《微生物代謝途徑》課件

《微生物代謝途徑》本課程將深入探討微生物代謝途徑，從基礎(chǔ)理論到應(yīng)用實踐，涵蓋微生物生長、代謝類型、關(guān)鍵途徑及應(yīng)用等方面。旨在幫助您掌握微生物代謝的知識和技能，為后續(xù)學(xué)習(xí)和研究提供理論基礎(chǔ)。課程簡介目標掌握微生物代謝的基本原理和應(yīng)用內(nèi)容微生物分類、代謝類型、途徑調(diào)控、工業(yè)應(yīng)用等方法課堂講授、課后習(xí)題、實驗操作微生物的概念和分類概念微生物是指體積微小、結(jié)構(gòu)簡單的單細胞或多細胞生物分類細菌、真菌、病毒、原生動物、藻類微生物的結(jié)構(gòu)特點細胞壁保護細胞，維持形狀細胞膜控制物質(zhì)進出，能量轉(zhuǎn)換細胞質(zhì)包含核糖體，進行蛋白質(zhì)合成核質(zhì)遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制微生物營養(yǎng)需求碳源提供碳骨架，合成細胞物質(zhì)氮源合成蛋白質(zhì)、核酸等無機鹽維持細胞代謝，酶的活性生長因子特定有機物，無法自身合成微生物生長曲線1遲滯期適應(yīng)環(huán)境，準備生長2對數(shù)期快速繁殖，代謝活躍3穩(wěn)定期生長速度下降，營養(yǎng)不足4衰亡期細胞死亡，數(shù)量減少有氧呼吸代謝糖酵解葡萄糖分解，產(chǎn)生丙酮酸三羧酸循環(huán)丙酮酸氧化，產(chǎn)生CO2和NADH電子傳遞鏈電子傳遞，產(chǎn)生ATP無氧發(fā)酵代謝1乳酸發(fā)酵乳酸菌2酒精發(fā)酵酵母菌3丁酸發(fā)酵梭狀芽孢桿菌光合作用代謝1光反應(yīng)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能2暗反應(yīng)CO2固定，合成有機物化能自養(yǎng)代謝1硝化細菌氧化氨，產(chǎn)生硝酸鹽2硫細菌氧化硫化物，產(chǎn)生硫酸鹽3鐵細菌氧化亞鐵離子，產(chǎn)生三價鐵離子代謝途徑的調(diào)控酶活性調(diào)節(jié)抑制、激活、修飾基因表達調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控中間代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)氨基酸谷氨酸、賴氨酸等有機酸檸檬酸、乳酸等維生素核黃素、維生素B12等微生物代謝在工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)酵工業(yè)酒精、抗生素、酶制劑等環(huán)境保護污水處理、固體廢棄物降解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生物肥料、生物農(nóng)藥微生物發(fā)酵產(chǎn)品介紹微生物代謝產(chǎn)品的提取分離過濾去除菌體、雜質(zhì)萃取利用溶解度差異提取產(chǎn)物色譜法分離純化產(chǎn)物，提高純度微生物代謝產(chǎn)品的檢測鑒定化學(xué)方法滴定、光譜分析等生物學(xué)方法酶活性測定、微生物檢測等儀器分析氣相色譜、液相色譜等微生物代謝中的酶促反應(yīng)1酶的特性催化效率高、專一性強、易受環(huán)境影響2酶的分類氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶等3酶的作用機理降低反應(yīng)活化能，加速反應(yīng)速率代謝途徑中的可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)反應(yīng)方向可逆，受平衡影響不可逆反應(yīng)反應(yīng)方向單向，不可逆轉(zhuǎn)能量代謝在微生物中的重要性1物質(zhì)合成提供能量，合成細胞物質(zhì)2運動和運輸提供能量，維持細胞活動3環(huán)境適應(yīng)調(diào)節(jié)代謝，適應(yīng)環(huán)境變化電子傳遞鏈與ATP合成電子傳遞鏈電子傳遞，釋放能量ATP合成能量儲存，驅(qū)動代謝碳代謝與能量轉(zhuǎn)換光合作用CO2固定，合成有機物呼吸作用有機物分解，釋放能量氮代謝與有機酸生產(chǎn)氮固定N2轉(zhuǎn)化為氨，提供氮源氨同化氨轉(zhuǎn)化為氨基酸，合成蛋白質(zhì)有機酸生產(chǎn)發(fā)酵過程中，產(chǎn)生有機酸微生物代謝調(diào)控的分子機理1酶活性調(diào)節(jié)抑制、激活、修飾2基因表達調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控基因表達對代謝的影響基因敲除刪除特定基因，影響代謝途徑基因過表達提高特定基因表達，增強代謝產(chǎn)物合成環(huán)境因素對微生物代謝的影響溫度影響酶活性，影響代謝速率pH值影響酶活性，影響代謝途徑氧氣濃度影響呼吸類型，影響能量代謝代謝工程在微生物生產(chǎn)中的應(yīng)用1菌株改造提高產(chǎn)量，改善產(chǎn)品性質(zhì)2發(fā)酵工藝優(yōu)化提高效率，降低成本3產(chǎn)品分離純化提高純度，降低污染微生物代謝研究的前沿方向合成生物學(xué)設(shè)計和構(gòu)建新型代謝途徑代謝組學(xué)研究代謝物變化，解析代謝網(wǎng)絡(luò)微生物多樣性探索未知微生物，開發(fā)新資源臨床微生物學(xué)中的代謝應(yīng)用抗生素抑制細菌生長，治療感染益生菌調(diào)節(jié)腸道菌群，改善健康總結(jié)與展望微生物代謝途徑是