华农考研微生物的代谢和营养

华农考研微生物的代谢和营养 微生物的代谢和营养 微生物的营养:微生物在生长过程中，需要不断跟从外界环境中吸收物质，并加以利用，以获得能量和合成细胞物质的过程。 营养物质:可以被微生物吸收和利用的物质。 根据性质和作用，营养物质分为:C素营养物质，N素营养物质，矿质营养物质，生长因素，水分 生长因子:是一类需要量很少，却必需，且能促进微生物生长的有机化合物的总称。 营养缺陷型:缺少合成生长因素能力的微生物成为营养缺陷型。 aw:即水的活度。是指在相同的温度和压力下，溶液中的水的蒸汽压之比，aw=P溶液/P纯水。 有溶质时，水的活度变小。 生物生长的需要值0.63~~0.99。 生长需要的aw值:细菌〉霉菌〉盐细菌〉耐旱真菌 根据微生物所需要的C源和能源的不同，分为: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 营养类型 能源 碳源 氢和电子供体 代表 光能无机营养型 光能 CO2 水或电子供体 蓝细菌 光能有机营养型 光能 CO2+有机物 有机物 红螺细菌 化能无机营养型 化能 CO2 还原态无机物 硝化、硫化细菌 化能有机营养型 化能 有机物 有机物 真菌、乳酸菌属----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 吸收营养的:微生物通过吞噬作用和渗透作用吸收环境中的营养物质。 方式 浓度 动力 能量、载体 备注 被动运输(单扩散) 高—低 浓度差梯度 无 无 水、气体、甘油、离子,非主要形式 协助扩散 高—低 浓度差梯度 无 有 aa、糖、V、无机盐，真核微生物 主动运输 低—高 不受浓度差限制 有 有 糖、aa、某些阳离子，好氧菌主方式 基团转位 被运输物质发生化学变化 有 有 糖、核苷、脂肪酸，兼性及厌氧菌中 膜泡运输 以细胞内的膜系统为依据的一种细胞内进行物质运输的方式--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 次生代谢:是微生物在一定的生长期(通常是在生长的后期或者稳定生长期)里合成的一些对微生物本身没有明显作用的物质代谢。 是微生物在正常代谢途径不通畅时，增强了一些支路代谢的结果。 次生代谢产物:抗生素，生长刺激素，维生素，色素，毒素 抗生素:对其他种微生物有抑制或者杀伤作用的一大类次生代谢产物。 生长刺激素:是一类刺激植物生长的生理活性物质。 毒素:是某些微生物在一定的条件下产生的对动植物何人有毒害作用的化合物。 维生素:指某些微生物在特定的条件下产生的大大超过本身需要量的那种维生素。 色素:一些微生物在代谢过程中产生的有色次生代谢产物。 合成肽聚糖的步骤:1、葡萄糖氨基 2、氨基糖乙酰化 3、形成UDP-G，UDP-N-乙酰氨基葡萄糖 4、形成UDP-M，UDP-N-乙酰胞壁酸在C质中进行 5、在载体脂上，UDP-M连上UDP-G五肽 多糖合成的三个特点:无模板，需要引物，糖核苷酸为糖基载体 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 产能方式:发酵作用 呼吸作用 无机物氧化 光合磷酸化 分类: 酒精发酵 有氧呼吸 氧化H、Fe 环式光合磷酸化 乳酸发酵 无氧呼吸 NH4+、NO3-、S 非环式光合磷酸化 产生丙酮酸:葡萄糖—EMP—2NADH2+2ATP+2丙酮酸 葡萄糖—ED—NADH2+ATP+2丙酮酸 葡萄糖—不完全HMP—6 NADPH2+NADH2+丙酮酸+3CO2 葡萄糖—HMP—2 NADPH2+5-P核酮糖+CO2 丙酮酸—TCA—3 NADPH2 +NADH2+FADH2 +GTP+3CO2 合成作用:就是微生物将简单的无机物或有机物用体内的各种酶促反应合成生物大分子物质及军体物质的过程。 合成代谢三个阶段:产生三要素，合成前体，合成大分子 微生物的生长 生长:同化作用大于异化作用，细胞原生质的量不断增加，体积增大，这种微生物细胞所表现的现象。 繁殖:单细胞微生物中，细胞分裂的结果导致个体数目增加的现象。 发育:从生长到繁殖这一由量变到质变的过程。 生长表现为细胞个体的增加和细胞质量的增加。 生长曲线:用坐标法作图，以时间为横坐标，菌数的对数增加量为纵坐标，可以绘出一条曲线，叫细菌纯培养的生长曲线。 四个时期:1、滞留适应期 2、对数生长期 3、稳定生长期 4、衰亡期 滞留适应期:菌种初接入新鲜培养液，通过自身机能的调节逐步适应那个新环境，生长率近于0，曲线平缓，菌体体积增大较快。原生质比较均匀一致，储存物质消耗，DNA含量提高，产生各种诱导酶。 对数生长期:细菌生长旺盛，代谢活力强，分裂速度快，菌数抑制记数增加，代谢稳定，C在形态、生理等方面较为一致，是研究微生物生理代谢和遗产变异的好材料。 G=(t2—t1) / 3.3 * lg ( x2 / x1 ) 稳定生长期:菌数最多，新增殖的细胞数和老细胞的死亡数几乎相等，稳定期的细胞内开始积累储藏物。这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段。 衰亡期:细胞死亡率逐渐增加，有的开始自溶，革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性反应。 连续培养:在微生物的整个期间，通过一定的方式是微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长的一种培养方法。分为恒化培养，恒浊培养。 同步培养:能使培养的微生物处于比较一致的生长发育阶段上的培养方法。 根据微生物对氧气的需要程度分为:需氧菌，厌氧菌(专性厌氧菌、耐氧性厌氧菌)，兼性需氧菌，微需氧菌。