的物质基础,一、DNA作为遗传物质1,格里菲思转化(Griffith)实验 肺炎链球菌S型菌株加热杀死注入小鼠体内后小鼠不死,而且也不能从小鼠体内重新分离到肺炎球菌。将S型菌株加热杀死后和小量活的非致病的R型菌(由S型突变而来)一起注入小鼠体内后小鼠死亡,而且从小鼠体内重新分离到活的S肺炎球菌。,这种现象唯一合理的解释是:活的、非致病。

2、1,第六章 微生物的遗传与变异,2,“种瓜得瓜,种豆得豆”,“龙生龙,凤生凤”,“老鼠生来会打洞”,说明什么问题?,遗传现象,“一龙生九子,九子各不同 ”,又说明什么问题?,变异现象,3,遗传(heredity,inheritance)和变异(variation)是一切生物体最本质的属性之一。,4,微生物将其生长发育所需要的营养类型和环境条件,以及对这些营养和外界环境条件产生的一定反应或出现的一定性状(如生态、生理、生化特性等)传给后代,并相对稳定地一代一代传下去,这就是微生物的遗传。,5,微生物从它适应的环境迁移到不适应的环境后,微生物改变自己对营养。

3、微生物学主要知识点-06 第六章 微生物的代谢1第六章 微生物的代谢 概述:新陈代谢(metabolism)简称代谢,是指发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢( anabolism)的总和。在代谢过程中,微生物通过分解代谢产生化学能,光合微生物还可将光能转换成化学能,这些能量除用于合成代谢外,还可用于微生物的运动和运输,另有部分能量以光和热的形式释放到环境中去。6.1 微生物的能量代谢:微生物的生命活动需要消耗能量。微生物能把外界环境中多种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源ATP。微生物可以利用。

4、第六章 微生物的代谢 (Microbial metabolism),第一节 微生物的能量代谢,微生物可利用的最初能源有哪些?,研究能量代谢的实质就是追踪微生物可利用的最初能源是如何转化并释放出一切生命活动的通用能源 ATP的过程。,ATP的结构,引自沈萍,2003,一、化能异养微生物的 生物氧化和产能,1. 生物氧化的定义 发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。 燃烧 生物体外的氧化,引自周德庆,2003,2. 生物氧化的形式:加氧、脱氢或失去电子;3. 生物氧化的过程:脱氢、递氢、受氢4. 生物氧化的结果: 产ATP、还原力H和小分子代谢产物,(一)底物脱。

5、第六章 微生物的营养,微生物的特点:,食谱广、胃口大,营养物质:那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质,营养:微生物获得和利用营养物质的过程,营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是生物维持和 延续其生命形式的一种生理过程。,本章内容:,第一节,微生物的营养要求,(微生物们需要吃什么?),第二节,营养物质进入细胞,(微生物们是怎样吃东西的),第三节,培养基,(如何给微生物们做饭),第一节 微生物的营养要求,一、微生物细胞的化学组成 主要元素包括碳、氢、氧、氮、磷、硫等,这六种元素可占细菌细胞。

6、第六章 GMP 中的微生物检验,GMP (good manufacturing practice ):生产质量管理规范,空气中有大量微生物存在,种类多,分布不均匀,通常宿舍空气中含20000个/m3,街道5000个/m3 ,是传播疾病的主要媒介之一。室内空气的卫生标准夏季菌落总数小于1500个/m3 ,冬季少于4500个/m3 。溶血性链球菌和绿色链球菌夏季少于26 /m3 ,冬季少于36 /m3 。,目前洁净厂房已成为食品和药品生产的基本要求,测定它们的物理和微生物环境条件,已成为质量控制的组成因素。微生物常常是黏附在1020微米粒子上。因此,洁净厂房的微生物学评估是对生产环境监控。

7、1,一、微生物的新陈代谢 二、呼吸作用的本质 三、微生物的呼吸类型 四、有机污染物降解中营养物需求量的计算,第六章 第三节 微生物的代谢,2,一、微生物的新陈代谢(代谢的概念),新陈代谢(metabolism):生物化学变化的总称,是生命活动的基础。(包括物质代谢和能量代谢两种代谢),代谢,物质代谢:物质变化的过程,它常伴随着能量的消耗或产生。,能量代谢(energy metabolism):能量的产生、变换过程。,能量代谢是从能量的角度看物质代谢,两者是不可分的(单说代谢时通常指物质代谢)。,3,异化作用(catabolism/dissimilation)/分解代。

8、遗传:,亲代与子代相似,变异:,亲代与子代、子代间不同个体不完全相同,遗传和变异是生命的最本质特性之一,遗传型:,表型(表现型):,生物的全部遗传因子及基因,具有一定遗传型的个体,在特定环境条件 下通过生长发育所表现出来的形态等生物 学特征的总和。,表型是由遗传型所决定,但也和环境有关。,表型饰变:,表型的差异只与环境有关 特点:暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为,橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳。,遗传型变异(基因变异、基因突变):,遗传物质改变,导致表型改变 特点:遗传性、群体中极少数个体的行为(自发突变。

9、第六章 微生物的代谢习题及参考答案一、名词解释1发酵2呼吸作用3有氧呼吸4无氧呼吸5异型乳酸发酵6生物固氮7硝化细菌8光合细菌9生物氧化 10初级代谢产物: 11次级代谢产物: 12巴斯德效应: 13Stickland 反应: 14氧化磷酸化 二、填空题1微生物的 4 种糖酵解途径中, 是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径; 是存在于某些缺乏完整 EMP 途径的微生物中的一种替代途径,为微生物所特有; 是产生 4 碳、5 碳等中间产物,为生物合成提供多种前体物质的途径。2同型乳酸发酵是指葡萄糖经 途径降解为丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被 NA。

10、第二章 微生物营养和代谢微生物营养是指微生物不断地从外界吸收必要的物质加以利用,以获得能量从而合成细胞物质的过程。而微生物代谢是指微生物体内发生化学反应的总和。第一节 微生物营养物质和营养类型上堂课,我们曾罗列了微生物细胞的化学组成,包括了C、 O、H 、N、S、P 等。这些化学成分来自于自然界的有机物和无机物,少数元素可以来源于气体。这些有机物、无机物(固体或液体) 及少数气体共同构成了微生物的营养物质。这里,我们可以将微生物所必需的营养物质分为以下五个种类,分别为:碳素化合物、N 素化合物、矿质元素、生长因。

11、第六章 微生物的代谢,本章内容,第一节 代谢概论 第二节 微生物的产能代谢 第三节 大分子物质的分解代谢 第四节 分解代谢和合成代谢间的联系 第五节 微生物独特合成代谢途径 第六节 微生物的代谢调控与发酵生产,多糖不能直接透过微生物的细胞膜进入细胞。一般需要微生物分泌胞外酶将其水解成双糖或单糖才能进入细胞被利用。,一、多糖和二糖的分解,(1)淀粉的分解:淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶等,(2)纤维素和半纤维素的分解,天然纤维素,C1酶,短链纤维素,Cx酶,纤维二糖,-葡萄糖苷酶,葡萄糖,半纤维素可以通过木聚糖酶等复合酶水解成单糖。,第三节。

12、第六章 微生物代谢习题一、选择题1. Lactobacillus 是靠_产能A.发酵 B.呼吸 C.光合作用2. 自然界中的大多数微生物是靠_产能。A.发酵 B.呼吸 C.光合磷酸化3. 在原核微生物细胞中单糖主要靠_途径降解生成丙酮酸。A.EMP B.HMP C.ED4. Pseudomonas 是靠_ 产能。A.光合磷酸化 B.发酵 C.呼吸5. 在下列微生物中能进行产氧的光合作用A.链霉菌 B.蓝细菌 C.紫硫细菌6. 合成氨基酸的重要前体物 -酮戊二酸来自_。A.EMP 途径 B.ED 途径 C.TCA 循环7. 反硝化细菌进行无氧呼吸产能时,电子最后交给_。A.无机化合物中的氧 B.O2 C.中间产物8. 参与肽聚糖生物。

13、第六章 微生物的代谢习 题一、填空题1、微生物的 4 种糖酵解途径中, 是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径; 是存在于某些缺乏完整 EMP 途径的微生物中的一种替代途径,为微生物所特有; 是产生 4 碳、5 碳等中间产物,为生物合成提供多种前体物质的途径。2、同型乳酸发酵是指葡萄糖经 途径降解为丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被 NADH 还原为乳酸。异型乳酸发酵经 、 和 途径分解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外,还有 。3、微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、发酵和 发酵等。丁二醇。

14、第 六 章 微生物代谢,新陈代谢(metabolism)简称代谢。它 包括分解与合成代谢。,第一节 微生物的能量代谢第二节 分解代谢与合成代谢间的联系(自学)第三节 微生物独特合成代谢途径举例第四节 微生物的代谢调控与发酵生产(自学),第一节 微生物的能量代谢,一、化能异养微生物的生物氧化和产能,生物氧化包括某些物质与氧结合,脱氢或失去电子三种形式;其过程可分为脱氢(或电子)、递氢(或电子)和受氢(或电子)三段;功能为产能(ATP)、产还原力(H)和产小分子中间代谢物。,(一)底物脱氢的四条主要途径,1.EMP(Embdem-Meyerhof-Par。

15、第六章 微生物的代谢习 题一、填空题1、微生物的 4 种糖酵解途径中, 是存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径; 是存在于某些缺乏完整 EMP 途径的微生物中的一种替代途径,为微生物所特有; 是产生 4 碳、5 碳等中间产物,为生物合成提供多种前体物质的途径。2、同型乳酸发酵是指葡萄糖经 途径降解为丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被 NADH 还原为乳酸。异型乳酸发酵经 、 和 途径分解葡萄糖。代谢终产物除乳酸外,还有 。3、微生物在糖酵解生成丙酮酸基础上进行的其他种类的发酵有丁二醇发酵、混合酸发酵、发酵和 发酵等。丁二醇。

16、第六章 微生物的代谢,本章提要,第一节 代谢概论 第二节 微生物的产能代谢 第三节 微生物耗能代谢 第四节 微生物代谢的调节 第五章 微生物次级代谢与次级代谢产物,第一节 代谢概论,新陈代谢(metabolism)1、按活细胞内进行的化学反应分: 分解代谢(catabolism) 大分子 小分子(能量,细胞组分的前体) 合成代谢(anabolism) 小分子 大分子(酶,结构组分等),分解代谢的三个阶段: 蛋白质 氨基酸多糖 单糖脂类 脂肪酸, 降解成丙酮酸、乙酰辅酶A等,产ATP, 降解成CO2(通过三羧酸循环),产生ATP,I,II,III,分解代谢的三个阶段,2、按物质转化方。

17、第六章微生物的代谢,新陈代谢:生物体进行的所有化学反应和物理反应的总和。 微生物的代谢作用包括:合成代谢和分解代谢,或称同化作用和异化作用。,合成代谢在合成酶系的催化下,由简单的小分子、ATP和还原力H一起合成复杂的生物的大分子的过程。,分解代谢指复杂的有机分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量(ATP)、和还原力H的过程。,分解代谢的三个阶段,将大分子的营养物质降解成氨基酸、单糖、脂肪酸等小分子物质。进一步降解成为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸、及能进入TCA循环的中间产物。将第二阶段的产物完全降解生成CO2 , 并将。

18、第 六 章 微生物的新陈代谢,新陈代谢(metabolism)简称代谢,泛指发生在 活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成 代谢(anabolism)的总和,分解代谢酶系,复 杂 分 子 (有机物),简单分子,+ ATP,+ H,合成代谢酶系,第一节 微生物的能量代谢,能量代谢是新陈代谢的核心问题,最初能源,通用能源(ATP),中心任务:把外界环境中的各种初级能源转换成对一切生命活动都能使用的能源ATP。,一、化能异养微生物的生物氧化和产能,生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应,生物氧化的过程:脱氢(或电子)、递氢(或电子)和 受氢(或电。

19、第六章 微生物的新陈代谢,第一节微生物的能量代谢 第二节微生物对有机物的分解 第三节 分解代谢和合成代谢的联系 第四节 微生物独特合成代谢途径举例 第五节 微生物的代谢调节与发酵生产,第一节 微生物的能量代谢,产能和耗能,一、化能异养微生物的能量代谢,按照有无电子传递链,可将其分为底物水平磷酸化和电子传递磷酸化两种类型。 1.底物水平磷酸化 2.电子传递磷酸化,化能异养微生物的生物氧化和产能,生物氧化(biological oxidation): 有机物生物氧化和燃烧的比较:,生物氧化的形式:与氧结合、脱氢、失去电子 生物氧化的过程:脱氢。

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