生物：5.2《微生物的营养、代谢与生长》课件(老人教版选修).ppt

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1、第五章微生物与发酵工程第二节微生物的营养、代谢与生长二、微生物的代谢新陈代谢活细胞中全部有序的化学反应的总称。问题1：生物区别与非生物最本质的特征是什么？问题2：什么叫生物的新陈代谢？问题3：什么是微生物的新陈代谢呢？微生物细胞中全部化学反应的总称。表面积/体积比值老鼠>大象老鼠重25克,大象重4吨表面积/体积老鼠是大象的24倍所以,老鼠的代谢速率大于大象微生物的表面积／体积的比值很大，约是同等重量的成人的300000倍，它对微生物有何意义呢？讨论：1.扩大了细胞的物质运输、信息传递等能力；2.增加了酶的附着面积和反应场所；3.增加了细胞核对于细胞质、细胞膜代

2、谢活动的控制；代谢特点:异常旺盛阅读讨论：1.我们一般把怎样的一些物质称为微生物的初级代谢产物呢？2.这些物质对微生物的生长、繁殖有何意义呢？3.不同的微生物的初级代谢产物是否相同？4.微生物的次级代谢产物呢？（一）微生物的代谢产物（一）、微生物的代谢产物初级代谢产物定义：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。特征：不同的微生物初级代谢产物基本相同；初级代谢产物合成过程是连续不断的。次级代谢产物定义：微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必

3、需的物质。举例：抗生素、毒素、激素、色素等。特征：（1）不同的微生物次级代谢产物不同（2）次级代谢产物虽然对微生物无明显的生理功能，但能提高微生物在环境中的竞争能力。（3）抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。初级代谢产物和次级代谢产物的比较内容初级代谢产物次级代谢产物不同点生长繁殖是否必需产生阶段种的特异性分布例相同点是否细胞内一定阶段否是细胞内、外一直产生氨基酸、核苷酸、多糖、维生素等抗生素、毒素、激素、色素均在微生物细胞的调节下，有步骤产生(1)判断初级和次级代谢产物的主要依据是微生物生命活动是否必需。如乳酸是乳酸菌无氧呼吸的产物，是始终产生

4、的，但其并非是乳酸菌生命活动所必需的，因此乳酸是乳酸菌的次级代谢产物。同样道理，酒精为酵母菌的次级代谢产物。(2)抗生素是真菌产生的一种次级代谢产物，有杀菌、抑菌作用，但它与抗毒素(抗体)、干扰素(淋巴因子)是完全不同的。1、某种细菌有两种类型：一种能在普通培养基上生长，另一种必须在普通培养基上加入精氨酸后才能正常生长，从营养角度考虑，精氨酸应属于这种细菌的（）；从代谢产物考虑，精氨酸应属于（）。思考?生长因子初级代谢产物思考?2、控制初级代谢产物产生的基因和控制次级代谢产物产生的基因在微生物细胞内存在的位置？控制初级代谢产物产生的基因一般位于拟核DNA上，控

5、制次级代谢产物产生的基因一般位于质粒DNA上。1.植物生命活动调节的基本形式是什么？2.人和高等动物生命活动调节的基本形式是什么？提问（激素调节）（神经调节和体液调节）3.微生物的生命活动受什么调节呢？实例1：大肠杆菌合成异亮氨酸的调节。苏氨酸苏氨酸脱氢酶a—酮丁酸异亮氨酸当异亮氨酸积累过量，会抑制苏氨酸脱氢酶的活性，异亮氨酸合成停止。实例2：亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可以合成蔗糖酶，并利用蔗糖。实例1，通过调节酶的活性，控制代谢过程；实例2，通过调节酶的合成，控制代谢过程调节的主要方式酶合成的调节酶活

6、性的调节（二）微生物代谢的调节（二）、微生物代谢的调节酶合成的调节微生物细胞内酶的种类：组成酶：微生物细胞内一直存在，合成只受遗传物质控制。如与能量产生有关的酶，与基因的复制和表达有关的酶。诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。如亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。酶合成的调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。资料:在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完

7、毕以后，大肠杆菌才开始利用乳糖。环境中同时存在葡萄糖和乳糖时环境中无葡萄糖而有乳糖时葡萄糖酶Ⅰ大肠杆菌乳糖酶Ⅱ大肠杆菌乳糖酶Ⅱ大肠杆菌分解葡萄糖的酶是大肠杆菌细胞内一直存在的酶分解乳糖的酶是在乳糖诱导下合成的酶组成酶与诱导酶的区别：组成酶诱导酶合成时间合成条件在细胞内一直存在存在某种物质的情况下才合成它的合成只受基因调控受基因调控和环境中诱导物调控基因组成酶(细胞内一直存在)基因+诱导物诱导酶酶合成调节调节对象调节结果调节本质调节特点调节意义诱导酶细胞内酶的种类增多基因水平调节，控制酶的合成间接、缓慢既保证代谢需要，又避免细胞内物质和能量浪费小结：酶合成调节（

8、二）、微生物代谢的调节酶活性的调节资料