微生物的營養(yǎng)代謝

1、第五章 微生物的營養(yǎng)代謝問題問題這些微生物這些微生物靠什么生長？靠什么生長？營養(yǎng)營養(yǎng)物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝能量代謝能量代謝第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)類型第二節(jié)第二節(jié) 微生物的能量代謝微生物的能量代謝第三節(jié)第三節(jié) 微生物的物質(zhì)代謝微生物的物質(zhì)代謝一一 微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng)二二 微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型 三三 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)物質(zhì)和營養(yǎng)類型一 微生物的營養(yǎng)1 1 微生物營養(yǎng)的概念微生物營養(yǎng)的概念微生物的營養(yǎng)：微生物的營養(yǎng)：微生物吸收利用微生物吸收利用營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)的過程的過程微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有哪些？微生物

2、的營養(yǎng)物質(zhì)有哪些？2 2 微生物的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能微生物的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：能被微生物吸收利用的物質(zhì)能被微生物吸收利用的物質(zhì) 水水水是微生物細胞的組成成分。占細胞濕重的水是微生物細胞的組成成分。占細胞濕重的70709595 水在細胞中的作用？水在細胞中的作用？ 1 1 營養(yǎng)物質(zhì)的溶劑，而后被吸收。營養(yǎng)物質(zhì)的溶劑，而后被吸收。 2 2 生物化學反應(yīng)的場所。生物化學反應(yīng)的場所。微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng) 碳素養(yǎng)料碳素養(yǎng)料糖類糖類被微生物優(yōu)先利用。被微生物優(yōu)先利用。實驗室中常用碳源？實驗室中常用碳源？葡萄糖、蔗糖、麥芽糖葡萄糖、蔗糖、麥芽糖發(fā)酵業(yè)常用碳源？發(fā)酵業(yè)常用碳

3、源？薯干淀粉、玉米淀粉薯干淀粉、玉米淀粉一般生產(chǎn)常用碳源？一般生產(chǎn)常用碳源？ 麩皮、酒糟麩皮、酒糟無機碳化物無機碳化物COCO2 2、COCO3 3- -有機碳化物糖類、有機酸、醇、纖維素等。有機碳化物糖類、有機酸、醇、纖維素等。細胞干重細胞干重5050。作為。作為碳源碳源和和能源能源。 種類種類 功能功能 常用碳源常用碳源微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng) 氮素養(yǎng)料氮素養(yǎng)料 功能功能 組成組成蛋白質(zhì)、核酸蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的重要成分。只作等物質(zhì)的重要成分。只作N N源源 種類種類 分子態(tài)源分子態(tài)源固氮微生物固氮微生物 無機氮化合物無機氮化合物需在培養(yǎng)基中加緩沖劑需在培養(yǎng)基中加緩沖劑 有機氮化合物有機氮

4、化合物速效氮源（速效氮源（aa)aa)、遲效氮源遲效氮源( (Pro)Pro) 常用氮源常用氮源 實驗室常用氮源？實驗室常用氮源？ KNOKNO3 3、NaNONaNO3 3、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。 發(fā)酵常用氮源？發(fā)酵常用氮源？ 尿素、魚粉、玉米漿、黃豆餅粉、麩皮。尿素、魚粉、玉米漿、黃豆餅粉、麩皮。微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng)礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素主要元素主要元素需求量較大，以無機鹽形式供給。需求量較大，以無機鹽形式供給。P P、K K、S S、MgMg、CaCa。微量元素微量元素需求量微小。但缺少導致生理活需求量微小。但缺少導致生理活性降低；過量有毒害。性降低；過量有毒害。

5、CuCu、ZnZn、MnMn、MoMo等。等。 細胞物質(zhì)的組成部分細胞物質(zhì)的組成部分 激活維持酶的作用激活維持酶的作用 調(diào)節(jié)滲透壓調(diào)節(jié)滲透壓 功能功能 種類種類微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng)生長因子（生長素）生長因子（生長素）實驗室常用實驗室常用酵母膏、蛋白胨酵母膏、蛋白胨作為作為綜合生長素綜合生長素配制培養(yǎng)配制培養(yǎng)基。當對某種微生物所需的生長因子不了解時，可加基。當對某種微生物所需的生長因子不了解時，可加入入動、植物組織液動、植物組織液。 概念概念：需求量不大，但對微生物的生長有：需求量不大，但對微生物的生長有特殊作用特殊作用 的的有機物質(zhì)。有機物質(zhì)。 功能功能：各種酶的輔基成分。：各種酶的輔基成

6、分。若缺，酶失去活性若缺，酶失去活性。 種類種類：維生素類維生素類硫胺素、生物素、核黃素等。硫胺素、生物素、核黃素等。氨基酸類氨基酸類蘇氨酸、亮氨酸等。蘇氨酸、亮氨酸等。嘌呤、嘧啶類嘌呤、嘧啶類核苷。核苷。 常用生長素常用生長素微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng)二二 微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型 1 1 微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型 根據(jù)微生物生長時所需的根據(jù)微生物生長時所需的碳源碳源及及能量能量的來源，將微生物的營養(yǎng)類型分為四種。的來源，將微生物的營養(yǎng)類型分為四種。 （1 1）光能無機營養(yǎng)型）光能無機營養(yǎng)型（2 2）光能有機營養(yǎng)型）光能有機營養(yǎng)型（3 3）化能無機營養(yǎng)型）化能無機營養(yǎng)型（4 4

7、）化能有機營養(yǎng)型）化能有機營養(yǎng)型（1）光能無機營養(yǎng)型）光能無機營養(yǎng)型(Photolithotroph)又叫自養(yǎng)微生物。又稱又叫自養(yǎng)微生物。又稱光能自養(yǎng)型微生物。光能自養(yǎng)型微生物。 藻類、藍細菌、光合細菌（紫硫細菌、綠硫細菌）藻類、藍細菌、光合細菌（紫硫細菌、綠硫細菌）碳源碳源以以COCO2 2 為惟一碳源為惟一碳源能源能源光光 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?ATPATP為什么用光作能源？為什么用光作能源？ 光合色素光合色素 葉綠素葉綠素C C（主要主要） 類胡蘿卜素和藻膽素為輔助色素，類胡蘿卜素和藻膽素為輔助色素，捕捉光，保護膜捕捉光，保護膜免遭光氧化破壞。免遭光氧化破壞。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型如：

8、如：藍細菌、藻類藍細菌、藻類如：如：綠硫細菌、紫硫細菌綠硫細菌、紫硫細菌 還原還原COCO2 2 時，時，以以還原態(tài)無機硫化物作氫或電子供體。還原態(tài)無機硫化物作氫或電子供體。 CO2 + H2O CH2O + O2 CO2 + 2H2S CH2O + H2O + 2S光能光能葉綠素葉綠素光能光能細菌細菌葉綠素葉綠素如何將無機物還原為有機物的？如何將無機物還原為有機物的？微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型（2）光能有機營養(yǎng)型（）光能有機營養(yǎng)型（photorganotroph)又叫異養(yǎng)微生物。又稱又叫異養(yǎng)微生物。又稱光能異養(yǎng)型微生物光能異養(yǎng)型微生物。 紅螺菌屬紅螺菌屬. .1 1 碳源碳源有機物有機

9、物作供氫體和碳源，要作供氫體和碳源，要有有COCO2 2存在存在。2 2 能源能源光光具有光合色素具有光合色素CO2 2 CH3CH3CHOHCH2O +2CH3COCH3+H2O光能光能光合色素光合色素凈化高濃度有機廢水。凈化高濃度有機廢水。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型（3）化能無機營養(yǎng)型（）化能無機營養(yǎng)型（chemolithotroph)又叫自養(yǎng)微生物。又稱又叫自養(yǎng)微生物。又稱化能自養(yǎng)型微生物化能自養(yǎng)型微生物。 氫細菌、硫化細菌、鐵細菌、硝化細菌氫細菌、硫化細菌、鐵細菌、硝化細菌。分布。分布在土壤、水域中，在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中作用重大。在土壤、水域中，在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中作用重大。 碳源碳

10、源以以 C OC O2 2為惟一碳源為惟一碳源。 能源能源無機物無機物氧化產(chǎn)生能量。產(chǎn)能有限，生長遲緩。氧化產(chǎn)生能量。產(chǎn)能有限，生長遲緩。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型 硝化細菌硝化細菌2NH3 + 2O2 CO2 + 4H+ 氫細菌氫細菌生產(chǎn)單細胞蛋白。生產(chǎn)單細胞蛋白。 鐵細菌鐵細菌氧化黃鐵礦氧化黃鐵礦，生成，生成硫酸硫酸溶解礦石。溶解礦石。細菌冶金。細菌冶金。2HNO2 + 4H+ + ATPCH2O + H2O微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型（4）化能有機營養(yǎng)型）化能有機營養(yǎng)型(chemoorganotroph)又叫異養(yǎng)微生物。又稱又叫異養(yǎng)微生物。又稱化能異養(yǎng)型微生物化能異養(yǎng)型微生物。

11、 絕大多數(shù)細菌、放線菌和全部真菌、病毒絕大多數(shù)細菌、放線菌和全部真菌、病毒。如大腸桿菌，枯草桿菌，鏈霉菌，根霉，曲霉。如大腸桿菌，枯草桿菌，鏈霉菌，根霉，曲霉。 碳源碳源有機物有機物 能源能源有機物氧化有機物氧化獲得。獲得。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型2 各類微生物的營養(yǎng)特性各類微生物的營養(yǎng)特性（1 1） 細菌的營養(yǎng)特性細菌的營養(yǎng)特性（2 2） 放線菌的營養(yǎng)特性放線菌的營養(yǎng)特性（3 3） 酵母菌的營養(yǎng)特性酵母菌的營養(yǎng)特性（4 4） 霉菌的營養(yǎng)特性霉菌的營養(yǎng)特性（5 5） 病毒的營養(yǎng)特性病毒的營養(yǎng)特性微生物可以利用各種營養(yǎng)物質(zhì)，但就某一種微生微生物可以利用各種營養(yǎng)物質(zhì)，但就某一種微生物來說，

12、它們所能利用的物質(zhì)有一定范圍。物來說，它們所能利用的物質(zhì)有一定范圍。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型（1 1） 細菌的營養(yǎng)特性（類型多樣）細菌的營養(yǎng)特性（類型多樣）自養(yǎng)型自養(yǎng)型 光能光能：紫硫菌、綠硫菌、藍細菌：紫硫菌、綠硫菌、藍細菌 化能化能：硝化細菌：硝化細菌異養(yǎng)型異養(yǎng)型 所有腐生菌和寄生菌所有腐生菌和寄生菌（2 2） 放線菌的營養(yǎng)特性放線菌的營養(yǎng)特性 異養(yǎng)型異養(yǎng)型 各種各種不同碳源不同碳源糖、淀粉、甘油、檸檬酸等糖、淀粉、甘油、檸檬酸等微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型（3 3） 酵母菌的營養(yǎng)特性酵母菌的營養(yǎng)特性異養(yǎng)型異養(yǎng)型 糖、有機酸、甘油、石油作碳源糖、有機酸、甘油、石油作碳源。 絕大

13、多數(shù)酵母菌絕大多數(shù)酵母菌不能利用淀粉作碳源不能利用淀粉作碳源。（4 4） 霉菌的營養(yǎng)特性霉菌的營養(yǎng)特性 異養(yǎng)型異養(yǎng)型 碳源、氮源廣。碳源、氮源廣。（5 5） 病毒的營養(yǎng)特性病毒的營養(yǎng)特性 專性寄生，生活在一定的專性寄生，生活在一定的活細胞組織活細胞組織內(nèi)。內(nèi)。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型三三 培養(yǎng)基培養(yǎng)基1 1 培養(yǎng)基的類型培養(yǎng)基的類型2 2 微生物培養(yǎng)常用培養(yǎng)基微生物培養(yǎng)常用培養(yǎng)基3 3 微生物培養(yǎng)微生物培養(yǎng)培養(yǎng)基的概念：培養(yǎng)基的概念：人工配制人工配制的適合于微生物生長繁殖的適合于微生物生長繁殖 的的營養(yǎng)基質(zhì)營養(yǎng)基質(zhì)。用什么培養(yǎng)微生物？用什么培養(yǎng)微生物？ 培養(yǎng)基培養(yǎng)基1 培養(yǎng)基的類型培養(yǎng)

14、基的類型根據(jù)化學組成分類根據(jù)化學組成分類v（1 1）天然培養(yǎng)基）天然培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)基v（2 2）合成培養(yǎng)基）合成培養(yǎng)基v（3 3）半合成培養(yǎng)基）半合成培養(yǎng)基 根據(jù)物理狀態(tài)分類根據(jù)物理狀態(tài)分類v（1 1）固體培養(yǎng)基）固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)基v（2 2）半固體培養(yǎng)基）半固體培養(yǎng)基v（3 3）液體培養(yǎng)基）液體培養(yǎng)基 根據(jù)特定用途分類根據(jù)特定用途分類培養(yǎng)基培養(yǎng)基（1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基（）基礎(chǔ)培養(yǎng)基（minimum medium）（2）加富培養(yǎng)基（）加富培養(yǎng)基（enrichment medium）（3）選擇培養(yǎng)基（）選擇培養(yǎng)基（selective medium）（4）鑒別培養(yǎng)基（）鑒別培養(yǎng)基（differen

15、tial medium）培養(yǎng)基培養(yǎng)基（1 1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基）基礎(chǔ)培養(yǎng)基（minimum medium）微生物所需基本營養(yǎng)物質(zhì)相同。微生物所需基本營養(yǎng)物質(zhì)相同。定義定義：含有一般微生物生長繁殖所需的：含有一般微生物生長繁殖所需的 基本營養(yǎng)基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。物質(zhì)的培養(yǎng)基。例如例如：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（細菌）：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（細菌） 牛肉膏牛肉膏 3 3g g 蛋白胨蛋白胨 10 10g g NaCl 5g NaCl 5g 瓊脂瓊脂 18-20 18-20g g 水水 1000 1000mlml PH 7.0-7.2 PH 7.0-7.2 培養(yǎng)基培養(yǎng)基（2 2）加富培養(yǎng)基）加富培養(yǎng)基（enri

16、chment medium）又叫營養(yǎng)培養(yǎng)基又叫營養(yǎng)培養(yǎng)基定義定義：在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入某些：在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入某些特殊營養(yǎng)特殊營養(yǎng)物物 質(zhì)制成的營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。質(zhì)制成的營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。例如例如：加入血清、血液、酵母浸膏、動植物組：加入血清、血液、酵母浸膏、動植物組 織液織液作用作用：培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物：培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物 富集、分離微生物富集、分離微生物（3 3）選擇培養(yǎng)基）選擇培養(yǎng)基（selective medium）定義定義：將某種或某類微生物從混雜的微生物群：將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中體中分離分離出來的培養(yǎng)基。出來的培養(yǎng)基。特點特點：加入相應(yīng)的：加入相應(yīng)的特殊營養(yǎng)特殊營養(yǎng)物質(zhì)或

17、化學物質(zhì)，物質(zhì)或化學物質(zhì)，抑制抑制不需要微生物的生長，不需要微生物的生長，利于利于所需要微生物所需要微生物的生長。的生長。缺氮培養(yǎng)基缺氮培養(yǎng)基 分離固氮微生物分離固氮微生物加入數(shù)滴加入數(shù)滴10%酚酚 分離放線菌分離放線菌加青霉素、四環(huán)素、鏈霉素加青霉素、四環(huán)素、鏈霉素 分離酵母菌、霉菌分離酵母菌、霉菌加富培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基的區(qū)別加富培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基的區(qū)別加富培養(yǎng)基加富培養(yǎng)基：增加分離的微生物的數(shù)量，：增加分離的微生物的數(shù)量， 形成生長優(yōu)勢。形成生長優(yōu)勢。選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基：抑制不需要的微生物的生長，：抑制不需要的微生物的生長， 使所需要的微生物增殖。使所需要的微生物增殖。（4 4）鑒別培養(yǎng)

18、基）鑒別培養(yǎng)基（differential medium）定義定義：鑒別鑒別不同微生物類型的培養(yǎng)基。不同微生物類型的培養(yǎng)基。特點特點：加入某種特殊化學物質(zhì)，微生物生長后：加入某種特殊化學物質(zhì)，微生物生長后 產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物特殊化學物質(zhì)特殊化學物質(zhì)產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物化學化學反應(yīng)反應(yīng)明顯特明顯特征變化征變化區(qū)分區(qū)分作用作用：快速分類鑒定：快速分類鑒定 分離篩選某微生物菌種分離篩選某微生物菌種2 2 微生物培養(yǎng)常用培養(yǎng)基微生物培養(yǎng)常用培養(yǎng)基（1 1） 培養(yǎng)許多異養(yǎng)型細菌培養(yǎng)許多異養(yǎng)型細菌（包括兼性寄生細菌）（包括兼性寄生細菌） 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（2 2

19、） 培養(yǎng)放線菌培養(yǎng)放線菌 高氏一號培養(yǎng)基高氏一號培養(yǎng)基（3 3） 培養(yǎng)酵母菌、霉菌培養(yǎng)酵母菌、霉菌 麥芽汁、豆芽汁、馬鈴薯汁培養(yǎng)基麥芽汁、豆芽汁、馬鈴薯汁培養(yǎng)基（4 4） 許多霉菌的分離、鑒定許多霉菌的分離、鑒定 察氏培養(yǎng)基察氏培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)基3 3 微生物培養(yǎng)微生物培養(yǎng) 好氧培養(yǎng)好氧培養(yǎng) 厭氧培養(yǎng)厭氧培養(yǎng)（1 1） 好氧培養(yǎng)好氧培養(yǎng)以空氣作為氧的來源。以空氣作為氧的來源。實驗室的實驗室的固體平板固體平板培養(yǎng)和培養(yǎng)和斜面培養(yǎng)斜面培養(yǎng)。搖瓶培養(yǎng)搖瓶培養(yǎng)：液體撞擊瓶壁增氧。：液體撞擊瓶壁增氧。 三角三角頩頩、搖床、搖床發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐培養(yǎng)：強制通風增氧：強制通風增氧培養(yǎng)基培養(yǎng)基厭氧袋法厭氧袋法

20、厭氧罐法厭氧罐法 厭氧培養(yǎng)箱培養(yǎng)厭氧培養(yǎng)箱培養(yǎng)（2 2） 厭氧培養(yǎng)厭氧培養(yǎng)隔絕空氣、驅(qū)除氧氣。隔絕空氣、驅(qū)除氧氣。培養(yǎng)基培養(yǎng)基第二節(jié) 微生物的能量代謝微生物的能量代謝一一 細胞中的氧化還原反應(yīng)與能量產(chǎn)生細胞中的氧化還原反應(yīng)與能量產(chǎn)生二二 微生物的呼吸類型微生物的呼吸類型三三 微生物與氧氣的關(guān)系微生物與氧氣的關(guān)系一一 細胞中的氧化還原反應(yīng)與能量產(chǎn)生細胞中的氧化還原反應(yīng)與能量產(chǎn)生1 1 細胞中的氧化還原反應(yīng)細胞中的氧化還原反應(yīng)AH2 2H+ + 2e +A (氧化）氧化） B + 2H+ + 2e BH2（還原）（還原） AH2 + B A + BH2（氧化還原）（氧化還原）2 2 細胞中細胞中A

21、TPATP的合成的合成ATPATP三磷酸腺苷三磷酸腺苷ADPADP二磷酸腺苷二磷酸腺苷 ATP ADP + Pi +ATP ADP + Pi +能量能量( (伴隨能源物質(zhì)的分解伴隨能源物質(zhì)的分解）放能放能產(chǎn)能產(chǎn)能ADPADP結(jié)合一個磷酸生成結(jié)合一個磷酸生成ATPATP，為磷酸化。，為磷酸化。二二 微生物的呼吸類型微生物的呼吸類型v 呼吸作用的定義呼吸作用的定義生物氧化中，呼吸基質(zhì)脫下的生物氧化中，呼吸基質(zhì)脫下的氫和電子氫和電子經(jīng)載經(jīng)載體體傳遞傳遞最終交給最終交給受體受體的生物學過程。的生物學過程。v 主要呼吸基質(zhì)：主要呼吸基質(zhì)：葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖。有哪些呼吸類型呢？有哪些呼吸類型呢？v

22、依據(jù)最終電子受體的不同有三種依據(jù)最終電子受體的不同有三種1 1 有氧呼吸有氧呼吸2 2 無氧呼吸無氧呼吸3 3 發(fā)酵發(fā)酵1 有氧呼吸有氧呼吸v 最終電子受體最終電子受體氧氣氧氣 O2O2v 參與的微生物參與的微生物需氧和兼性厭氧微生物。需氧和兼性厭氧微生物。v 呼吸基質(zhì)（底物）呼吸基質(zhì)（底物）化能異養(yǎng)微生物化能異養(yǎng)微生物有機物有機物化能自養(yǎng)微生物化能自養(yǎng)微生物無機物無機物v 定義：微生物氧化底物時以分子氧定義：微生物氧化底物時以分子氧作為作為最最 終電子受體終電子受體的氧化作用。的氧化作用。以呼吸基質(zhì)是葡萄糖為例說明以呼吸基質(zhì)是葡萄糖為例說明葡萄糖葡萄糖糖酵解糖酵解丙酮酸丙酮酸三羧酸循環(huán)三羧酸

23、循環(huán)CO2、NADPHNADO2H+、e-H2O呼吸鏈呼吸鏈NAD + NAD + 大量大量ATPATP（3838個）個）兩個特點兩個特點葡萄糖徹底氧化葡萄糖徹底氧化產(chǎn)能量大產(chǎn)能量大NADFAD輔酶輔酶Q細胞色素細胞色素b、c、a、a3呼吸鏈（電子傳遞鏈）的作用：呼吸鏈（電子傳遞鏈）的作用：a a 傳遞電子傳遞電子b b 將傳遞電子時釋放的能量合成將傳遞電子時釋放的能量合成ATPATP。 注意：注意：l原核微生物的呼吸鏈位于細胞膜上，有原核微生物的呼吸鏈位于細胞膜上，有氧呼吸在細胞膜上進行。氧呼吸在細胞膜上進行。l真核微生物的呼吸鏈在線粒體膜上，有真核微生物的呼吸鏈在線粒體膜上，有氧呼吸在線粒

24、體中進行。氧呼吸在線粒體中進行。2 2 無氧呼吸無氧呼吸v 最終電子受體最終電子受體無機物（無機物（NONO3-3-、NONO2-2-、COCO2 2等）等）v 定義定義：微生物氧化底物，底物氧化脫下的微生物氧化底物，底物氧化脫下的氫和電氫和電 子子經(jīng)呼吸鏈傳遞最終交給經(jīng)呼吸鏈傳遞最終交給無機化合物無機化合物的過程的過程。v 參與的微生物參與的微生物厭氧菌和兼性厭氧菌。厭氧菌和兼性厭氧菌。v 呼吸基質(zhì)（底物）呼吸基質(zhì)（底物）有機物有機物以硝酸鹽還原菌還原葡萄糖為例說明：以硝酸鹽還原菌還原葡萄糖為例說明：基質(zhì)基質(zhì)H2基質(zhì)基質(zhì)（葡萄糖）（葡萄糖）2e-2H+脫氫酶脫氫酶脫氫酶脫氫酶2H傳遞體傳遞體

25、2H傳遞體傳遞體2e2e+2eNO3-NO2-+H2O相應(yīng)還原酶相應(yīng)還原酶生成的能量少生成的能量少。無氧呼吸的利與弊？無氧呼吸的利與弊？v糞池、秸稈產(chǎn)甲烷糞池、秸稈產(chǎn)甲烷 COCO3 3= = CHCH4 4v水稻田爛秧水稻田爛秧 SOSO4 4= = H H2 2S Sv土壤氮肥的損失土壤氮肥的損失 NONO3 3- - NONO2 2- -（有毒性）（有毒性）3 3 發(fā)酵發(fā)酵u定義：定義：以小分子有機物為最終電子受體的生物以小分子有機物為最終電子受體的生物 氧化過程。有機物為呼吸基質(zhì)的中間產(chǎn)物。氧化過程。有機物為呼吸基質(zhì)的中間產(chǎn)物。u最終電子受體最終電子受體有機物有機物u參與的微生物參與的

26、微生物厭氧菌和兼性厭氧菌。厭氧菌和兼性厭氧菌。u不經(jīng)過電子傳遞體。不經(jīng)過電子傳遞體。u常見的發(fā)酵有常見的發(fā)酵有 乙醇發(fā)酵乙醇發(fā)酵 乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵 丁酸發(fā)酵丁酸發(fā)酵乙醇發(fā)酵（生產(chǎn)酒精）乙醇發(fā)酵（生產(chǎn)酒精）葡萄糖葡萄糖3磷酸甘油醛磷酸甘油醛1，3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2NAD2NADH2丙酮酸丙酮酸脫羧酶脫羧酶乙醛乙醛乙醇乙醇ATPCO2產(chǎn)能量少（產(chǎn)能量少（2 2個個ATP)ATP)，大部分儲存在乙醇中。，大部分儲存在乙醇中。酵母菌酵母菌三三 微生物與氧氣的關(guān)系微生物與氧氣的關(guān)系1 1 需氧（好氣）微生物需氧（好氣）微生物2 2 厭氧（嫌氣）微生物厭氧（嫌氣）微生物3 3 兼性厭氧微生物兼性厭

27、氧微生物1 1 需氧微生物需氧微生物呼吸類型呼吸類型有氧呼吸有氧呼吸培養(yǎng)方式培養(yǎng)方式固體表面，液體淺層，通氣，振蕩。固體表面，液體淺層，通氣，振蕩。如如青霉，枯草桿菌等多種細菌放線菌真菌青霉，枯草桿菌等多種細菌放線菌真菌2 2 厭氧微生物厭氧微生物呼吸類型呼吸類型無氧呼吸和發(fā)酵無氧呼吸和發(fā)酵培養(yǎng)方式培養(yǎng)方式抽真空；在抽真空；在N2N2、H2H2條件下條件下; ;固體穿刺。固體穿刺。如如：乳酸桿菌，梭狀芽孢桿菌，產(chǎn)甲烷桿菌：乳酸桿菌，梭狀芽孢桿菌，產(chǎn)甲烷桿菌為生么有氧氣不能生活？為生么有氧氣不能生活？ 原因：原因：有氧存在，代謝產(chǎn)生有氧存在，代謝產(chǎn)生H H2 2O O2 2和和O O2-2-,

28、H, H2 2O O2 2有有 毒，該類微生物沒有分解毒，該類微生物沒有分解H H2 2O O2 2的氧化酶的氧化酶3 3 兼性厭氧微生物兼性厭氧微生物呼吸類型呼吸類型無氧時發(fā)酵；有氧時有氧呼吸。無氧時發(fā)酵；有氧時有氧呼吸。培養(yǎng)方式培養(yǎng)方式具體實驗要求而定。具體實驗要求而定。如如：大腸桿菌，酵母菌。：大腸桿菌，酵母菌。第三節(jié)第三節(jié) 微生物的物質(zhì)代謝微生物的物質(zhì)代謝一一 微生物的分解代謝微生物的分解代謝二二 微生物合成的次生代謝產(chǎn)物微生物合成的次生代謝產(chǎn)物一一 微生物的物質(zhì)分解微生物的物質(zhì)分解1 1 碳水化合物的分解碳水化合物的分解 多糖：多糖： 單糖單糖： 雙糖：雙糖：麥芽糖麥芽糖 葡萄糖葡萄

29、糖COCO2 2+H+H2 2O OCOCO2 2+H+H2 2O O葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖COCO2 2+H+H2 2O O麥芽糖麥芽糖麥芽糖酶淀粉淀粉淀粉酶麥芽糖酶各種細菌、放線菌，曲霉、根霉等各種細菌、放線菌，曲霉、根霉等應(yīng)用：釀造業(yè)應(yīng)用：釀造業(yè) 2 2 脂類的分解脂類的分解脂肪脂肪脂肪酶甘油甘油脂肪酸脂肪酸O2-O2COCO2 2+H+H2 2O O簡單酸簡單酸COCO2 2+CH+CH4 4應(yīng)用：屠宰場；生活污水。應(yīng)用：屠宰場；生活污水。 3 3 果膠物質(zhì)的分解果膠物質(zhì)的分解原果膠原果膠H H2 2O O原果膠酶可溶性果膠多縮戊糖可溶性果膠多縮戊糖可溶性果膠可溶性果膠H H2 2

30、O O果膠甲基酯酶果膠酸甲醇果膠酸甲醇果膠酸果膠酸H H2 2O O多縮半乳糖酶半乳糖醛酸半乳糖醛酸應(yīng)用：麻類物質(zhì)的脫膠處理應(yīng)用：麻類物質(zhì)的脫膠處理水浸水浸厭氧性細菌厭氧性細菌露浸露浸好氧性細菌、放線菌、真菌好氧性細菌、放線菌、真菌二二 微生物合成的次生代謝產(chǎn)物微生物合成的次生代謝產(chǎn)物v 次生代謝：次生代謝：微生物合成一些對其本身的生命活動沒有微生物合成一些對其本身的生命活動沒有 明確功能的物質(zhì)的過程。又為支路代謝。明確功能的物質(zhì)的過程。又為支路代謝。初生代謝初生代謝次生代謝次生代謝v 次生代謝產(chǎn)物次生代謝產(chǎn)物：微生物在次生代謝過程中合成的對其自微生物在次生代謝過程中合成的對其自 身生命活動沒

31、有明確功能的物質(zhì)。身生命活動沒有明確功能的物質(zhì)。v 常見的次生代謝產(chǎn)物：常見的次生代謝產(chǎn)物：抗生素、激素、毒素、色素。抗生素、激素、毒素、色素。1 1 抗生素：抗生素： 應(yīng)用：應(yīng)用： 醫(yī)藥醫(yī)藥：青霉素：青霉素點青霉，產(chǎn)黃青霉點青霉，產(chǎn)黃青霉 鏈霉素鏈霉素鏈霉菌鏈霉菌 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)：井岡霉素、春日霉素、慶豐霉素等防治：井岡霉素、春日霉素、慶豐霉素等防治 植物病害，進行森林保護。植物病害，進行森林保護。 作用機理：作用機理： 抑制細胞壁的合成；抑制細胞壁的合成； 損傷細胞質(zhì)膜；損傷細胞質(zhì)膜； 干擾蛋白質(zhì)的合成干擾蛋白質(zhì)的合成 概念概念: :微生物產(chǎn)生的一類能微生物產(chǎn)生的一類能抑制抑制或或殺死殺死另一類微生物另一類微生物 的化