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1、 绪论 微生物营养种类 微生物营养指微生物获取与利用营养物质的过程 无机营养型微生物以作独一碳源不需要有机养料的微生物 有机营养型微生物只以适合的有机化合物作为营养物质的微生物 光能无机营养型以日光为能源以为碳源合成细胞有机物的营养种类 光能有机营养型：以日光为能源，之外源有机物为碳源和供氢体合成细胞内物质的营养种类 化能无机营养型经过以氧化无机物开释出的能量复原成为细胞有机物的营养种类 化能有机营养型用有机物分解时开释出的能量将有机物分解的中间产物合成新的有机物的营养种类 微生物营养种类 营 养 类 型 能 源 碳 源 代 表 类 群 光能无 自 机营养 光 蓝细菌、绿色硫细菌、嗜盐 细菌
2、养 型 化能无 机营养 无机物 硝化细菌、硫化细菌 光能有 有机物与红螺菌 光 异 机营养 养 型 化能有 有机物 进一步分为 有机物 腐生菌和寄生菌 机营养 、光能无机营养型（光能自养型）（）不产氧光合作用 代表菌种：绿硫菌、紫硫菌 （）（）产氧光合作用 代表菌种：蓝细菌、藻类 （）（）嗜盐古细菌 以紫膜进行特别的光能转变 、光能有机营养型（光能异养型）在以二氧化碳为主要碳源时，需要以有机物作为供氢体，利用光 能将二氧化碳复原成细胞物质，它们的细胞中含有光合色素，生长时大多需要外源的 生长因子，比如 红螺菌（）、化能无机营养型（化能自养型）化能自养型化能自养菌复原 而需要的和复原力 是经过氧
3、化无机 、和等）来实现的。底物（、化能自养细菌的能量代谢主要有三个特色：无机底物的氧化直接与呼吸链发生联系。由脱氢酶或氧化复原酶 催化的无机底物脱氢或脱电子后，直接进入呼吸链传达。这与异养微生物葡萄糖氧化要经 过和等门路的复杂代谢过程不一样。呼吸链的组分更加多样化，氢或电子可从任一组分进入呼吸链。产能效率即比一般要比异养微生物更低。、化能有机营养型 化能异养型 从有机物氧化过程中获取能量，并以有机物作为主要碳源进行生长。又可依据它们利用有机物的特征分为腐生菌和寄生菌，以及它们之间的过渡种类。上述营养型的区分不是绝对的，在它们中间存在着好多过渡种类。比如：氢单胞菌，在完整部是无机养料的环境中，经
4、过氢和氧化获取能量，同化二氧化碳，营自养生活；当环境中有有机物时，直接利用有机物碳架物质而营异养生活。又如：红螺菌，在光照下能利用光能生长，在暗处有氧条件下，可经过氧化有机物 获取能量，实现生长，表现为化能营养型。为防止杂乱，一般以为依照营养型分类以最简单的营养条件为依据，即光能营养型先于化能营养型，自养型先于异养型。微生物的代谢特色（以及微生物研究生理的长处）代谢速率快（大）代谢的多样性 代谢研究的易操作性 代谢门路：中间产物与中产物，直线代谢门路（一般为分解代谢）与分枝代谢门路（一般为合成代谢），两向代谢门路 细胞壁构造 真菌细胞壁构成肽聚糖脂多糖磷壁酸质分枝菌酸 古生菌细胞壁构成 假肽聚
5、糖 酸性杂多糖 糖蛋白 酵母细胞壁构成 甘露聚糖蛋白葡聚糖 （几丁质）纤维素 纤维素的分解：纤维素分子的基本构造糖苷键，酮多糖，椅式构象，所有伸展，氢键交联成网状构造 淀粉：糖苷键，糖苷键，连结松懈，加热易糊化 原生质膜：原核细胞中 磷脂中异样脂肪酸，质脂，糖脂，二醚磷脂酰甘油，鲨烯，脂类色素 真核微生物中酵母甾醇，麦角甾醇 分解代谢 单糖分解门路：（糖酵解）门路 碳架构造变化 生理意义：产生产生小分子碳架，生糖。散布宽泛。歧路：（兼性）好氧菌中的丙酮醛支路。笔录：门路又叫二磷酸己糖门路，原由是二磷酸果糖酶为该门路的特色酶。其过程一般为激活氧化产能。小分子碳架指 门路 经典门路 等发现的新门路
6、。生理功能：供给多种碳架，产生，产生。散布宽泛。与的联系。笔录：门路又叫单磷酸己糖门路，不是严格的分解代谢门路 门路 碳架构造的变化 特色：特色酶：醛缩酶，。散布：主要限于 笔录：门路比门路短 经过裂解产生丙酮酸和甘油醛，只有一半产生了，故产生数目比门路少近一半，但产热多。其过程为：激活氧化脱水 门路（裂解直接产物为乙酰磷酸）碳架构造变化：门路（磷酸 戊糖分解），门路（己糖分解）。特色：特色酶为磷酸解酮酶，特色反响。生理意义：仅散布在少量细菌中，门路为戊糖分解的重要门路，门路为己糖分解的重要门路。笔录：常用程度这四个门路都从葡萄糖开始 从到四条门路的总结：怎样确立特色酶，放射性同位素标志。丙酮
7、酸代谢（氧化或许复原，为共同代谢产物必经之路）丙酮酸代谢的门路：发酵乙醇发酵，乳酸发酵，丁酸型发酵，丙酸发酵，混淆酸和丁二醇发酵；（呼吸）乙醇发酵 酵母的乙醇发酵现象、产物与机理：第一型发酵（在时，产物为乙醇。）第二型发酵（在 的时，产物为甘油和乙醇。）第三型发酵（在时，产物为乙醇、乙酸和甘油。），高渗发酵（比如当环境中的为时，产物主要为甘油。）细菌的乙醇发酵：经 门路 笔录：利用酵母进行酒精发酵的长处是抗高渗，弊端是只好利用葡萄糖 利用细菌进行酒精发酵的有点是可利用木糖，弊端是不抗高渗 乙醛乙醇，在野生酵母中，逆反响速率远大于正反响速率，乙醛 乙酰辅酶 三羧酸循环；改进型，逆反响速率远小于正
8、反响速率 第二型发酵中乙醇少许，但不可以完整阻断 丙酮酸脱氢酶是乙醇发酵的重点性酶 影响乙醇发酵的条件：浓度，葡萄糖浓度 第三型发酵的那来自现加水解，再加中和 乳酸发酵：同型乳酸发酵：经过门路芽孢乳杆菌，杆状乳酸菌 只生成乳酸 异型乳酸发酵：经过门路（球状乳酸菌）乳酸乙酸 双歧乳酸发酵：经过 门路（两性双岐乳酸杆菌）乳酸乙酸乙醇 笔录：乳酸菌是统称，不是分类名称，微好氧或许厌氧 丙酮酸 乳酸 产乳酸量：同型异型双岐烃类的 脂肪烃类的分解：脂肪烃的分解的三种启始羟化方式：单尾端氧化，双尾端氧化，亚尾端氧化 脂肪烃的分解的二个生化前提：羟化酶（单氧酶）芬芳烃的分解的三阶段 芬芳烃的分解启始：从各种
9、芬芳烃长途或短途到邻苯二酚。邻苯二酚的分解：在双氧酶的催化下，邻位裂解（产物：琥珀酸 乙酸）或间位裂解（产物：丙酮酸 乙醛）方式 邻苯二酚的邻位裂解或间位裂解产物的持续分解 一碳化合物的氧化 复原态一碳化合物的基本类型：笔录：只含的一碳化合物细菌能氧化利用 含一碳化合物 细菌和酵母都能氧化利用 无机化能自养菌的主要群落：笔录：脱硫硫杆菌的应用：土壤肥力的流失，污水治理 的微生物氧化（只有细菌能进行）氢细菌的概貌，兼性化能自养 的生物氧化体制：反响式 能量产生：经过氧化磷酸化，氧化 产生分子（比如，真养产碱杆菌的两种氢酶：可溶性的氢酶氧化产生，存在细胞 膜上的颗粒性的氢酶氧化 与呼吸链偶联，从始
10、，至，产生）含化合物的微生物氧化的生物氧化种类 长途种类，以氧化硫杆菌 为代表，在的生物 氧化过程中有多种多硫酸中间产物。短途种类，以排硫杆菌（）为代表，仅有 为中间产物。笔录：氧化复原电位更低，门路更长，产能更多 氧化一分子硫，起码产生疏子 微生物的光合磷酸化主要差别（这种光合细菌，均不产氧气）第四章 微生物的合成代谢 自养性的固定（）植物，蓝细菌和化能自养细菌：细菌，细菌（）复原三羧酸循环（光合细菌：紫色细菌，绿色细菌，蓝绿细菌，嗜盐细菌）（）复原单羧酸循环 异养性的固定 笔录：复原三羧酸循环为原核细胞独有的自养型固定方式网上参照：氨基酸的生物合成：氨基酸分子中各基团的根源：氨的根源：环境
11、，胞内含氮化合物，生物固氮，由 复原 。硫的根源：环境，胞内含硫化合物，胞内同化型复原 。碳架构造的根源 氨基酸的生物合成门路：氨 基 化 作 用：还 原 氨 基 化，直 接 氨 基 化。酰氨化。转 氨 基 作 用 ，重新合成由初生氨基酸合成次生氨基酸，氨基酸，由消旋酶或氨基酸转氨酶催化产生。笔录：若碳架已经具备，则门路（），（），（），如谷氨酸，谷氨酰胺，天冬氨酸的合成 若碳架构造不具备，则门路（）氨基酸的合成：先经过合成 氨基酸，再经过消旋酶转变为氨基酸 初生氨基酸与次生氨基酸。初生氨基酸有四个，分别为缬氨酸 ，丝氨酸，谷氨酸，天冬酰胺 微生物合成氨基酸的特色：微生物独有的门路，例：细菌或
12、低等真菌的（赖氨酸）的合成。微生物独有的酶催化过程，例：细菌合成精氨酸过程中乙酰谷氨酸的生成。微生物独有的代谢空间，例：细菌的 微生物合成门路的多样性，例：细菌中（半胱氨酸）的三种合成门路 细菌的型氨基酸的合成，经过消旋酶或型氨基酸转氨酶催化 笔录：嘧啶碱基独自成环，嘌呤碱基由组氨酸合成代谢的分支产生 细菌需要 氨基酸主假如用于肽聚糖的合成，而真菌没有 细菌合成 赖氨酸 的中间产物 二氢吡啶二羧酸，四氢吡啶二羧酸 是原核微生物赖氨酸合成过程中的重要中间代谢产物 并环合成是经过脂肪酸合成门路后再环化而成的 芬芳族氨基酸合成的中间代谢产物有预苯酸邻氨基苯甲酸，对氨基苯甲酸，分枝酸 次级代谢的种类
13、依据终产物对其余生物的作用：抗生素，激素，生物碱，毒素，色素，维生素。依据次级代谢与初级代谢的关系分类 次级代谢（三种抗生素）举例：青霉素和头孢霉素的合成，主要步骤为聚合，构造修饰，无装置；链霉素的合成，主要步骤为构造修饰（装置），无聚合反响；红霉素的合成，主要步骤为聚合反响（构造修饰），无装置。笔录：链霉素由 初次发现 弗莱明初次发现的是异青霉素 青霉素中的环的命名：第一个环为噻唑环，第二个环为噻嗪环 头孢霉素由顶头孢霉产生，其五元环到六元环的扩环反响致使其稳固性很好 链霉素由三个部分构成：链霉胺，链霉糖，链霉胍 构成异青霉素的三个氨基酸分别为（氨基己二酸），（丙氨酸），（半胱氨酸）红霉素主要克制革兰氏阳性菌 次级代谢的微生物特色：次级代谢以初级代谢为前提，而且受初级代谢的调理。次级代谢一般在菌体生长后期发生。构造修饰中酶专一性低，是多衍生产物的主因。次级代谢的菌株特异性。次级代谢与染色体外遗传相关。笔录：不一样属不一样种有同样的次级代谢，但同种同属次级代谢产物却存在差别；同种同属不一样菌株，次级代谢产物可能不一样