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1、大气氮库（N2）大气固氮工业固氮NO3-氮素化肥氮盐尿素硝化细菌分解者生物固氮NH3-NO2-、NO3-反硝化细菌N2遗体生产者消费者脲酶尿素脲酶2.18氮循环 固氮微生物N2NH3固氮酶硝化细菌NH3NO2-、NO3-酶反硝化细菌NO2-、NO3- N2酶（N2循环）2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用 动物与微生物代谢部分：三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介淀粉葡萄糖脂肪、某些氨基酸CO2H2O能量肝糖元肌糖元氧化合成分解转变合成皮下结缔组织、肠系膜脂肪储存甘油、脂肪酸CO2H2O能量氧化糖元转变分解蛋白质合成转变各种组织蛋白、酶及
2、激素等新的氨基酸含氮部分NH3 尿素转变不含氮部分CO2H2O能量糖类、脂肪分解转氨基脱氨基氨基酸2.20人和动物体内三大营养物质的代谢必需氨基酸在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸非必需氨基酸不能在人和动物体细胞内合成，只能从食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸种类(8种)种类苯丙赖色亮，缬亮苏甲硫（本秉赖色亮，谢亮输贾刘）12种概念概念苯丙氨酸赖氨酸色氨酸亮氨酸缬氨酸异亮氨酸苏氨酸甲硫氨酸不同种动物有不同的必需氨基酸助记词2.21 人体的必需氨基酸2C3H6O32C2H5OH2CO24H能量2CH3COCOOHC6H12O6(葡萄糖)(酒精)(乳酸)(丙酮酸)ATP(少)热总反应式C6H12O6
3、能量2C3H6O3酶C6H12O62C2H5OH2CO2酶能量总反应式细胞质基质线粒体6CO220HC6H12O64H能量6H2OATP(少)热C6H12O62CH3COCOOH12H2OATP(多)6O2能量热呼吸链ATP(少)热能量2CH3COCOOH(葡萄糖)(丙酮酸)细胞质基质线粒体细胞膜2.22细胞的有氧呼吸2.24有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物终产物（CO2、H2O）、能量中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量产能多少多，生成大量ATP少，生成少量ATP
4、共同点氧化分解有机物，释放能量2.25呼吸作用产生的能量的利用情况呼吸类型被分解的有机物储存的能量释放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸1mol葡萄糖2870kJ2870kJ1165 kJ40.59%无氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%注：无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。绿色植物光合细菌基本类型新陈代谢类型兼性厌氧型异化类型需氧型厌氧型同化类型自养型异养型光能自养型化能自养型兼性营养型酵母菌有光时：自养生活（进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物）无光时：异养生活红螺细菌有氧时：有氧呼吸无氧时：无氧呼吸硝化细菌
5、化能合成作用光合作用绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌多数动植物一些细菌(如光合细菌，供氢体不是水，不放O2)蛔虫等特殊类型2.26新陈代谢的类型你知道吗科学发现：人们对消化过程的研究发现了酶人们对向光性的研究发现了生长素人们对溶菌现象的研究发现了青霉素原核细胞微生物（单细胞）细菌形态杆形、球形、螺旋形（弧形）结构特殊结构质粒、荚膜、鞭毛、芽孢、基本结构细胞壁细胞膜细胞质（仅有核糖体）核区（环状DNA）繁殖二分裂（有DNA的复制和平分）菌落概念特征细菌在固体培养基上繁殖形成的细菌子细胞群体大小、形状、颜色、光泽度、透明度、硬度等结构基内丝菌气生丝菌吸收养料营养产生孢子繁殖分枝状菌丝放线菌对人
6、类的贡献产抗生素（次级代谢产物）分布土壤、空气、水中其它类群支原体、衣原体（无壁）、（蓝藻）真核细胞微生物单细胞多细胞霉菌酵母菌细胞结构非细胞结构增殖病毒DNA或RNA结构囊膜（带刺突）蛋白质、多糖、脂类组成衣壳核酸核衣壳（可有）基本单位：衣壳粒功能：保护、抗原性吸附注入复制（核酸）合成（蛋白质）装配释放分类DNA病毒RNA病毒蛋白质和DNA组成蛋白质和RNA组成微生物的类群2.27微生物的类群2.28微生物的营养种类特点功能物理性质固体培养基加凝固剂分离、鉴定半固体培养基观察、保藏液体培养基不加凝固剂工业生产化学成分合成培养基成分明确分类、鉴定天然培养基天然成分工业生产用途选择培养基加抑制剂
7、(如青霉素)加特殊C源或N源不加某物质（如N源）选择、分离鉴别培养基加指示剂或药品鉴别培养基种类营养素提供碳素营养水无机盐碳源无机碳源有机碳源CO2、NaHCO3等糖、脂、石油等氮源提供氮素营养无机氮源有机氮源N2、硝酸盐、铵盐等尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子微生物生长不可缺少的微量有机物（包括维生素、氨基酸、碱基等）配制原则（三要原则）目的要明确根据培养种类、培养目的选择原材料注意营养物质的浓度和比例营养要协调C/N=4：有利于繁殖；C/N=3：有利于产谷氨酸碳氮比最重要pH要适宜细 菌：pH=6.57.5放线菌：pH=7.58.5真 菌：pH=5.06.0微生物的营养你知道吗加入高浓度食盐
8、可分离金黄色葡萄球菌加入青霉素可分离酵母菌和霉菌不加N源可分离固氮微生物加入伊红-美蓝可鉴别大肠杆菌不断产生代谢产物微生物的代谢初级代谢产物次级代谢产物微生物自身生长繁殖必需的物质氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素产物概念对自身生长繁殖非必需的物质抗生素、毒素、激素、色素产物概念代谢调节或积累或排除特点酶合成调节大肠杆菌一直存在，只受遗传控制的酶组成酶诱导酶受环境中某物质的诱导产生“好酶知时节，当需乃发生”分解葡萄糖的酶分解乳糖的酶酶活性调节通过改变酶的催化活性，来调节代谢速率概念负反馈：酶催化的产物增多抑制酶的活性原理谷氨酸脱氢酶受谷氨酸产量的调节同时存在密切配合协调作用代谢的人工控制改变遗
9、传特性基因诱变高产赖氨酸的黄色短杆菌转基因基因工程人胰岛素控制发酵条件改变细胞膜的通透性，即时输出代谢产物，解除对酶的抑制2.29微生物的代谢2.30微生物的生长微生物群体生长的规律时期特点作用调整期菌体不增殖，代谢活跃，体积增大对数期以2n形式增长，代谢旺盛作菌种和科研材料稳定期生死平衡，活菌数最多，芽孢形成收获菌体和代谢产物衰亡期死亡加速，形态多样，细胞裂解影响微生物生长的环境因素温度pH氧最适生长温度：2537（最适pH见前）超过：蛋白质和核酸不可逆破坏超过：影响酶活性和细胞膜稳定性需氧或不需氧微生物的生长2.31微生物的生长曲线与生长速率的关系时间菌体数目(lg)0时间生长速率0kk2
10、dcabdcab生长速率繁殖率死亡率注意a：调整期b：对数期c：稳定期d：衰亡期说明2.32发酵工程简介概念内容采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，为人类生产有用产品；或者直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。菌种选育培养基配制灭菌扩大培养与接种基因诱变传统，常用。基因工程细胞工程细胞融合（三要原则）一般步骤：配制调pH分装灭菌严格杀灭培养基和发酵设备中的各种微生物，保证菌种是单一纯种选育的良种要经多次扩大培养，才能满足大规模生产需要分离提纯产品代谢产物菌体本身过滤、沉淀等方法分离蒸馏、萃取、离子交换等方法提取发酵过程检测菌体数目和产物浓度。添加培养基组成。严格控制发酵条件（温度、pH、溶氧、通气量、转速）应用食品工业上的应用生产抗生素、维生素、动物激素、氨基酸、核苷酸等医药工业上的应用生产传统发酵产品啤酒、果酒、食醋等生产食品添加剂酸味剂、鲜味剂、甜味剂、色素开发人类新食源单细胞蛋白、真菌蛋白等新食品发酵工程改变原来基因转基因工程菌（工程细胞）第 8 页 共 8 页
