第五章 微生物与发酵工程

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1、第五章微生物与发酵工程什么是微生物小（个体微小）单细胞简（结构简单）简单多细胞非细胞（即“分子生物”）低（进化地位低）um（微米）级：光学显微镜下可见nm（纳米）级：电子显微镜下可见原核类：细菌，放线菌，支原体，立克次氏体，衣原体，蓝细菌：真核类：真菌（酵母菌，霉菌），原生生物非细胞类：病毒，类病毒，朊病毒微生物概念:微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。个体微小（一般＜0.1mm）、构造简单、通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清的低等生物。微生物与人类的关系极为密切。有些微生物能使人和动植物患病，但多数微生物对人类是有

2、益的。第一节微生物的类群非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒原核生物界：细菌，放线菌，支原体，立克次氏体，衣原体，蓝藻真菌界：酵母菌、霉菌、大型真菌原生生物界：原生动物、显微藻类一、细菌（一）细菌的结构细菌是单细胞的原核生物。基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等。特殊结构：有的具荚膜、鞭毛、芽孢。（在一定条件或生长发育某一阶段形成的结构）1、细胞壁：保护和维持细胞形状。2、细胞膜：3、拟核：大型环状的双链DNA分子，反复折叠缠绕而成。控制着细菌的主要遗传性状。4、细胞质；含有核糖体，质粒、储藏性颗粒（淀粉粒、硫粒）。质粒上的基因与细菌

3、的抗药性、固氮、抗生素生成有关。5、荚膜：不少细菌在细胞壁外具有荚膜，对细菌具一定的保护作用。6、鞭毛：鞭毛与运动有关。7、芽孢：芽孢不起繁殖作用，只起度过不良环境的作用，芽孢对热、紫外线和许多有毒化学物质有很强的抗性。（休眠体）细菌的形态A．球菌，B．杆菌，C．带鞭毛的杆菌，D．弧菌及螺旋菌，E．芽孢的形成（二）细菌的繁殖和菌落1、繁殖：二分裂方式2、营养：自养（光能自养、化能自养）异养（寄生、腐生）3、菌落：1）单个或少数细菌大量繁殖形成的子细胞群体2）在固体培养基上繁殖形成的3）肉眼可见4）不同种类的细菌形成的菌落特征不同菌落

4、具有大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等特征。如教材图5-3所示。5）可作为菌种鉴定的重要依据。二、放线菌1、单细胞原核生物2、菌体一般由分枝状的菌丝构成基内菌丝：吸收营养物质气生菌丝：一部分分化成孢子丝（上生有孢子）营养方式：异养腐生3、孢子繁殖（无性繁殖）4、多数抗生素都是由放线菌产生的。三、病毒1、病毒的结构包括核酸、蛋白质构成的衣壳（合称核衣壳），衣壳的基本单位是衣壳粒，通常由1～6个多肽组成。某些病毒还包括囊膜，由蛋白质、多糖和脂类构成。有的病毒囊膜表面具有突起物，称刺突。核衣壳核酸：由DNA或RNA构成，贮存全部遗传

5、物质，控制一切性状。衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成，具有保护核酸，决定抗原特异性等功能。囊膜（非基本结构）由蛋白质、多糖和脂类构成，其上生有刺突。（基本结构）3、病毒的增殖：1）只能在宿主的活细胞中进行。（寄生）2）过程：吸附、注入、复制合成、装配、释放。（核酸）（核酸和蛋白质）微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。思考：问题1：微生物是无处不在的，你如何通过实验证明这一点？问题2：微生物个体很小，你如何观察到微生物？问题3：微生物与环境、人类有何关系？问题1采集不同环境（如土壤、空气、水体）中的样本进行检测，确定微生物

6、存在的广泛性。、以图表和学生的实验结果引入本课，启发学生思维通过以上资料和实验结果，发现微生物在土壤、水体和空气中均有存在，实际上微生物是无处不在的。    由表2可以发现细菌总数和细菌形态在不同地区有所不同，这与河水的清洁程度有关由表3可以发现，空气中细菌的含量和空气污染程度有关。问题2：利用所学的生物知识，取样、制片、染色，观察微生物的形态。   问题3：根据社会热点问题，利用电视、广播、报刊、网络信息，查阅艾滋病、炭疽热、疯牛病、流感等的相关资料。有些微生物能使人和动植物患病，但多数微生物对人类是有益的。1、细胞壁：保护和

7、维持细胞形状。材料一：将杆菌接入浓度为0.2mol／L的蔗糖等渗溶液和盛有玻璃珠的三角烧瓶中，加以摇动，可使细胞壁破裂，细胞内容物流出。材料二：将细菌用溶菌酶处理，除去细胞壁，并接入低渗溶液，无细胞壁的细胞膜就会破裂。这是因吸水过多而胀破的。2、细胞膜：特有的功能：是产生能量的重要基地。（细菌的有氧呼吸在膜上进行）特点：有氧呼吸、某些细菌的光合作用，固氮作用等所需的酶分布在细胞膜上。3、细菌核区：大型环状的双链DNA分子，反复折叠缠绕而成。控制着细菌的主要遗传性状。。第五章微生物与发酵工程第二节微生物的营养、代谢和生长一、微生物的

8、营养（一）微生物需要的营养物质及功能1．化学组成：C、H、O、N、P、S及其他元素组成2．营养要素物质：碳源、(五大类)氮源、生长因子、水、无机盐（1）、碳源和氮源。概念来源常用来源作用说明凡能为微生物提供所需碳元素的营养物质凡能为微