微生物总结

微生物总结内容摘要：

化学本质及酶的催化性质，因此，它包括两部分，底物名称和反应类型，并用 “： ”分开来表示。 如 L乳酸： NAD 氧化还原酶 ()。 惯用名比较简短，亦常以酶所作用的底物及反应类型命名，但不够严格。 如乳酸脱氢酶是催化乳酸生成丙酮酸的反应，但事实上它包括两种酶： L乳酸： NAD 氧化还原酶 ()。 催化水解作用的酶的惯用名常省去反应类型，如水解蛋白质的叫蛋白酶，水解淀粉的叫淀粉酶。 30 酶的化学组成 ，酶可分为 单纯酶 和 结合酶 两种。 （ 1）单纯酶（单成分酶）这类酶完全由蛋白质组成，酶蛋白本身就具有催化活性。 这类酶大多可以分泌到细胞外，作为胞外酶，催化水解作用。 （ 2）结合酶（双成分酶、全酶）这类酶由酶蛋白和非蛋白两部分构成。 非蛋白部分又称为酶的辅因子。 酶蛋白必须与酶的辅因子结合才具有催化活性。 酶的活性中心决定了酶的催化作用的特性。 所谓 酶的活性中心 是酶蛋白分子中，由必需基团所组成的、具有一定空间结构的活性区域。 在酶的活性中心内，必需基团有两种： 结合基团 和 催化基团。 40 重 要的辅酶 (辅基 ) (1)转移氢的辅酶 (2)转移电子的辅酶 (3)转移基团的辅酶 ★ 10 米氏方程的理解 酶促反应动力学是研究酶的反应速度以及决定反应速度的各种因素。 根据中间产物学说推导了能够表示整个反应中底物浓度与反应速度关系的方程式，称为米－门方程式 式中 v——酶促反应的（初）速度； Vm——最大反应速度； S——底物浓度； Km——米氏常数。 20 米氏常数（ Km） 的物理意义 Km 是反应速度为最 大反应速度一半时的底物浓度。 因为，当 v＝ 1/2Vm 时， Km ＝ S。 米氏常数的单位为浓度单位。 米氏常数是酶的特征性物理常数，它只与酶的性质和它所催化的底物种类有关，而与酶浓度无关，所以一种酶在一定条件下对某一底物只有一个特定的 Km 值，因而 Km 值可作为鉴别酶的一种手段。 1／ Km 可近似地表示酶对底物亲和力的大小， 1／ Km 愈大，表明亲和力愈大，反应速度愈快；反之，亲和力愈小，反应速度愈慢。 二．营养 ： 水分要求 碳源 氮源 矿质营养 生长因子 生长因子定义 ： 某些微生物不能从普通的碳源、氮源 物质合成，而只有通过外源供给才能满足机体生长需要的有机物质称为生长因子。 生长因子与生成因子的区别 ： 依据微生物生长所需要的碳源（无机和有机碳源）和能源（光能和化能），可以将微生物分为四种营养类型： 光能自养型； 化能自养型； 光能异养型； 化能异养型； ： 单独扩散、促进扩散、主动运输和基团转位四种形式 ★ ： 按照培养基的成分分类 ： 合成培养基、天然培养基、半合成培养基 按照培养基的物理性状分类 ： 固体培养基、液体培养基、半固体培养基 按照培养基的用途 分类 ： 基本培养基、选择培养基、鉴别培养基、加富培养基 选择性培养基 有两种制备思路：投毒法：添加抑制剂 投其所好法：添加生长剂 SK SVv mm★ 三．能量代谢 是指在无外在电子受体时，底物脱氢后所产生的还原力 [H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源中间产物，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。 发酵是某些厌氧微生物在生长过程中获得能量的一种方式。 在发酵过程中，可被利用的底物通常为单糖或某些双糖，亦可为氨基酸等。 有机物只是部分氧化，以中间代谢产物为电子受体。 发酵类型 产物 微生物 乙醇发酵 乙醇、 CO2 酵母菌 乳酸同型发酵 乳酸 乳酸细菌 乳酸异型发酵 乳酸、乙醇、乙酸、 CO2 明串珠菌属 混合酸发酵 乳酸、乙醇、乙酸、甲酸、 CO H2 大肠埃希氏菌 所有的发酵第一步都是糖酵解，丙酮酸是其重要的中间代谢产物，然后在不同类型的微生物参与下，才能按照各种类型进行继续发酵。 糖酵解途径（ EMP） 糖酵解可分为两大步骤： （ 底物水平磷酸化是进行发酵的微生物获取能量的唯一方式 ） 第一步骤包括一系列不涉及氧化还原反应的预备性反应，主要是通过加入能量使葡萄糖活化，并将六碳糖分解为三 碳糖，其结果是生成一种主要的中间产物 3－磷酸甘油醛，并消耗 2molATP； 第二步骤是通过氧化还原反应，产生 4mol ATP， 2mol NADH＋ H＋和 2mol 丙酮酸。 与发酵相比，底物在氧化过程中脱下的氢或电子（ NADH＋ H＋）不是直接与中间代谢产物耦联，而是通过一系列电子传递体最终交给有关无机物（最终电子受体，包括 O NO3－、 SO42－和 CO32－等）。 呼吸是大多数微生物用以产生能量（ ATP）的一种方式。 根据电子受体是否为 O2 分为有氧呼吸和无氧呼吸。 以葡萄糖为例，在有氧呼吸过程中，葡萄糖的氧化分解分为三个阶段： ①葡萄糖经 EMP 途径酵解。 ②丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系的催化下生成乙酰 CoA。 ③乙酰 CoA 进入三羟酸循环（亦称 TCA 循环或柠檬酸循环） ,产生 ATP、 CO NADH＋ H＋和 FADH2。 ： 底物水平磷酸化 ： 1mol 葡萄经酵解后净产 2molATP，产能方式称为底物水平磷酸化，底物被氧化过程中，在中间代谢产物分子上直接形成比高能焦磷酸键 ,含能更高的高能键并可直接将键能交给 ADP 使之磷酸化，生成 ATP 的这一过程。 呼吸链磷酸化 (氧化磷酸化 )： 由 NADH＋ H＋（或 NADPH＋ H＋）和 FADH2 经呼吸链形成高能磷酸酯键的这一过程称为呼吸链磷酸化，它是氧化磷酸化产能的又一种形式。 ★ 4. 10 三羧酸循环 (TCA) 原理 三羧酸循环始于乙酰 CoA。 首先，乙酰 CoA 与草酰乙酸结合生成六碳的柠檬酸，这一合成过程靠乙酰 CoA 含有的高能键推动。 此后，经两次脱羧生成 2mol CO2，使进入三羧酸循环的乙酰 CoA 转为 CO2，并使六碳化合物重新转化为四碳的草酰乙酸。 同时在这一循环过 程中通过底物水平磷酸化生成 1molATP，并通过脱氢（氧化）生成 4 分子还原当量（即 3mol NADH＋ H＋和 1molFADH2 ）。 ★ 20 三羧酸循环的生理意义 ① 为细胞合成和维持生命活动提供大量能量。 三羧酸循环中产生 30mol ATP，占葡萄糖彻底氧化总产能量的 79％。 ② 为细胞合成提供原料。 在微生物生长繁殖过程中，除某些维生素和氨基酸等（生长辅因子）由食物供给外，大多数细胞合成的原料来源于代谢途径中中间产物。 由于三羧酸循环中的中间代谢产物种类较多，这就为细胞合 成提供了方便。 例如α－酮戊二酸是脯氨酸、组氨酸、精氨酸、谷氨酰胺及脲等的原料，琥珀酰 CoA 是蛋氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等的原料，此外，延胡索酸、草酰乙酸和乙酰 CoA 等都是重要的原料。 ③ 作为各种有机底物彻底氧化的共同途径。 TCA 是碳水化合物（糖类）、脂类、蛋白质等共同彻底氧化分解的途径。 第五章 微生物的生长繁殖与生长因子 ：（可能会出填空题，下边的方法介绍看看吧） （ 1）稀释倒平皿法（ MPN） （ 2）划线法 （ 3）单细胞挑取法 （ 4）利用选择培养 基分离法 （ 1） 稀释倒平皿法（ MPN） ：将待分离的材料作一系列稀释 (如 1: 1:100、 1:1 000、 1:10 000…)，取不同稀释液各少许与已熔化并冷却至 50℃的琼脂培养基相混合，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂培养基凝固后，保温培养一定时间，即有菌落出现。 稀释倒平皿法一般可以分为浇注平板法和平板表面涂布法。 （ 2） 划线法 ：将熔化的琼脂培养基倾入无菌培养皿中，冷凝后，用接种环取少许待分离材料，在培养基表面连续划线。 划线法要注意力度，既不划破培养基，同时还可以足够分散细胞形成单菌落。 （ 3） 单细胞挑取 法 ：单细胞挑取法是从待分离材料中只挑取一个细胞来培养。 可 一台显微挑取器，装置于显微镜上，把一滴细菌悬浮液置于载玻片上，用装于显微挑取器上的极细的毛细吸管，在显微镜下对准一个单独的细菌细胞挑取，再接种于培养基上培养而得纯培养。 （ 4） 利用选择培养基分离法 ：不同的细菌需要不同的营养物。 因此，可以把培养基配制成适合于某种细菌生长而限制其他细菌生长的环境。 这样的选择培养基可用来分离培养纯种。 2. 测定微生物的数量的方法： (1)、全数测定 (直接计数法 ): ①涂片染色法：一定量样品涂布在载玻片上，染色后计数。 细菌数量 =每个视野的细菌的平均数量／视野中的菌液体积 ②滤膜染色法：一定量样品过滤到滤膜上，染色计数。 （也称血球计数板染色法） 计数格 =4 4=16 大格血球计数板 1 大格 =5 5=25 小格 1 小格 = = 总体积 =16 = (注：计数之前都需把样品预处理 ) ③比例计数法：比例 —— 样品菌液与等体积的血液混合，观测二者比例 ④比浊计数法：浊 —— 细菌悬浮液的浊度，细菌不完全透光，一定范围内菌溶液的混浊度与菌数量成正比 ：（四个阶段，每个阶段的指示意义） 细菌的生长曲线可以分为四个时期 (1)停滞期 (适应期 ) 停滞期又称滞留适应期。 当菌种接种到新鲜培养基后，细菌并不立即生长繁殖，而要经过一段时间的调整和适应，以合成多种酶，并完善体内的酶系统和细胞的其他成分。 在这个时期，细胞的代谢活力很强，蛋白质和 RNA 含量增加，菌体体积显著增大。 在迟缓期末，细菌的长度可达接种时的 6 倍。 迟缓期末期和对数期前期的细胞，对热、化 特点： 生长速率常数近于零 细胞形态变大 rRNA 含量增高 合成代谢较活跃 影响延滞期长短的因素： 接种龄：种子（ inoculum）处于什么生长期。 Ⅰ、Ⅳ Ⅲ Ⅱ 时间 活细菌重量 生长率。