微生物的類群與微生物的代謝

微生物的類群與微生物的代謝第1頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物界：例如細菌、藍藻真菌界：例如酵母菌原生生物界：例如草履蟲、變形蟲病毒：例如艾滋病毒、脊髓灰質炎病毒

目前已經知道的微生物約有10萬種，分布在以下各界中：第一節(jié)微生物的類群第2頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月農田上層15cm處微生物的數量微生物每克土壤中的數量細菌9.8×107放線菌2.0×106真菌1.2×105藻菌2.5×104原生動物3.0×104第3頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月菌落數與空氣清潔度的關系空氣清潔度菌落數最清潔的空氣1-2潔凈空氣30個以下普通空氣30-150輕度污染空氣300以下嚴重污染空氣301以上第4頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月人體微生態(tài)中微生物的含量部位含量部位含量眼睛1g肺20g鼻腔10g腸道1000g口腔20g生殖道20g皮膚200g總量1271g第5頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月人體消化系統(tǒng)中微生物群體(個/g)回腸結腸直腸或糞便雙歧桿菌1041071010擬桿菌1031081010腸桿菌103106106腸球菌－107－乳桿菌－－104第6頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、細菌（原核微生物）1、細菌的結構第7頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、細菌的繁殖：細菌主要是以二分裂的方式進行繁殖第8頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月3、細菌的菌落定義：單個或者少數細菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，會形成一個肉眼可見的、具有一定形態(tài)結構的子細胞群體，叫做群落。特征：大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等。功能：每種細菌在一定條件下所形成的菌落，可以作為菌種鑒定的重要依據。舉例：如乳酸菌菌落、大腸桿菌菌落。第9頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月4、生產用細菌（Bacteria）（1）.醋酸細菌（Acetobacter）（a）醋酸桿菌（Acetobacter

）·食醋釀造·醋酸菌飲料的發(fā)酵生產。如:果醋。（b）葡萄糖氧化桿菌（GluconobacterOxydans

）·發(fā)酵生產2,5-二酮基-D-葡萄糖酸。而2,5-二酮基-D-葡萄糖酸是生產維生素C的重要前提物質?！ぐl(fā)酵生產細菌纖維素。而細菌纖維素具有許多植物纖維素無法比擬的優(yōu)良性能，是一種新型的生物可降解材料，廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、造紙等行業(yè)。第10頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）.

乳酸細菌（LacticAcidBacteria

）主要包括：乳酸球菌（Lactococcus）、乳酸桿菌（Lactobaccillus）和雙歧桿菌（Bifidobacterium）等23個屬。某些乳酸細菌是目前國際公認的人或動植物典型的益生菌（Probiotics），如：雙歧桿菌（Bifidobacterium）、嗜酸乳桿菌（L.acidophilus）、干酪乳桿菌（L.casei）、鼠李糖乳桿菌（L.rhamnosus）、羅伊氏乳桿菌（L.reuteri）、植物乳桿菌（L.plantarum）、發(fā)酵乳桿菌（L.fermentum）、瑞士乳桿菌（L.helveticus）、革氏乳桿菌（L.gasseri）等。大多數乳酸菌廣泛應用于食品、醫(yī)藥、養(yǎng)殖、種植、飼料等領域，被公認為是安全的（GRAS，GenerallyRegardAsSaft）微生物。第11頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

（a）乳酸細菌在發(fā)酵乳制品中的應用·采用保加利亞乳桿菌（L.bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcusthermophilus）發(fā)酵生產酸乳產品?！だ貌煌娜樗峒毦l(fā)酵生產各種類型的干酪產品。生產干酪的乳酸細菌分為嗜溫型乳酸菌和嗜熱型乳酸菌。

嗜溫型乳酸菌包括：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌等乳酸細菌。

嗜熱型乳酸菌包括：嗜熱鏈球菌、堅忍鏈球菌、費氏微球菌、乳酸乳桿菌、嗜熱乳桿菌、保加利亞乳桿菌、瑞士乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、嗜酸乳桿菌、短乳桿菌、布氏乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌等乳酸細菌。第12頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月·運用產酸型乳酸細菌（乳酸鏈球菌和乳脂鏈球菌）和產香型乳酸細菌（噬檸檬酸鏈球菌、丁二酮鏈球菌），發(fā)酵生產酸制奶油?！げ捎瞄_菲爾（Kefir）顆粒狀發(fā)酵劑，發(fā)酵生產乳酒。在北高加索、東歐、俄羅斯部分地區(qū)，自古就有飲乳酒的習慣。開菲爾發(fā)酵劑中含有多種乳酸菌和酵母菌。其中乳酸細菌包括：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌、葡聚糖明串珠菌、腸膜明串珠菌，高加索乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、瑞士乳桿菌、短乳桿菌等。酵母菌包括：啤酒酵母、脆壁酵母、開菲爾球擬酵母、高加索乳酒酵母、乳酸克魯維酵母、乳酸酵母等。第13頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

（b）乳酸細菌在發(fā)酵肉制品中的應用·利用啤酒片球菌、植物乳桿菌以及微球菌、葡萄球菌等發(fā)酵生產干制香腸（如：意大利薩拉米）與半干制香腸（如：黎巴嫩大臘腸）?！げ捎弥参锶闂U菌、戊糖片球菌和木糖葡萄球菌生產發(fā)酵牛肉火腿。

（c）乳酸細菌在發(fā)酵果蔬中的應用·運用植物乳桿菌、腸膜明串珠菌、片球菌（乳酸片球菌、啤酒片球菌、嗜鹽片球菌）、短乳桿菌發(fā)酵生產酸泡菜。·利用保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌或者植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌生產發(fā)酵番茄汁?！げ捎秒p歧桿菌生產發(fā)酵胡蘿卜汁?！だ弥参锶闂U菌和乳酸片球菌生產發(fā)酵油橄欖。第15頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

（d）乳酸細菌在發(fā)酵植物蛋白中的應用·運用雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌生產發(fā)酵大豆乳、花生乳?！だ帽＜永麃喨闂U菌、嗜熱鏈球菌生產發(fā)酵綠豆乳、核桃乳、葵花籽乳。（e）乳酸細菌在發(fā)酵谷物和薯類中的應用·以植物乳桿菌、短乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌與啤酒酵母為發(fā)酵劑生產酸面包?！ひ灾参锶闂U菌、德氏乳桿菌、布氏乳桿菌與啤酒酵母為發(fā)酵劑生產蘇打餅干。·利用保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和乳酸克魯維酵母、脆壁克魯維酵母生產發(fā)酵麥芽汁飲料?！げ捎帽＜永麃喨闂U菌、嗜熱鏈球菌生產發(fā)酵木薯、紅薯、馬鈴薯飲料。第16頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（f）乳酸細菌在釀酒中的應用·運用酒明串珠菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌在葡萄酒釀造中進行蘋果酸-乳酸發(fā)酵，以改善口感，提高品質?！だ萌樗峋谄【漆勗熘邪l(fā)酵生產酸化麥芽和酸化麥汁，可降低啤酒色澤、改善風味、提高穩(wěn)定性。（g）乳酸細菌在調味品釀造中的應用·在醬油釀造中的發(fā)酵后期添加耐鹽性乳酸菌（嗜鹽片球菌、醬油四聯球菌、植物乳桿菌）和耐鹽性酵母菌（魯氏酵母、結合酵母、球擬酵母），可使醬油呈味增香?！ぴ谝后w深層發(fā)酵制醋時，加入乳酸菌和酵母菌，可改善風味。第17頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（h）乳酸細菌在乳酸發(fā)酵生產中的應用·采用鼠李糖乳桿菌發(fā)酵生產L-乳酸?！だ米笮樗嵫挎邨U菌發(fā)酵生產D-乳酸?！み\用瑞士乳桿菌發(fā)酵生產L-乳酸和D-乳酸的外消旋混合物。·采用嗜淀粉乳桿菌直接發(fā)酵淀粉生產乳酸。（i）乳酸細菌在生物防腐劑發(fā)酵生產中的應用·許多乳酸細菌能夠產生細菌素，但迄今為止，乳酸鏈球菌產生的乳酸鏈球菌素——Nisin，是乳酸鏈球菌產生的一種多肽物質，由34個氨基酸殘基組成，分子量約為3500Da，是目前唯一公認并應用于食品保藏中的生物防腐劑?！だ萌樗峒毦_發(fā)新型生物防腐劑——乳酸菌細菌素，潛力巨大。第18頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

（j）乳酸細菌在發(fā)酵生產胞外多糖中的應用·許多乳酸細菌能夠產生胞外多糖，如：保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、干酪乳桿菌、腸膜明串珠菌等?！だ媚c膜明串珠菌發(fā)酵生產的右旋糖酐（多聚葡萄糖）作為代血漿成分已得到應用。右旋糖酐具有減少血小板凝聚、降低血液粘滯性、防止血栓形成等功能。·乳酸細菌產生的胞外多糖還具有改善發(fā)酵乳的組織狀態(tài)、提高菌株對腸粘膜的吸附能力、抗腫瘤、提高免疫力等諸多生理功能。開發(fā)應用前景廣闊。第20頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（k）利用人體益生型乳酸菌研制開發(fā)各種益生菌食品、醫(yī)藥微生態(tài)制劑和口服疫苗。（l）利用動植物益生型乳酸菌研制開發(fā)各種動物飼料和植物種植的微生態(tài)制劑。/us/5839226/59864262.shtml

第21頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

應用于氨基酸發(fā)酵、核苷酸（如：5’-肌苷酸和5’-鳥苷酸）發(fā)酵；生產輔酶A。

應用于谷氨酸發(fā)酵和味精生產。產氨短桿菌（Brevibacteriaceae）谷氨酸棒桿菌（Corynebacterium）（3）（4）第22頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

應用于氨基酸發(fā)酵。利用烴類生產菌體蛋白。

發(fā)酵生產維生素B12。微球菌（Micrococcus）黃單胞桿菌（Xanthomonas）（5）（6）第23頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

發(fā)酵生產維生素B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果膠酶等。轉化類固醇載體。發(fā)酵生產淀粉酶，廣泛應用于酒精發(fā)酵、啤酒釀造、果酒釀造、糊精制造、糖漿制造、紡織品退漿、銅版紙加工、洗衣業(yè)、香料加工除淀粉?！ぐl(fā)酵生產蛋白酶，其中，酸性蛋白酶用于大豆脫腥、皮毛軟化；中性蛋白酶用于皮革脫毛、啤酒釀造、蛋白質分解、肉制品嫩化、蛋白胨和酵母膏的生產；堿性蛋白酶用于洗衣業(yè)。假單胞桿菌（Pseudomonas）枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）（7）（8）第24頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月·發(fā)酵生產有機溶劑——丙酮、丁醇、丁二醇。·利用耐熱梭狀芽孢桿菌和熱解糖梭狀芽孢桿菌發(fā)酵纖維素生產酒精。

·發(fā)酵葡萄糖生產果糖（葡萄糖的異構化）梭狀芽孢桿菌（Clostridium）巨大芽孢桿菌（Bacillusmegaterium）（9）（10）第25頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

·發(fā)酵生產青霉素酶，用于青霉素的檢測?！ぐl(fā)酵生產強的松醫(yī)藥。臘狀芽孢桿菌（Bacilluscereus）節(jié)桿菌（Arthrobacter）（11）（12）第26頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

·發(fā)酵生產谷氨酰脫羧酶，可對谷氨酸進行定量分析。

·發(fā)酵生產天冬酰胺酶，可治療白血癥。·發(fā)酵甲烷或甲醇生產單細胞蛋白（SCP）。大腸桿菌（Escherichiacoli

）甲烷同化菌（Methylotropicbacteria）（13）（14）第27頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（15）·包括：甲烷桿菌（Methanobacterium）甲烷八疊球菌（Methanosarcine）甲烷球菌（Methanococcus）·發(fā)酵有機廢料生產甲烷，作為新型生物能源。甲烷產生菌第28頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二、放線菌（原核微生物）1、放線菌的形態(tài)第29頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2、放線菌的結構氣生菌絲孢子絲孢子基內菌絲培養(yǎng)基第30頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月3、放線菌的分布放線菌在自然界分布很廣，在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等處，尤其在土壤中種類和數量很多。4、放線菌的繁殖放線菌沒有有性繁殖，主要通過形成無性抱子形式進行無性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子在適宜環(huán)境里發(fā)芽形成新的菌絲體。第31頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月5生產用放線菌（Actinomycetes）

放線菌主要用于各種抗生素。1943年瓦克斯曼發(fā)現鏈霉素后，對抗生素產生菌的各種放線菌進行了研究。

鏈霉菌（Streptomyces）（1）灰色鏈霉菌（Str.griseus）

·發(fā)酵生產鏈霉素。

·發(fā)酵生產蛋白酶（同枯草芽孢桿菌）。（2）金霉素鏈霉菌（Str.aureofacieus）

·發(fā)酵生產金霉素。（3）委內瑞拉鏈霉菌（Str.Venezuelae）

·發(fā)酵生產氯霉素。（4）青灰色鏈霉菌（Str.caespitosus）

·發(fā)酵生產絲裂霉素。第32頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）卡那鏈霉菌（Str.kanamyceticus）·發(fā)酵生產卡那霉素。（6）紅色鏈霉菌（Str.erythreus）·發(fā)酵生產紅霉素。（7）生二素鏈霉菌（Str.ambofacieus）·發(fā)酵生產螺旋霉素。（8）北里鏈霉菌（Str.kitasatoensis）·發(fā)酵生產柱晶白霉素。（9）林肯鏈霉菌（Str.lincolnensis）·發(fā)酵生產林肯鏈霉素。（10）前胡鏈霉菌青灰色變種（Str.peuceticusVar.caesius）·發(fā)酵生產亞得利亞霉素。第33頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（11）輪絲鏈霉菌（Str.verticillus）

·發(fā)酵生產博來霉素（堿性糖肽類抗癌抗生素）。（12）蘭花鏈霉菌（Str.orchiadaceus）

·發(fā)酵生產環(huán)絲霉素。（13）產灰黃鏈霉菌（Str.griseochromogenes）

·發(fā)酵生產殺稻瘟菌素-S。小單胞菌（Micromonospra）

·包括：刺孢小單胞菌（M.echinospora）紫紅小單胞菌（M.purpurea）

·發(fā)酵生產慶大霉素。地中海諾卡氏菌（Nocardiamcditerranei）

·發(fā)酵生產利福霉素。球擬放線菌

·發(fā)酵生產甾體激素（醫(yī)藥）。第34頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌。酵母菌是一類單細胞真菌的俗稱，分類學上分屬于子囊菌綱和半知菌類。特點：個體一般以單細胞狀態(tài)存在多數營出芽繁殖能發(fā)酵糖類產能細胞壁常含甘露聚糖常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中三、酵母菌（真核微生物）第35頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月分布及與人類的關系分布：偏酸性的含糖環(huán)境。水果、蔬菜、蜜餞的表面，果園土壤中。種類：據1982年的資料，已知的酵母有56屬，500多種。酵母菌與人類的關系極其密切。應用:第36頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月生產用酵母菌（Yeast）

1.啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae

）

·發(fā)酵生產酒精、啤酒、葡萄酒。

·發(fā)酵生產酵母，并利用酵母提取凝血素、細胞色素C、輔酶A、海藻糖、核黃素等。

·與乳酸菌一起，作為生產面包的發(fā)酵劑。

2.產軟假絲酵母（Candidautilis）

·發(fā)酵糖類、紙漿廢液、糖蜜、木材水解液等生產單細胞蛋白（SCP）

3.解脂假絲酵母（Candidalipolytica）

·發(fā)酵正烷烴進行石油脫蠟，制造低凝固點石油和制取SCP蛋白。

·發(fā)酵正烷烴生產維生素B6。第37頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月4.阿氏假囊酵母（EremotheciumashbyiiGuilliermond

）·發(fā)酵生產核黃素（VB2）。

5.白色假絲酵母（Candidaalbicans

）·發(fā)酵烴類生產SCP蛋白。

6.克魯維酵母（Kluyveromyces）·包括：乳酸克魯維酵母（K.lactis）脆壁克魯維酵母（K.fragilis）·發(fā)酵生產乳糖酶。防止煉乳、冰淇淋生產中乳糖析出及治療乳糖不耐癥。第38頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月霉菌（mold）是絲狀真菌的一個俗稱，通常指那些菌絲體較為發(fā)達又不產生大型肉質子實體結構的真菌。分布及與人類的關系①工業(yè)上的有機酸、酶制劑抗生素、維生素、生物堿等的發(fā)酵生產②進行生物防治，污水處理和生物測定③食品制造方面，如醬油的釀造和干酪的制造④在基礎理論研究方面，霉菌是良好的實驗材料四、霉菌(真核微生物)第39頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月在居家環(huán)境中大約有300種霉菌它會嚴重影響人類的健康第40頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月生產用霉菌（Mould）

1.黑曲霉（Asperillusniger）·發(fā)酵生產檸檬酸，應用于食品、醫(yī)藥、化工領域?！ぐl(fā)酵生產淀粉酶（同枯草芽孢桿菌）?！ぐl(fā)酵生產果膠酶，應用于果汁、果酒的澄清。·發(fā)酵生產菊粉酶，可使菊芋（菊糖）轉化為果糖。·發(fā)酵生產葡萄糖氧化酶，應用于除去蛋白或包裝中的氧?！ぐl(fā)酵生產乳糖酶（同克魯維酵母）?！ぐl(fā)酵生產β-葡聚糖酶，應用于啤酒釀造中分解β-葡聚糖，降低麥汁黏度，加快過濾速度。·發(fā)酵生產單寧酶，應用于分解單寧，食品脫澀，制造沒食子酸。·發(fā)酵生產柚苷酶，應用于柑橘罐頭的脫苦?！ぐl(fā)酵生產纖維素酶和半纖維素酶，應用于谷類脫皮、制造速溶飲料和方便食品、與果膠酶合用提高果汁或果酒的澄清度。第41頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.米曲霉（Asperillusoryzae）·用于發(fā)酵生產醬油和醬類制品的制曲菌種。·發(fā)酵生產淀粉酶（同枯草芽孢桿菌）。·發(fā)酵生產蛋白酶（同枯草芽孢桿菌）。

3.黃曲霉（Asperillusorazae

）·發(fā)酵生產淀粉酶（同枯草芽孢桿菌）。

4.紅曲霉（Monascus）·發(fā)酵生產糖化酶，應用于制造葡萄糖和釀酒工業(yè)的糖化?！ぐl(fā)酵生產紅曲，應用于紅腐乳的釀造、食品染色、中藥成分。第42頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

6.青霉（Penicillium）（1）桔青霉（P.citrinum）·發(fā)酵生產強力助鮮劑——5’-肌苷酸和5’-鳥苷酸（同產氨短桿菌）。注意某些菌株產生毒素。（2）產黃青霉（P.chrysogenum）·發(fā)酵生產青霉素?！ぐl(fā)酵生產葡萄糖氧化酶（同黑曲霉）?！ぐl(fā)酵生產葡萄糖酸（工業(yè)有機酸）?！ぐl(fā)酵生產維生素C。·發(fā)酵生產飼料蛋白。（3）展開青霉（P.patulum）·發(fā)酵生產灰黃霉素，用于治療真菌性皮膚病和灰指甲。第43頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

7.毛霉（Mucor）·用于發(fā)酵生產腐乳的制曲菌種（腐乳毛霉、魯氏毛霉、總狀毛霉、五通橋毛霉）?！?/p>

發(fā)酵生產凝乳酶（米黑毛霉、微小毛霉），用于制造干酪時酪蛋白的凝固?！まD化甾體化合物（高大毛霉、總狀毛霉、微小毛霉）。·酒曲中常見的糖化及發(fā)酵霉菌（魯氏毛霉、總狀毛霉、微小毛霉）。第44頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

8.根霉（Rhizopus）·用于發(fā)酵生產腐乳和豆類食品的制曲菌種（黑根霉、米根霉、華根霉）?！ぐl(fā)酵生產淀粉酶和糖化酶（米根霉、華根霉）?！ぞ魄途扑幹谐Ｒ姷奶腔咕赘?、華根霉）。·發(fā)酵生產蛋白酶（同枯草芽孢桿菌）。·是轉化甾體化合物的重要真菌（黑根霉）。

9.木霉（Trichoderme）·發(fā)酵生產纖維素酶（綠色木霉，T.viride），用于谷類脫皮，制造速溶飲料和方便食品。第45頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月10.赤霉（Gibberellafujikuroi

）·發(fā)酵生產植物生長激素——赤霉素（俗稱“九二0”）。11.好食鏈孢霉（Neurosporasitophile）·發(fā)酵生產維生素A。12.白地霉（Geotrichumcandidum）·發(fā)酵生產食用或飼用菌體蛋白。13.犁頭霉（Absidia）·發(fā)酵生產甾體激素。第46頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月五、病毒（無細胞結構）1、病毒的形態(tài)第47頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月三、病毒2、病毒的繁殖吸附注入核酸合成核酸和蛋白質釋放裝配第48頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)微生物的代謝第49頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、微生物的代謝產物初級代謝產物定義：微生物通過代謝活動所產生的、自身生長和繁殖所必需的物質。舉例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素等。特征：A不同的微生物初級代謝產物基本相同；B初級代謝產物合成過程是連續(xù)不斷的。第50頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、微生物的代謝產物次級代謝產物定義：微生物生長到一定階段才產生的化學結構十分復雜、對該微生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質。舉例：抗生物、毒素、激素、色素等。特征：A不同的微生物次級代謝產物不同；B抗生素是一類具有特異性抑菌和殺菌作用的有機化合物。第51頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二、微生物代謝的調節(jié)酶合成的調節(jié)微生物細胞內酶的種類：組成酶：微生物細胞內一直存在，合成是受遺傳物質控制。誘導酶：在環(huán)境中存在某種物質的情況下才能夠合成的酶。舉例：亮白曲霉原來不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培養(yǎng)基內加入蔗糖，一段時間后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。第52頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二、微生物代謝的調節(jié)酶活性的調節(jié)第53頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二、微生物代謝的調節(jié)兩種調節(jié)的對比酶合成的調節(jié)酶活性的調節(jié)不同點調節(jié)對象通過酶量的變化控制代謝速率控制酶活性，不涉及酶量變化調節(jié)效果相對緩慢快速、精細調節(jié)機制基因水平調節(jié)，調節(jié)控制酶合成代謝調節(jié)，它調節(jié)酶活性相同點細胞內兩種方式同時存在，密切配合，高效、準確控制代謝的正常進行。第54頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月三、微生物代謝的人工控制目的最大限度積累對人類有用的代謝產物措施改變微生物遺傳特性控制生產過程種各種條件第55頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月代謝調控在發(fā)酵工業(yè)中的應用

（一）應用營養(yǎng)缺陷型菌株以解除正常的反饋調節(jié)在直線式的合成途徑中，營養(yǎng)缺陷型突變株只能累積中間代謝物而不能累積最終代謝物。但在分支代謝途徑中，通過解除某種反饋調節(jié)，就可以使某一分支途徑的末端產物得到累積。第56頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第57頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月天冬氨酸黃色短桿菌的代謝過程甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸中間產物Ⅰ天冬氨酸激酶中間產物Ⅱ抑制高絲氨酸高絲氨酸脫氫酶第58頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月天冬氨酸人工控制黃色短桿菌的代謝過程生產賴氨酸中間產物Ⅰ天冬氨酸激酶中間產物Ⅱ甲硫氨酸蘇氨酸高絲氨酸高絲氨酸脫氫酶不能合成可以大量積累賴氨酸人工誘變的菌種不能產生第59頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）應用抗反饋調節(jié)的突變株解除反饋調節(jié)抗反饋調節(jié)突變菌株，就是指一種對反饋抑制不敏感或對阻遏有抗性的組成型菌株，或兼而有之的菌株。在這類菌株中，因其反饋抑制或阻遏已解除，或是反饋抑制和阻遏已同時解除，所以能分泌大量的末端代謝產物。第60頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）控制細胞膜的滲透性

微生物的細胞膜對于細胞內外物質的運輸具有高度選擇性。細胞內的代謝產物常常以很高的濃度累積著，并自然地通過反饋阻遏限制了它們的進一步合成。采取生理學或遺傳學方法，可以改變細胞膜的透性，使細胞內的代謝產物迅速滲漏到細胞外。這種解除末端產物反饋抑制作用的菌株，可以提高發(fā)酵產物的產量。

第61頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)次生代謝產物

代謝調控機制第62頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物代謝類型菌體合成代謝的產物可根據它們與菌體生長、繁殖的關系分為初級代謝產物和次級代謝產物。初級代謝產物是指微生物產生的，生長和繁殖所必需的物質，如蛋白質、核酸等。第63頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月次級代謝產物是指由微生物產生的，與微生物生長、繁殖無關的一類物質。其生物合成至少有一部分是和與初級代謝產物無關的遺傳物質(包括核內和核外的遺傳物質)有關，同時也與這類遺傳信息產生的酶所控制的代謝途徑有關?？股?、色素、毒素等是與初級代謝產物(如氨基酸、核酸)相對產生的次級代謝產物。第64頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

(一)次級代謝產物及特征(1)次級代謝產物是由微生物產生的，不參與微生物的生長和繁殖。

(2)次級代謝產物的生物合成最少也要有一部分是不參與次級代謝產物生物合成的遺傳物質(質粒plasmid)，但參與與質粒有關的代謝途徑。

(3)它的生產大