微生物的类群与微生物的代谢.pptx

第二章微生物的类群与微生物的代谢第一节 微生物的类群微生物的类群庞杂1.原核生物界：例如细菌、蓝藻原核生物界：例如细菌、蓝藻2.真菌界：例如酵母菌真菌界：例如酵母菌3.原生生物界：例如草履虫、变形虫原生生物界：例如草履虫、变形虫4.病毒：例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒病毒：例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒 目前已经知道的微生物约有10万种，分布在以下各界中：农田上层15cm处微生物的数量微生物微生物每克土壤中的数量每克土壤中的数量细菌细菌9.8109.8107 7放线菌放线菌2.0102.0106 6真菌真菌1.2101.2105 5藻菌藻菌2.5102.5104 4原生动物原生动物3.0103.0104 4菌落数与空气清洁度的关系空气清洁度菌落数最清洁的空气最清洁的空气1-21-2洁净空气洁净空气3030个以下个以下普通空气普通空气30-15030-150轻度污染空气轻度污染空气300300以下以下严重污染空气严重污染空气301301以上以上人体微生态中微生物的含量部位部位含量含量部位部位含量含量眼睛眼睛眼睛眼睛1g1g1g1g肺肺肺肺20g20g20g20g鼻腔鼻腔鼻腔鼻腔10g10g10g10g肠道肠道肠道肠道1000g1000g1000g1000g口腔口腔口腔口腔20g20g20g20g生殖道生殖道生殖道生殖道20 g20 g20 g20 g皮肤皮肤皮肤皮肤200g200g200g200g总量总量1271g1271g1271g1271g人体消化系统中微生物群体 (个/g)回肠回肠结肠结肠直肠或粪便直肠或粪便双歧杆菌双歧杆菌10104 410107 710101010拟杆菌拟杆菌10103 310108 810101010肠杆菌肠杆菌10103 310106 610106 6肠球菌肠球菌10107 7乳杆菌乳杆菌10104 4一、细菌1、细菌的结构一、细菌2、细菌的繁殖：细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行繁殖一、细菌3、细菌的菌落1.定义：单个或者少数细菌在固体培养基上定义：单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具大量繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做群落。有一定形态结构的子细胞群体，叫做群落。2.特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。透明度等。3.功能：每种细菌在一定条件下所形成的菌功能：每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。落，可以作为菌种鉴定的重要依据。4.举例：如啤酒酵母菌落、红酵母菌落等。举例：如啤酒酵母菌落、红酵母菌落等。几种菌落二、放线菌1、放线菌的形态二、放线菌2、放线菌的结构气气生生菌菌丝丝孢孢子子丝丝孢子孢子基内菌丝基内菌丝培养基培养基二、放线菌3、放线菌的分布放线菌在自然界分布很广，在土壤、堆肥放线菌在自然界分布很广，在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等处，尤其在土壤中和湖底、河底的淤泥等处，尤其在土壤中种类和数量很多。种类和数量很多。4、放线菌的繁殖放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性抱子形式进行无性繁殖，成熟的分生孢子抱子形式进行无性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子在适宜环境里发芽形成新的菌或孢囊孢子在适宜环境里发芽形成新的菌丝体。丝体。三、病毒1、病毒的形态三、病毒2、病毒的繁殖吸附吸附吸附吸附注入核酸注入核酸注入核酸注入核酸合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质释放释放释放释放装配装配装配装配从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种产 品基因工程基因工程基因工程基因工程诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种生产用菌种生产用菌种生产用菌种生产用菌种扩大培养扩大培养扩大培养扩大培养原原原原 料料料料微生物菌体微生物菌体微生物菌体微生物菌体代谢产物代谢产物代谢产物代谢产物分离提纯分离提纯分离提纯分离提纯发酵罐发酵条件控制接种接种接种接种培养基配置培养基配置培养基配置培养基配置灭菌灭菌灭菌灭菌微生物的代谢一、微生物的代谢产物1.初级代谢产物1.定义：微生物通过代谢活动所产生的、定义：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。自身生长和繁殖所必需的物质。2.举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。维生素等。3.特征：特征：1.不同的微生物初级代谢产物基本相同；2.初级代谢产物合成过程是连续不断的。一、微生物的代谢产物2.次级代谢产物1.定义：微生物生长到一定阶段才产生的定义：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生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。所必需的物质。2.举例：抗生物、毒素、激素、色素等。举例：抗生物、毒素、激素、色素等。3.特征：特征：1.不同的微生物初级代谢产物不同；2.抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物。二、微生物代谢的调节1.酶合成的调节微生物细胞内酶的种类：微生物细胞内酶的种类：组成酶：微生物细胞内一直存在，合成是受遗传物质控制。诱导酶：在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。举例：举例：亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。二、微生物代谢的调节2.酶活性的调节二、微生物代谢的调节3.两种调节的对比酶合成的调节酶合成的调节酶合成的调节酶合成的调节酶活性的调节酶活性的调节酶活性的调节酶活性的调节不不不不同同同同点点点点调节对象调节对象调节对象调节对象通过酶量的变化通过酶量的变化通过酶量的变化通过酶量的变化控制代谢速率控制代谢速率控制代谢速率控制代谢速率控制酶活性，不涉控制酶活性，不涉控制酶活性，不涉控制酶活性，不涉及酶量变化及酶量变化及酶量变化及酶量变化调节效果调节效果调节效果调节效果相对缓慢相对缓慢相对缓慢相对缓慢快速、精细快速、精细快速、精细快速、精细调节机制调节机制调节机制调节机制基因水平调节，基因水平调节，基因水平调节，基因水平调节，调节控制酶合成调节控制酶合成调节控制酶合成调节控制酶合成代谢调节，它调节代谢调节，它调节代谢调节，它调节代谢调节，它调节酶活性酶活性酶活性酶活性相同相同相同相同点点点点细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准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。确控制代谢的正常进行。确控制代谢的正常进行。确控制代谢的正常进行。三、微生物代谢的人工控制目的最大限度积累对人类有用的代谢产物最大限度积累对人类有用的代谢产物 措施改变微生物遗传特性改变微生物遗传特性控制生产过程种各种条件控制生产过程种各种条件实例人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸；人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸；人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸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中间产物中间产物中间产物 天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶中间产物中间产物中间产物中间产物甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶不能合成可以大可以大量积累量积累赖赖 氨氨 酸酸人工诱变的人工诱变的人工诱变的人工诱变的菌种不能产生菌种不能产生菌种不能产生菌种不能产生天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸黄色短杆菌的代谢过程甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸中间产物中间产物中间产物中间产物 天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶中间产物中间产物中间产物中间产物抑制抑制抑制抑制高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸高丝氨酸脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶