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1、二轮专题复习二轮专题复习: : 微生物与发酵工程微生物与发酵工程 微生物微生物原核生物界原核生物界 原生生物界原生生物界真菌界真菌界病毒界病毒界微生物的类群微生物的类群( (细菌、放线菌、蓝藻细菌、放线菌、蓝藻) )( (酵母菌、霉菌、大型真菌酵母菌、霉菌、大型真菌) )( (草履虫、变形虫、衣藻草履虫、变形虫、衣藻) )( (噬菌体、艾滋病毒噬菌体、艾滋病毒) )特点：结构都相当特点：结构都相当简单简单, ,个体多数十分个体多数十分微小微小. .通通常要用常要用光学显微镜或电子显微镜光学显微镜或电子显微镜才能看到，有才能看到，有的甚至没有细胞结构的甚至没有细胞结构. .类群类群结构特点结构特
2、点遗传物质遗传物质繁殖方式繁殖方式举例举例病毒病毒原核原核生物界生物界真菌界真菌界原生原生生物界生物界无细胞结构无细胞结构(核酸衣壳囊膜核酸衣壳囊膜)原核原核(细胞壁、细胞壁、膜、质膜、质)真核真核(细胞壁、细胞壁、膜、质、核膜、质、核)真核真核(细胞膜、细胞膜、质、核质、核)噬菌体噬菌体烟草花叶病毒烟草花叶病毒流感病毒流感病毒细菌细菌放线菌放线菌霉菌、蘑菇、霉菌、蘑菇、酵母菌酵母菌衣藻、草履衣藻、草履虫、变形虫虫、变形虫DNA或或RNADNADNADNA增殖：吸附增殖：吸附注入注入合成合成装配装配释放释放分裂生殖分裂生殖(二分裂二分裂)孢子生殖孢子生殖出芽生殖出芽生殖(有性生殖）有性生殖）分
3、裂生殖分裂生殖有性生殖有性生殖拟核，大型环状拟核，大型环状DNA质粒质粒(含抗生素，抗药性，固氮基因含抗生素，抗药性，固氮基因)其成分为其成分为肽聚糖肽聚糖芽孢：芽孢：细菌的细菌的休眠体休眠体，对，对恶劣的环境有抵抗力恶劣的环境有抵抗力细菌的营养细菌的营养异养型异养型自养型自养型蓝藻蓝藻 硝化细菌等硝化细菌等寄生寄生腐生腐生菌落菌落可作为菌可作为菌种鉴定的重要种鉴定的重要依据依据要求：了解结要求：了解结构的特殊性。构的特殊性。刺突刺突囊膜囊膜衣壳衣壳( (粒粒) )核酸核酸病毒的结构示意图蛋白质、多糖、脂类构成的膜蛋白质、多糖、脂类构成的膜决定病毒的遗传性状决定病毒的遗传性状本质为蛋白质本质为
4、蛋白质决定病毒抗原特异决定病毒抗原特异性的结构是什么？性的结构是什么？关于放线菌：关于放线菌：细胞结构、菌丝及其作用、与生物固氮的关系。细胞结构、菌丝及其作用、与生物固氮的关系。例例1、控制、控制细菌合成抗生素的基因，控制放菌合成抗生素的基因，控制放线菌主菌主要要遗传性状的基因，控制病毒抗原特异性性状的性状的基因，控制病毒抗原特异性性状的基因依次位于（基因依次位于（）核区大型核区大型环状状DNA上上质粒上粒上细胞核染色体上胞核染色体上衣壳内核酸上衣壳内核酸上 微生物的营养五大五大类营养要素养要素碳源：有机或无机碳源，有些碳源可以作碳源：有机或无机碳源，有些碳源可以作为能源能源氮源：氮源：铵盐、
5、硝酸、硝酸盐是最常用的氮源是最常用的氮源生生长因子：因子：维生素、生素、AAAA、碱基等、碱基等水和无机水和无机盐例例2 2、下列有关微生物的营养物质的叙述中，正确的是（、下列有关微生物的营养物质的叙述中，正确的是（ ）A.A.作为碳源的物质不可能同时是氮源作为碳源的物质不可能同时是氮源B.B.凡是碳源都能提供能量凡是碳源都能提供能量C.C.除水以外的无机物只提供无机盐除水以外的无机物只提供无机盐D.D.无机氮源也能提供能量无机氮源也能提供能量D D记住一些特记住一些特殊例子。殊例子。确定微生物代谢类型的标准确定微生物代谢类型的标准代谢类型代谢类型标准标准确定确定自养型、异养型自养型、异养型兼
6、性营养型兼性营养型否否自养型自养型是是异养型异养型有无有机碳源均可有无有机碳源均可？光能自养型光能自养型化能自养型化能自养型利用光能光能型利用光能光能型利用化学能化能型利用化学能化能型需氧型、厌氧型需氧型、厌氧型兼性呼吸型兼性呼吸型是需氧型是需氧型否厌氧型否厌氧型有无氧均可兼性有无氧均可兼性是否依赖外是否依赖外界有机碳源界有机碳源转变成自身转变成自身物质的能源物质的能源是否需要是否需要氧气氧气 培养基的配制原则和种类 目的要明确：目的要明确：自养自养/ /异养；固氮异养；固氮/ /非固氮非固氮营养要协调：营养要协调：注意各营养物质的浓度和比例注意各营养物质的浓度和比例 pHpH要适宜：要适宜：
7、真菌：真菌：5.0-6.05.0-6.0细菌：细菌：6.5-7.56.5-7.5放线菌：放线菌：7.5-8.57.5-8.5根据物理性质划分：根据物理性质划分：液体、半固体和固体培养基液体、半固体和固体培养基根据化学成分划分：根据化学成分划分：天然培养基、合成培养基天然培养基、合成培养基根据用途划分：根据用途划分：选择培养基、鉴别培养基选择培养基、鉴别培养基 原原则则种类（及用途）：种类（及用途）：选择培养基选择培养基加入青霉素的培养基加入青霉素的培养基加入高浓度食盐的培养基加入高浓度食盐的培养基 不加氮源的无氮培养基不加氮源的无氮培养基不加含碳有机物的无碳培养不加含碳有机物的无碳培养基基分离
8、酵母菌、霉菌等真菌分离酵母菌、霉菌等真菌分离金黄色葡萄球菌分离金黄色葡萄球菌分离固氮菌分离固氮菌分离自养型微生物分离自养型微生物鉴定培养基鉴定培养基加入伊红加入伊红美蓝的培养基：美蓝的培养基：鉴别大肠杆菌鉴别大肠杆菌初、次级代谢产物的比较初、次级代谢产物的比较微生物的代谢调节微生物的代谢调节 酶合成的调节：酶合成的调节：意义：意义： 既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力 酶活性的调节：酶活性的调节： 酶活性的调节是一种通过改变已有酶的催化活性来调节 的速率，其主要原因是，
9、代谢过程中产生的 结合，致使 产生变化，这种变化的特点是 。这种调节的特点是 。 代谢代谢代谢产物与酶代谢产物与酶酶的结构酶的结构可逆的可逆的快速、精细快速、精细 组成酶是细胞内一直存在的酶，它们的合成只受组成酶是细胞内一直存在的酶，它们的合成只受 的控制，而诱导酶是受的控制，而诱导酶是受 的控的控制，在细胞中不会一直存在。制，在细胞中不会一直存在。遗传物质遗传物质遗传物质和遗传物质和环境条件环境条件酶活性调节和酶合成调节的区别酶活性调节和酶合成调节的区别 a.从调节对象看：b.从调节效果看：c.从调节机制看：酶合成的调节是通过酶是否合成（量）的变化控制代谢速率。酶合成的调节是通过酶是否合成（
10、量）的变化控制代谢速率。而酶活性的调节是对已存在的酶活性进行控制，它不涉及酶而酶活性的调节是对已存在的酶活性进行控制，它不涉及酶量变化。量变化。酶活性调节直接而迅速。酶活性调节直接而迅速。酶合成调节间接而缓慢。酶合成调节间接而缓慢。酶合成调节是基因水平调节，它调节控制酶合成。酶合成调节是基因水平调节，它调节控制酶合成。酶活性调节是代谢水平调节，它调节酶活性。酶活性调节是代谢水平调节，它调节酶活性。 关系：关系：同时存在，密切配同时存在，密切配合，协调作用合，协调作用。（通过调（通过调节，细胞内一般不会积累节，细胞内一般不会积累代谢产物。）代谢产物。）谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸谷氨酸棒状杆菌生产谷
11、氨酸黄色短杆菌合成赖氨酸黄色短杆菌合成赖氨酸此图表示的是此图表示的是哪种调节？哪种调节？在生产上怎样应用微生在生产上怎样应用微生物代谢调节原理的？物代谢调节原理的？例例3. 3. 以下能正确以下能正确说明明酶活性活性调节的是的是( )( )A.A.只要一种代谢产物积累，酶活性就下降只要一种代谢产物积累，酶活性就下降B.B.代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降C.C.细胞膜通透性改变，可解除代谢产物对酶活性的抑细胞膜通透性改变，可解除代谢产物对酶活性的抑制制D.D.控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段C调整期
12、调整期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰亡期衰亡期 代谢活跃，体积增大，合成分裂所需代谢活跃，体积增大，合成分裂所需ATPATP、酶等、酶等 长短与菌种、培养条件有关长短与菌种、培养条件有关 快速分裂，呈等比数列递增快速分裂，呈等比数列递增特点：代谢旺盛，形态和生理特性稳定特点：代谢旺盛，形态和生理特性稳定 应用：作菌种缩短生产周期应用：作菌种缩短生产周期 数目最多数目最多 达达K K值值 ， 种内斗争最剧烈种内斗争最剧烈 大量积累代谢产物，尤其是次级代谢产物，出现芽孢大量积累代谢产物，尤其是次级代谢产物，出现芽孢“连续培养连续培养”延长稳定期，提高产量，缩短生产周期延长稳定期，提高产量，缩短生
13、产周期 死亡速率死亡速率 繁殖速率繁殖速率 活菌数目急剧下降活菌数目急剧下降 畸形分化以及解体并释放代谢产物畸形分化以及解体并释放代谢产物 微生物的生长微生物的生长:微生物生长曲线是在微生物生长曲线是在什么条件下绘制的？什么条件下绘制的？微生物生长曲线在生产上微生物生长曲线在生产上主要的应用点是在什么？主要的应用点是在什么？调整期调整期对数期对数期稳定期稳定期衰亡期衰亡期微生物生长曲线对应的生长速率微生物生长曲线对应的生长速率例例4 4、如果把调整期、对数期、稳定期、衰亡期分别用如果把调整期、对数期、稳定期、衰亡期分别用A A、B B、C C、D D表示，把相关字母填于下段中。表示，把相关字母
14、填于下段中。 根据微生物群体生长规律分析，细菌开始生长于 期，次级代谢开始产生于 期，体积增长开始于 期，菌体分裂开始于 期，活菌死亡开始于 期，有害代谢产物产生开始于 期，细胞解体开始于 期，增长速度最快的是 期，选择菌种在 期，出现芽孢在 期，菌体出现多种形态在 期，次级代谢产物大量积累于 期。诱导酶合成开始于 期，组成酶合成开始于 期。种内斗争最激烈是 期，与无机环境斗争最激烈的是 期。AAAAAAABBDDCAACD发酵工程简介发酵工程简介谷氨酸谷氨酸发酵酵过程程发酵工程的概念和内容酵工程的概念和内容 发发酵酵工工程程：菌菌种种的的选选育育培培养养基基的的配配制制灭灭菌菌扩大培养和接种
15、扩大培养和接种发酵发酵分离提纯。分离提纯。注意条件。注意条件。v单细胞蛋白：指体内含较多蛋白质的单细胞蛋白：指体内含较多蛋白质的 . 在谷氨酸发酵过程中，如果培养基碳源与氮源比为4：1时，菌体会大量 ，产生的 少；当这一比为 时，菌体繁殖受到抑制，但 的合成量大增。当发酵罐中PH呈酸性时谷氨酸棒状杆菌就会生成 ；当 不足时，生成的代谢产物就会是 或琥珀酸。 如果是培养酵母菌，在氧气充足的条件下，有利于菌体进行 生殖，其代谢产物是 ；如果在无氧条件下，菌体进行 呼吸，产物是 。 繁殖繁殖谷氨酸谷氨酸3：1谷氨酸谷氨酸乙酰谷氨酰胺乙酰谷氨酰胺溶氧溶氧乳酸乳酸出芽出芽CO2和和H2O无氧无氧酒精和酒精和CO2微生物菌体微生物菌体问题：问题：
