第二节 微生物的营养、代谢和生长课件

3.微生物的代谢（2008理综全国卷Ⅰ）3．下列关于细菌的叙述，错误的是A．硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质B．某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物C．生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质D．含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌D3.微生物的代谢（2008江苏高考生物试卷）17.下列关于腐乳制作的描述中，错误的是A．在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与B．含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳C．加盐和加酒都能抑制微生物的生长D．密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染B3.微生物的代谢第二节微生物的营养、代谢和生长一、微生物的营养3.微生物的代谢

放在潮湿地方的馒头为什么会长霉？不及时消毒伤口为什么会发炎？想一想:

微生物又是怎样引起上述变化的？人类能否控制？3.微生物的代谢二、微生物的代谢特点：异常旺盛

原因：表面积与体积比大，可迅速与外界环境进行物质交换；对物质的转化利用快微生物细胞内所发生的全部化学反应（一）微生物的代谢产物

3.微生物的代谢初级代谢产物微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。特征：不同的微生物初级代谢产物基本相同；初级代谢产物合成过程是连续不断的。定义：举例：3.微生物的代谢次级代谢产物微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。抗生物、毒素、激素、色素等。不同的微生物初级代谢产物不同；抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。定义：举例：特征：3.微生物的代谢产物种类

初级代谢产物

次级代谢产物

产生时期

作用

种的特异性

分布

实例

相同不同点生长全过程生长一定阶段以后生长繁殖必需对自身无明显作用无有细胞内细胞内或外氨基酸、多糖抗生素、毒素在微生物细胞的调节下，有步骤产生3.微生物的代谢图中央是青霉菌，周围是致病细菌。距青霉素最远的细菌个大、色浓，活力十足；距青霉菌较近的细菌个较小、色较浅，活力较差；而最接近青霉菌的细菌个最小、色发白，显然已经死亡抗生素3.微生物的代谢毒素烟草野火病菌产生的野火毒素3.微生物的代谢健粒子实体黄色有薄膜包被墨绿色橙黄色淡黄色中心：白色肉质块色素稻绿核菌子实体的形态3.微生物的代谢(二)、微生物代谢的调节酶合成的调节微生物细胞内酶的种类：

微生物细胞内一直存在的酶。合成条件：只受细胞内的基因控制，与环境中的营养物质无关

在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。合成条件：受细胞内基因的控制，并在环境中的诱导物的诱导下，才有可能合成。诱导酶的合成同时取决于内部基因和外界环境。组成酶：诱导酶：3.微生物的代谢酶合成的调节小结:a.组成酶在细胞内一直存在，它的合成只受基因调控；诱导酶只有环境中存在诱导物才能合成、存在，它的合成受基因与诱导物共同控制；b.酶合成调节的对象是诱导酶；调节的结果是使细胞内酶的种类增多；

3.微生物的代谢关于组成酶与诱导酶的比较项目合成存在举例（大肠杆菌）组成酶诱导酶只受遗传物质控制，与营养物质无关受遗传物质控制，也受诱导物制约细胞内一直存在需要时才合成分解葡萄糖的酶分解乳糖的酶3.微生物的代谢酶合成调节的意义：

既保证代谢需要，又避免细胞内物质和能量浪费，增强适应性。

组成酶和诱导酶是两个相对的概念，一种酶在某种微生物内可以是组成酶，而在另一种微生物内可以是诱导酶。3.微生物的代谢酶活性的调节NH4+抑制葡萄糖中间产物α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径3.微生物的代谢3.微生物的代谢酶活性的调节小结:a.酶活性调节的对象是酶（组成酶和诱导酶）的催化能力，调节的结果是酶活性发生变化；b.酶活性调节的机制——通过酶与代谢过程产生物质的可逆性结合进行调节；c.酶活性调节的特点：快速、精确；d.酶活性调节的意义：避免代谢产物积累过多。

3.微生物的代谢两种调节方式的比较项目对象机制结果意义特点诱导酶基因表达的调控细胞内酶的种类增多既保证代谢需要，又避免物质能量的浪费，增强适应性已有的酶（组成酶和诱导酶）代谢产物与酶可逆性结合，使酶的结构发生可逆性改变细胞内酶的活性发生改变避免积累大量的代谢产物间接而缓慢直接、快速而准确酶合成调节酶活性调节3.微生物的代谢③两种调节方式的区别与联系：

区别：

a.从调节对象看：酶合成的调节是通过酶量的变化控制代谢速率，酶活性的调节是对已存在的酶活性进行控制，它不涉及酶量变化；

3.微生物的代谢b.从调节效果看：酶活性调节直接而迅速，酶合成调节间接而缓慢；

c.从调节机制看：酶合成调节是基因水平调节，它调节控制酶合成；酶活性调节是代谢调节，它调节酶活性。

联系：

细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正常进行。

3.微生物的代谢(三)、微生物代谢的人工控制目的措施实例3.微生物的代谢NH4+抑制葡萄糖中间产物α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径3.微生物的代谢人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸特点：谷氨酸积累过量会抑制谷氨酸脱氢酶活性

如何使细胞内的谷氨酸不会抑制谷氨酸脱氢酶恬性？细胞内谷氨酸浓度下降如何使细胞内谷氨酸浓度下降？将细胞内谷氨酸透出细胞

如何使谷氨酸通过细胞膜由细胞内到达细胞外？改变细胞膜透性3.微生物的代谢微生物代谢的人工控制——改变膜的透性

改变细胞膜的透性，使谷氨酸迅速排放到细胞外面，解除谷氨酸的抑制作用。抑制葡萄糖中间产物α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶NH4+谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径3.微生物的代谢抑制天冬氨酸中间产物Ⅰ中间产物Ⅱ高丝氨酸苏氨酸赖氨酸天冬氨酸激酶高丝氨酸脱氢酶+甲硫氨酸黄色短杆菌合成赖氨酸的途径3.微生物的代谢人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸代谢特点：

苏氨酸、赖氨酸共同积累过量会抑制天冬氨酸激酶的活性，而赖氨酸单独过量不会出现抑制

通过诱变育种选育不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种作为工业微生物，达到大量生产赖氨酸的目的3.微生物的代谢天冬氨酸人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸中间产物Ⅰ天冬氨酸激酶中间产物Ⅱ甲硫氨酸苏氨酸高丝氨酸高丝氨酸脱氢酶不能合成可以大量积累赖氨酸人工诱变的菌种不能产生3.微生物的代谢抑制黄色短杆菌合成赖氨酸的途径天冬氨酸中间产物Ⅰ中间产物Ⅱ高丝氨酸甲硫氨酸苏氨酸赖氨酸天冬氨酸激酶高丝氨酸脱氢酶+利用诱变育种等方法，选育不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种用于生产.微生物代谢的人工控制——改变遗传特性3.微生物的代谢（三）微生物代谢的人工控制：

1、目的：2、措施：最大限度积累对人类有用的代谢产物改变微生物的遗传特性，如：诱变处理控制发酵条件，如：改变细胞膜的透性3、实例：利用黄色短杆菌合成赖氨酸的过程3.微生物的代谢发酵：

通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程。固体发酵液体发酵抗生素发酵维生素发酵氨基酸发酵厌氧发酵需氧发酵培养基产物氧3.微生物的代谢(08山东基能)22．抗生素能抑制或杀灭细菌、霉菌、支原体、衣原体等微生物，它的使用帮助人类战胜了多种疾病。关于抗生素的使用，下列说法正确的是A．当周围有人感冒发烧时，可以吃些抗生素以防被传染B．上呼吸道感染、咽痛等病毒性疾病应抗生素治疗C．抗生素在治病的同时也有副作用，没有一种抗生素是绝对安全而无副作用的D．使用某抗生素一两天后病情没有明显好转，应尽快用其他抗生素C3.微生物的代谢1．对微生物代谢产物的叙述正确的是A．初级代谢产物的种类在不同微生物细胞中不同B．抗生素、维生素、激素是微生物生长到一定阶段才产生C．次级代谢产物在细胞内、外都可能存在D．微生物的代谢产物是自身生长、繁殖所必需的C3.微生物的代谢2．关于微生物的代谢产物，下列说法正确的是A．初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必需的B．次级代谢产物是微生物生长和繁殖所必需的C．初级代谢产物只在微生物生长的最初阶段产生D．次级代谢产物在微生物生长的全过程都产生A3.微生物的代谢3．下面说法不正确的是A．初级代谢产物是微生物必需的物质B．次级代谢产物并非微生物必需的物质C．次级代谢产物可在细胞的调节下产生D．初级代谢产物的合成无需代谢调节D3.微生物的代谢4．下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较，其中正确的是A．初级代谢产物只在微生物生长初期产生，次级代谢产物在生长到一定阶段才产生B．两者都自始至终产生C．初级代谢产物始终产生，次级代谢产物在生长到一定阶段产生D．两者都是微生物生长和繁殖所必需的C3.微生物的代谢5．以下能正确说明酶活性调节的是A．只要一种代谢产物积累，酶活性就下降B．代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降C．细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对酶活性的抑制D．控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段C3.微生物的代谢6．下列说法正确的是A．诱导酶一旦产生，其活性就将一直保持下去B．组成酶不是微生物细胞中一直存在的酶C．大肠杆菌分解葡萄糖的酶是诱导酶，分解乳糖的酶是组成酶D．诱导酶的合成除取决于诱导物外，还取决于细胞内所含的基因D3.微生物的代谢7．微生物代谢的调节属于

A．神经调节B．激素调节

C．酶的调节D．基因调节C8．将鲜奶制成酸奶后，其所含的能量和营养成分的变化趋势是A．能量增加营养减少B．能量减少营养增加C．能量减少营养减少D．能量增加营养增加B3.微生物的代谢9．（多选）下列哪些调节方式是通过反馈调节来实现的A．血糖浓度的变化B．甲状腺激素的分泌C．食物链上物种数量的变化D．