微生物生理重点整理.doc

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1、1、研究的是微生物的正常生命活动规律，包括：1.微生物细胞的结构和功能的研究2.微生物的代谢规律的研究3.微生物与环境的关系的研究4.微生物的活动与人类的关系的研究。Pasteur（巴斯德）和Koch奠定了微生物生理学的基础。2、微生物研究特点：1遗传资源多，微生物的基因组和遗传产物多，差别大，利用少。2生态系统资源多，微生物能在各种极端环境中生长和繁殖，机理知道少，作为生态资源开发利用则更少。3、基因命名规则：1每个基因座位用斜体或带横线小写的三个英文字母表示。三个英文字母取自该基因特性的一个或一组英文单词的前三个字母。2产生同一表型的不

2、同基因，在三个字母后，用不同的大写字母来表示。3同一基因的不同突变位点，可以在基因符号后面加阿拉伯字母来表示，当这一位点所属的基因尚未确定时，可在三个斜体字母后面加一短横来代替大写字母。4当染色体上存在缺失时，可用Δ表示，缺失部分放在Δ符号后面的括号中。5蛋白质的名称与对应的基因或等位基因相同，但不用斜体，且首字母大写。6表示质粒的符号应尽量避免与染色体上的基因符号相同，但质粒上发生的基因突变座位或位点的命名仍可按照上述命名原则。营养类型主要（或唯一）碳源能源代表菌光能自养型二氧化碳光能蓝细菌光能异养型有机物光能红螺细菌化能自养型二氧化碳无

3、机物硫杆菌化能异养型有机物有机物大肠杆菌第一章微生物的代谢1、代谢：初级代谢——具有明确的生理功能、对维持生命活动不可缺少的代谢过程。次级代谢——微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确的生理功能的物质的过程。微生物代谢特点：微生物的代谢速度快；代谢的多样性；微生物的适应能力强经典研究方法：1.静息细胞法——细胞水平2.同位素示踪法——灵敏3.瓦勃格氏压力计法——代谢过程中气体的释放或吸收导致压力的变化。4.酶抑制剂法——阻断代谢途径，造成中间物的积累。5.突变株的应用营养缺陷型——微生物丧失了合成某

4、种生长所必需的营养物质的能力，必须由外界供给这种营养物质才能生长，该菌株就称为营养缺陷型。特异营养缺陷型——丧失了合成某种特异产物（次生代谢产物）的能力的微生物称为特异营养缺陷型。筛选营养缺陷型菌株的一般步骤和方法:1.诱变2.淘汰野生型（抗生素法和菌丝过滤法）3.检出缺陷型的常用方法：a)逐个测定法(点种法)b)夹层培养法c)影印法4.鉴定营养缺陷型菌株的应用：由于营养缺陷型突变株的体内的一种或数种酶缺损，丧失合成某些代谢物质的能力，必须由外源供给所缺失的生长物质才能生长。这类菌株可以使被阻断的前面反应的中间产物积累，通过分析不同的营养缺

5、陷型菌株所积累的中间产物，可以推知某物质的生物合成途径。例如，粗糙脉孢霉(Neurosporacrassa)野生型菌株可以合成色氨酸，经紫外光照射后，获得二株缺陷型菌株，编号为l0575和40008。这二株缺陷型都能利用吲哚代替色氨酸而生长，同时40008株还能利用邻氨基苯甲酸生长，10575抹却不能。如果在含有少量的色氨酸的情况下培养这两株菌时，l0575菌株却会积累邻氨基苯甲酸，而40008菌株却不积累。由此推论色氨酸合成途径应如下：2、代谢组学是关于定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。通过考察生物体系受

6、刺激或扰动前后（如将某个特定的基因变异或环境变化后）代谢产物图谱及其动态变化，来研究生物体系的代谢网络的一种技术，研究对象主要是针对分子量1000以下的内源性小分子。Metabolomics通过考察生物体系受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后)代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的代谢途径的一种技术。以细胞做研究对象Metabonomics是生物体对病理生理刺激或基因修饰产生的代谢物质的质和量的动态变化的研究。更注重动物的体液和组织代谢组学优点：(1)基因和蛋白表达的微小变化会在代谢物水平得到放大；(2)代谢组学的研

7、究不需进行全基因组测序或建立大量表达序列标签的数据库；(3)代谢物的种类远少于基因和蛋白的数目；(4)生物体液的代谢物分析可反映机体系统的生理和病理状态。3、代谢工程是利用分子生物学原理系统分析细胞代谢网络,并通过DNA重组技术和应用分析生物学相关的遗传学手段对细胞进行有精确目标的基因操作,改变微生物原有的代谢或调节系统,实现目的产物代谢活性的提高。代谢网络理论把细胞的生化反应以网络整体，而不是孤立地来考虑。细胞代谢的网络由上万种酶催化的系列反应系统、信号传递系统组成，并且既受精密调节，又互相协调。各种代谢都不是孤立地进行的，而是相互作用、

8、转化、制约的一套完整、统一、灵敏的调节系统。代谢工程应用：构建具有新的代谢途径；改善或提高微生物的某种性能；生产异源代谢产物；生产非天然的新物质如新型药物；降解环境有害物质；阻断