揭阳学院《微生物》期末复习5～8.doc

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1、第五章微生物的代谢新陈代谢简称代谢，泛指发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。第一节微生物的酶合成代谢和分解代谢、耗能代谢和产能代谢是一个对立统一的过程，它们在生物体中偶联进行。细胞靠什么完成这些反应？是酶，微生物的新陈代谢是在酶系统的催化下协调地进行的。一、酶与一般催化剂的比较（一）催化共性（二）酶的特性（三）微生物酶产生的特点1．微生物繁殖快、生活周期短、产量高2．微生物种类繁多，酶的品种齐全3．工业生产效益高二、酶的分类（一）根据酶在细胞中的活动部分分类培养时存在于细胞内的酶称为胞内酶，

2、分泌到细胞外的称胞外酶。（二）根据酶的生成方式分类分为诱导酶和固有酶。（三）根据酶催化反应的类型分类四、工业上常用的微生物酶（一）淀粉水解酶类葡萄糖生成酶β—淀粉酶α—淀粉酶异淀粉酶（二）蛋白质酶来自微生物的蛋白酶主要是枯草杆菌蛋白酶、黑曲霉蛋白酶等。（三）纤维素酶纤维素酶的产生菌有：细菌、放线菌、霉菌以及各种高等真菌（如蘑菇）等。但真正用于生产的纤维素酶的菌种主要是霉菌，特别是绿色木霉、黑曲霉、青霉和根霉。第二节微生物的产能代谢能量代谢是新陈代谢的核心问题最初能源→1.有机物(化能异养菌)→通用能源

3、（ATP）最初能源→2.日光(光能营养菌)→通用能源（ATP）最初能源→3.无机物(化能自养菌)→通用能源（ATP）能量(3个去处)1.直接利用；2.ATP；3.环境中一、微生物细胞中能量的释放——生物氧化生物氧化:物质在生物体内经过一系列的氧化还原反应，逐步分解并释放能量的过程，称为生物氧化。生物氧化的功能：产能（ATP）、产还原力[H]、产小分子中间代谢物生物氧化的类型：有氧呼吸、无氧呼吸、发酵（一）发酵概念：在生物氧化中发酵是指在无氧条件下，微生物以有机物分解不彻底的中间产物为受氢体，同时产生各

4、种代谢产物并释放少量能量的生物氧化过程。在发酵工业上，发酵是指任何利用厌氧或好氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式。发酵途径：葡萄糖在厌氧条件下分解产能的途径主要有EMP、HMP、ED和磷酸解酮酶途径。发酵类型：根据发酵产物的种类有乙醇发酵、乳酸发酵、丙酸发酵、丁酸发酵、混合酸发酵、丁二醇发酵及乙酸发酵等。酵母型乙醇发酵酵母菌的乙醇发酵应严格控制三个条件：厌氧、培养基中不含NaHSO3、pH﹤7.6。（二）呼吸作用概念:底物在脱氢酶作用下脱下的氢和电子，经过呼吸链的传递，最终与外源的分子氧或无机氧

5、化物结合，并释放能量的过程。呼吸作用与发酵作用的根本区别在于：电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体。1.有氧呼吸概念:是以分子氧作为最终电子(或氢)受体的氧化过程；是最普遍、最重要的生物氧化方式。特点：必须指出，在有氧呼吸作用中，底物的氧化作用不与氧的还原作用直接偶联，而是底物在氧化过程中释放的电子先通过电子传递链（由各种电子传递体，如NAD，FAD，辅酶Q和各种细胞色素组成）最后才传递到氧。2.无氧呼吸概念：以无机氧化物中的氧作为最

6、终电子（和氢）受体的氧化作用。一些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸。无机氧化物：如NO3-、NO2-、SO42-、S2O32-等。在无氧呼吸过程中，电子供体和受体之间也需要细胞色素等中间电子递体，并伴随有磷酸化作用，底物可被彻底氧化，可产生较多能量，但不如有氧呼吸产生的能量多。以无机物作为电子最终受体的呼吸作用（化合物氧化脱下的氢和电子经呼吸链传递，最终交给无机氧化物NO3-、NO2-、SO42-、S或CO2等或延胡索酸等有机物的过程。）二、能量的转换——磷酸化作用将生物氧化过程中释放出的

7、自由能转移，使ADP（腺苷二磷酸）形成ATP（腺苷三磷酸）的过程称为磷酸化作用。ADP+能量→ATP（一）氧化磷酸化利用生物氧化放出的能量进行磷酸化生成ATP的过程。底物水平磷酸化电子传递磷酸化（二）光合磷酸化以光合色素为媒介，将光能转变为化学能的过程。1．环式光合磷酸化2．非环式光合磷酸化第三节微生物的代谢产物初级代谢产物：如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等，是菌体生长繁殖所必需的。次级代谢产物二、微生物的次生代谢产物概念：次生代谢物是指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量

8、较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的结构复杂的化学物。种类：抗生素、生长刺激素、维生素、毒素、色素等（一）抗生素根据抗生素的生物来源分类：放线菌产生的抗生素。迄今约有80%的抗生素是由放线菌产生的。其中链霉菌属产生的抗生素最多。常用的抗细菌抗生素有链霉素、卡那霉素、四环素、土霉素、红霉素等。真菌产生的抗生素。主要来源于半知菌亚门的青霉菌属和头孢菌属，如青霉菌属的青霉素和灰黄霉素、头孢菌属的头孢菌素等。细菌产生的抗生素。如多粘杆菌产生的多