微生物教案第四章

1、黄 冈 职 业 技 术 学 院 教 案第10次课 第8周课题：第四章 微生物生长代谢与遗传变异§4-1 微生物的代谢教学目的要求：1、掌握酶及其特性 2、掌握微生物的呼吸作用主要教学内容：1、酶 2、微生物的呼吸作用教学重点、难点：1、酶 2、微生物的呼吸作用教具：幻灯片学时数：2教学内容：代谢：细胞生活期间全部化学转化的总和。同化作用：将营养物质合成细胞物质，吸收能量。异化作用：将自身或外来的复杂有机物分解为简单化合物，释放E。一、酶、分类：1、按酶的分子组成分： 单成分酶：只含蛋白质 eg 水解酶； 全酶：由蛋白质和非蛋白质的辅酶组成酶蛋白+有机物全酶 酶蛋白+有机物+金属离子酶

2、蛋白+金属离子（Fe2+）功能：酶蛋白：加速生物化学反应基酶和辅酶：传递电子、原子、化学基因。金属离子：除传递电子外，还是激活剂。、按所催化的反应类型氧化还原酶：指催化底物氧化还原的酶。AH2 + B A + BH2转移酶类：催化底物的基因转移到另一物质上的酶。AR + B A + BR水解酶类：是催化大分子有机物水解的酶。AB+H2O AOH+B-H裂解酶类（裂合酶类）：催化有机物裂解为小分子有机物。A B + C合成酶类：催化底物发生合成反应酶。A + B + ATP AB + ADP + Pi异构酶类：催化同分子异构分子内的基因重新排列的酶。AA3、按酶存在于细胞的部分不同胞内酶； 胞外

3、酶；4、结构酶与诱导酶、影响酶活力的因素1、温度； 2、PH值； 3、激活剂：无机阳离子、无机阴离子、有机化合物； 4、抑制剂、酶作用的特征1、高效性； 2、专一性；3、温和性；4、可控性；5、可逆性；、酶的应用1、皮革脱毛；2、蚕茧脱胶；3、生物制造纸浆工艺；4、生物酶去棉花纤维的蜡、胶二、微生物的呼吸作用本质：1、有氧呼吸； O2最终电子受体 EMP + TCA外源性呼吸内源性呼吸2、无氧呼吸：以外源无机氧化物为受氢体。NO2-、NO、N2O、N2硝酸盐呼吸NO3-SO32-、S3O62-、S2O32-、H2S硫酸盐呼吸无氧呼吸 SO42-CH3COOH产乙酸细菌CO2、CO碳酸盐呼吸 C

4、H4产甲烷菌CO2、CO3、发酵特点：底物氧化不彻底，释放出部分能量，其余能量仍保留在未彻底氧化的底物中。 （1）、乙醇发酵指在厌氧条件下，在酵母菌作用下发生的、以生成乙醇为主的一类反应。（2）、乳酸发酵指在厌氧条件下，在乳酸细菌、明串球菌属作用下发生的，以生成乳酸为主的一类反应。（3）、混合酸发酵 指在厌氧条件下，葡萄糖代谢的多种中间产物转化成多种有机酸，如甲酸、乙酸、乙醇、乳酸、CO2和H2等的反应。 小结： 第11次课 第8周课题：第四章 微生物生长代谢与遗传变异§4-2 微生物的生长、繁殖教学目的要求：1、掌握微生物生长繁殖的测定2、掌握微生物生长规律生长曲线3、掌握细菌生长

5、曲线在污水生物处理中的应用主要教学内容：1、微生物生长繁殖的测定2、微生物生长规律生长曲线3、细菌生长曲线在污水生物处理中的应用教学重点、难点：1、微生物生长规律生长曲线2、细菌生长曲线在污水生物处理中的应用教具：学时数：2教学内容：生长：繁殖：世代时间：一、微生物生长、繁殖的测定1、生长测定测体积； 离心法 称重法 干燥过滤法 测含碳量；其他2、繁殖测定显微镜且直接计数法；（细菌计数器或血球计数法）；平板计数法；薄膜过滤计数法； 二、群体生长规律：生长曲线细菌的生长规律1、适应期：细菌数目不增加特点：生长速率常数等于0；细胞形态变大或增长，许多杆菌可生长成丝状；细胞内RHA，尤其是r PNA

6、（r PNA核糖体RNA）含量增高，原生素呈嗜碱性；合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶；对外界不良条件反应敏感；影响适应期长短因素菌种世代时间；接种龄；接种量；培养基成分；2、对数期特点：生长速率最大，细菌数量呈几何级数增加；细胞组分、个体形态及生理特征都比较一致；酶系活跃，代谢旺盛；3、稳定期特点：生长速率等于0；细菌产量达到最高点，细菌总数不再增加；细菌开始积累贮存物质；多数芽细芽胞菌在此时形成芽胞有的微生物开始合成抗生素等代谢产物；形成原因：营养物质供不应求；营养物的比例失调；酸、醇、毒素、等有害代谢产物的积累；PH值、氧化还原电位等理化条件越来越不适宜；4、衰亡

7、期特点：呈负增长；内源呼吸，细胞形态多样；有芽胞的菌开始释放芽胞；有的微生物产生有毒物质或释放抗生素大呢感代谢产物；原因：外界环境对生长越来越不利；三、细菌生长曲线在污水生理处理中的应用初期培养的活性污泥污泥、废水对数期微生物；常规活性污泥法和生物膜法稳定期微生物；高负荷活性污泥法对数期和稳定期微生物；有机物含量低BOD5/COD0.3 生化性差 衰亡期微生物；间歇排放的废水 衰亡期微生物；小结：第1213次课 第9周课题：第四章 微生物生长代谢与遗传变异教学目的要求：1、掌握遗传与变异的物质基础2、掌握微生物的变异3、掌握菌种的保藏技术主要教学内容：1、遗传与变异的物质基础2、微生物的变异3

8、、菌种的保藏技术教学重点、难点：微生物的变异、菌种的保藏技术教具：幻灯片学时数：4教学内容：§4-3 微生物的遗传与变异遗传变异一、遗传与变异的物质基础主要遗传物质DNA磷酸DNA分子 多个单核苷酸 脱氧核糖碱基：A T C G DNA具有双螺旋结构DNA分子以保留方式复制二、微生物的变异：微生物的变异主要是突变，即基因突变 变种（变株）基因突变的类型：1、自发突变：微生物在自然条件中没有人工参入时发生的突变。特点：随机的； 突变率低； 突变率平稳定；不定向突变； 可导致菌种退化；2、诱发突变：指利用物理或化学因素处理微生物群体，促使少数细胞个体发生突变。生物诱变物理因素：uv X射线、r射线、快中子、激光、高温等化学诱变化学物质：碱基类似物、羚胺、亚硝酸、烷化剂等基因突变的表现方式 营养缺陷型； 抗性突变型； 条件致死突变型；形态突变型； 抗原突变型； 产量突变型突变育种1、从生产中选育；2、定向培育；3、诱变育种。§4-4 菌种的保藏基本目的：不使菌种死亡，保证菌种不变异，不被杂菌污染，即保持优良性状，以利于生产和科研的应用。一、菌种的保藏核心问题：降低菌种的变异率，以长期保持菌种优良特性。原则：选用典型优良纯种，最好采用它们的休眠体；创造有利于休眠的环境，如低温、干燥等；尽量减少传代次数；方法：斜面低温