高考生物专题复习 微生物的代谢

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1、高考生物专题复习微生物的代谢一、微生物的营养（一）、微生物需要的营养物质微生物需要的营养物质包括五大类：水、无机盐、碳源、氮源和生长因子。概念来源功能碳源凡是提供所需碳元素的物质（1）无机碳源(CO2、NaHCO3、等含碳无机物)（2）有机碳源：即含碳有机物(1)用于合成微生物的细胞物质和一些代谢产物(2)还是异养微生物的主要能源物质氮源凡能提供氮元素的物质（1）无机氮：N2、NH3、铵盐、硝酸盐（2）有机氮：牛肉膏、蛋白陈、尿素等主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物生长因子一些微生物生长不可缺少的微量有机物。主要包括维生素、氨基酸、碱基等一些天然物质如酵母膏

2、、蛋白栋、动植物组织提取液等可以为微生物提供生长因子酶和核酸的组成成分说明：1、微生物最常利用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利用的氮源是铵盐、硝酸盐。2、不同种类的微生物，对碳源的需求差别很大。3、对于异养微生物来说，含C、H、O、N的大分子化合物既是碳源，又是氮源和能源。可能又是生长因子。4、微生物之所以需要生长因子，往往是由于缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。5、对许多微生物来说既可以利用无机氮化合物作氮源，也可以利用有机氮化合物作氮源；固氮微生物可以利用N2作为氮源；6、对于自养微生物来说，NaHCO3既是又是。（碳源无机盐），NH4HCO3既是又是还

3、可以是。（碳源氮源能源）；对于异养微生物来说，含C、H、O、N的大分子化合物既是，又是和。还可能又是。（碳源氮源能源生长因子）（二）、培养基1、培养基配制的原则(1)目的要明确（根据微生物的种类、培养的目的等）：如培养自养微生物，培养基可由简单的无机物组成；如培养自身固氮微生物如圆褐固氮菌，培养基中则不必加氮源；生产用培养基内可加入化学成分不明确的天然物质，而分类实验用培养基则应加入已知化学成分的物质。(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。如：营养物质浓度过高，微生物细胞内的水分通过细胞膜不断向外渗透，细胞发生质壁分离，影响微生物的正常生命活动，抑制微生物

4、的生长；在各种营养物质的比例中，碳源与氮源的比最为重要：如谷氨酸生产中，C∶N＝4∶1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；C∶N＝3∶1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。(3)pH要适宜：细菌PH＝6.5~7.5，放线菌PH＝7.5~8.5，真菌PH＝5.0~6.0。可在培养基中加酸或碱调节或加PH缓冲液如K2HPO4/KH2PO4。2、培养基的种类划分标准培养基种类特点用途物理液体培养基不加凝固剂工业生产性质半固体培养基加凝固剂如琼脂观察微生物的运动、鉴定菌种固体培养基微生物的分离、计数化学成分天然培养基含化学成分不明确，如玉米粉、牛肉膏等工业生产合成培养基

5、成分明确（用化学成分已知的化学物质配制）分类、鉴定用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定的微生物（如培养和分离酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养和分离金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度的食盐。）鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物，如可用伊红——美蓝培养基鉴别饮水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，其代谢产物有机酸就一伊红和美蓝反应，使菌落呈深紫色，并有金属光泽）说明：液体培养基营养物质分布均匀与菌体充分接触，有利于微生物更快吸收营养，有利于菌体

6、繁殖，积累产物，因而适于大规模的工业生产。天然培养基配制方便，营养丰富且价廉，适于工业生产。二、微生物的代谢（一）、微生物代谢特点及原因：代谢异常旺盛。微生物的表面积与体积之比很大，使之能迅速与外界进行物质交换。（二）、微生物代谢的产物初级代谢产物次级代谢产物作用生长发育所必须对自身无明显生理功能，或并非生长发育所必须产生时期生长全过程一直在产生生长到一定阶段（稳定期）分布细胞内细胞内或外种的特异性无（不同种类微生物细胞内基本相同）有（不同种类微生物细胞内不相同）化学结构比较简单十分复杂举例氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维生素等抗生素、毒素、激素、色素等相同点都是在微

7、生物细胞的调节下有步骤的产生的（三）、微生物代谢的调节酶合成的调节酶活性的调节区别调节对象诱导酶的合成已有酶（组成酶和诱导酶）的活性调节结果酶的种类和数量增加酶的活性发生变化特点（效果）间接、缓慢快速、精确，变化是可逆的调节机制基因（表达）水平上的调节，控制酶的合成，通过酶量的变化来调节来控制代谢速率代谢水平的调节（反馈抑制），代谢过程中产生的产物与酶可逆性的结合，使酶的结构产生变化，导致酶的活性发生变化调节意义保证代谢的需要，又避免细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物的适应能力。如大肠杆菌分解乳糖避免代谢产物积累过多。如谷氨酸发酵过程中当谷氨酸过量时就会反馈性