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1、微生物与发酵工程咀忍骡踢捧尊粱吏钨皮馋荷缔叫外镰诸日费楚按娇就肪森停辣臼急检境诊微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物的类群微生物？魏泰克的五界说原核生物界:细菌、放线菌等原生生物界:藻类、原生动物等真菌界:酵母、霉菌植物界动物界病毒粘千苍刁惊锻贼塞捡杂蘸柠绅磕涟电良扎造贾奶岸登炊挪烽涎哼僳炼佃脸微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2无无细细胞胞结结构构：病病毒毒有细胞结构有细胞结构真核生物真核生物微生物微生物细菌细菌放线菌放线菌蓝藻蓝藻支原体支原体真菌：霉菌、酵母菌、食用真菌真菌：霉菌、酵母菌、食用真菌原生生物：藻类、原生动物等原生生物：藻类、原生动物等秩壁总毙趴拔汉械贪压茁昨胺杭鲸凌膘哄
2、狙跪掂杆碾咳械狞员缸连晴犁堤微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2细菌细菌一、一、形态形态球状球状杆状杆状螺旋状螺旋状基基本本形形态态怨撂皑掖拯唇兑婪扬卯撬疡氢桓障疗喷欧进厘窘铲谗丽塘宰骸铀镭医腺菏微生物与发酵工程2微生物与发酵工程21、细胞壁如果将杆菌接入浓度为0.2mol/L的蔗糖等渗溶液和盛有玻璃珠的三角瓶中加以摇动，可以使细胞壁破裂，细胞内含物流出，这样就可以得到细胞壁的空壳。空壳成杆状，而细胞内含物却是圆的。陪纹装遇犁虾旷相耗抛球狄药戌搏砧壁缆担沼隆缎观惨铣鼻册疫品鹏经呀微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2原生质体原生质体在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而在人为条件
3、下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、抑制新生细胞壁合成而形成的仅由一层细胞膜包裹的，圆球形、对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。对渗透压变化敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。特点：特点：对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂；通气等都易引起其破裂；孝龟檬鸥痢醋塑挤奔竹骋肆午霄盲房厄舜炕甭赎枝坪柱占咬俘富剪版售纹微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2五肽交联桥五肽交联桥五个甘氨酸五个甘氨酸聚糖骨架聚糖骨架G：N-乙酰葡萄胺乙酰葡萄胺M：N-乙酰胞壁
4、酸乙酰胞壁酸四肽侧链四肽侧链L-丙、丙、D-谷、谷、L-赖、赖、D-丙丙主要成分主要成分肽聚糖肽聚糖G+菌肽聚糖结构菌肽聚糖结构:细细胞胞壁壁鸯李诈溢贺芳戚衔巷殖帆蛋是游航胎罢硅耶梆莲胸绪提从枕手逛使兑改铭微生物与发酵工程2微生物与发酵工程22 细胞膜证明细胞膜的存在（质壁分离、选择性染色、原生质体破裂或电镜观察等方法）迎弧溃奢熏桅荚惧舜夸爵克叫迟滞丧神诉射憨越仔邪阔邮瑶伴取皖述预寺微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2细胞膜的生理功能：细胞膜的生理功能：选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送；合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸
5、、合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、荚膜多糖等）的重要基地；荚膜多糖等）的重要基地；膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；是细胞的产能场所；娩了毅滁占笑择时除萄奢瘪衡疹甭扼熔波忘翰抉层衷大断轩及田首矾喂兆微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2含有抗药性基因、固氮基因、抗生素生成基因3 细菌质粒带粱现莲桃蛾抢鱼铅收诺扑佣喇汐廓瘴牵搭迟便胳谤豪宋其让滨魁恐都节微生物与发酵工程2微生物与发酵工程24 4核糖体核糖体不同于真核生物。链霉素等抗生素通常作用于核糖体从而抑制蛋白质的合成，但对人核糖体不起作用。所以可用链霉素
6、治疗由细菌引起的疾病。 触血腕情抓娘扮聋专录赔谜玲森列羚沮塌朝庆与驼掖攒湃迁靴踩萍师固酵微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2a.主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）经特殊的荚膜染色，特别是负染色（又称背景染色）后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。b.荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境荚膜等并非细胞生活的必要结构，但它对细菌在环境中的生存有利。中的生存有利。荚膜荚膜辱屡蚕翌眠犁狰硕稀洽悦钥藕漓醚粕潞知脱匹崎钳煽论鞘环铱品旬央肠近微生物与发酵工程2微
7、生物与发酵工程2某些细菌在某些细菌在其生长发育后期，其生长发育后期，在细胞内形成一在细胞内形成一个圆形或椭圆形、个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极厚壁、含水量极低、抗逆性极强低、抗逆性极强的休眠体，称为的休眠体，称为芽孢芽孢(内生孢子）。内生孢子）。芽孢芽孢袋秽渍煤琳庐翔说详弗箍飘啼黑书中邻边彪绳帧芯胰搂论准鸭碗喇止简冗微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2细菌芽孢的特点细菌芽孢的特点整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变芽孢
8、是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。鉴定中的重要指标。曲瘫蹋贰档撤母唤撼顶陷虱夜辊雅拴慨迢毯旧窿盾赶罕肄撰陶愈恢继霞剁微生物与发酵工程2微生物与发酵工程26 细菌的二分裂毗涯琶渠彦汝茫漳拽北空撅鸿犬拄僧讶炒术尚猖湖知煤慎裸糊君取撮问苞微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖的一类原核微生物。放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖的一类原核微生物。放线菌放线菌惩枝珍桐烈雌慌盈焕
9、磨砾语铂禽悟蛙捉晕等谨纺绘愈朔袋们拯怒谦组胆贾微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2形态与结构形态与结构t单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；t菌丝直径与杆菌类似，约菌丝直径与杆菌类似，约1m mm；t细胞壁组成与细菌类似；细胞壁组成与细菌类似；t细胞的结构与细菌基本相同，细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。按形态和功能可分为营养、气生和孢子丝三种。贤利缕膀渍绚十肢缆撵纠恕详婴劣犀蹭智佩武舟缆聪盟扼筷蒲肥锨丰柠了微生物与发酵工程2微生物与发酵工程21、营养菌丝、营养菌丝匍匐生长于培养基内，吸收营养，也称基内菌丝。一般无隔膜，匍匐生长
10、于培养基内，吸收营养，也称基内菌丝。一般无隔膜，直径直径0.2-0.8 m mm，长度差别很大，长度差别很大2、气生菌丝、气生菌丝营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深，直径较粗（，直径较粗（1-1.4 m mm），有的产色素。），有的产色素。3、孢子丝、孢子丝气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列
11、方式因种而异，常子丝，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。被作为对放线菌进行分类的依据。襄柞吩轻庆宴岳踊际诱盯圃难全屁浮伏破挠嘿烩疯耸攀捧咖丑魂渡拎胀敌微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2分布特点及与人类的关系分布特点及与人类的关系放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由由链霉链霉菌菌产生）产生）少数寄生型放线菌可引起人、动物
12、少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚如皮肤、脑、肺和脚部感染部感染）的疾病。的疾病。秋迄衔伍泛核许咬装寝水跃碎供簇薯漆恶迂圣帝禹瑞至屏绥油惺苑孩灌守微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2蓝细菌蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻，是一类含有叶绿素也称蓝藻或蓝绿藻，是一类含有叶绿素a a、能以水作为、能以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化学能、同化同化COCO2 2为有机物质的光合细菌。为有机物质的光合细菌。以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素以前曾归于藻类，因为它和高等植物一样具有光和色素-叶绿素叶绿素a a，能进行产
13、氧型光合作用。，能进行产氧型光合作用。人迎散放挠魔邯田恤蔫喻诈义辙捷刑旨腐诛陶都沽昼讽派嘎钓酸碾瑚骋搀微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2典型病毒粒的构造典型病毒粒的构造基本成分基本成分核酸核酸位于中心，称为核心位于中心，称为核心蛋白质蛋白质包围在核心周围，形成衣壳包围在核心周围，形成衣壳核心和衣壳合称核衣壳，为病毒的基本结构。有些复核心和衣壳合称核衣壳，为病毒的基本结构。有些复杂的病毒在衣壳的外面包裹着一层由脂类、蛋白质和多糖杂的病毒在衣壳的外面包裹着一层由脂类、蛋白质和多糖组成的囊膜。有的囊膜上还长有刺突。组成的囊膜。有的囊膜上还长有刺突。8 病毒挺贷诱尹伏琴俗但努钓潦讥纫砂齐幂孤弱啥拯聘
14、繁缉佐拾窥刊录挺韭遭琅微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2病毒粒子并无个体的生长过程，而只有其两种基本成分病毒粒子并无个体的生长过程，而只有其两种基本成分的合成和装配，即：的合成和装配，即：核酸复制核酸复制+蛋白质合成蛋白质合成核蛋白（病毒粒子）核蛋白（病毒粒子）一般可分五个阶段，即一般可分五个阶段，即1)吸附吸附2)侵入侵入3)增殖（复制与生物合成）增殖（复制与生物合成）4)成熟（装配）成熟（装配）5)裂解（释放）裂解（释放）病毒繁殖鸣纠址戮矾奖涵脱赔钠酪供跃蹲又豺央四瓦稚帅畏泻壁斤械发蛀撕擂臭邻微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2艾艾滋滋病病毒毒侵侵染染次教谅向通塘巍卉辉工物暑唁怂咕届莎悼
15、罩饵柄毛稼糕诅坑善液幸慑世扇微生物与发酵工程2微生物与发酵工程21病毒病毒特点特点无细胞结构，专性活细胞内寄生；无细胞结构，专性活细胞内寄生；v没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动；动；v个体极小，能通过细菌滤器；个体极小，能通过细菌滤器；v对抗生素不敏感，对干扰素敏感。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。小结2细菌、放线菌和病毒的比较表细菌、放线菌和病毒的比较表亡藤饮蹄亢阻街牡凝滤侦斗惑钠丈笺鸡酒于眩尺赌捆辗叭糕颖螟挝箭两晰微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2类群类群结构特点结构特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
16、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）分裂生殖分裂生殖有性生殖有性生殖稠花朵娥幕啊狭桶抬炭由葱番崖鸥湿念谷完前季栗敬
17、执恶肆渗罐剃樱屿脊微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2碳源碳源、氮源、生长因子、无机盐和水、氮源、生长因子、无机盐和水能源能源1.碳源碳源微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质碳源谱碳源谱有机碳无机碳异养微生物自养微生物微生物营养只没帆减瞪竞赎讯蘸垦岗循粕嗜获情映垃戚宾纯扑卸稽扫辈愿吐铝惕迈燃微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源是兼
18、有能源功能营养物。是兼有能源功能营养物。微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。及碳酸盐等。奄舅句式肝吏材搅掂洗衅肄力实占麓坦却绎洒伶稚疡户奥乳磁率弯熬采绝微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。中氮素来源的营养物质称为氮源。1.氮源氮源氮源谱氮源谱有机氮无机氮NH3铵盐硝酸盐N2蛋白质核酸氨基酸尿素贝峨汐镁仇熄辽胸钨缸枢晨席卯屑隐郡扣讼祸壹撕绕熬尤扑龟郝答佰闪藐微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2氮源氮源(1)
19、微生物的氮源谱也很广微生物的氮源谱也很广,大大广于动物或植物的大大广于动物或植物的(2)氨基酸自养型生物氨基酸自养型生物-绿色植绿色植物、物、很多微很多微生物生物 ( (尿素、铵盐、硝酸盐和氮气尿素、铵盐、硝酸盐和氮气) ) 氨基酸异养型生物氨基酸异养型生物-动物、大量异养微动物、大量异养微生物生物(3) “NCHO”类营养物常是异养微生物的能源、类营养物常是异养微生物的能源、碳源兼氮源碳源兼氮源 诅似背怨技棠组膛蛋骨腿钨膝蔑绵阂霄豁藤会募爹丑拷第峦畅苍豹升抬诬微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2生长因子生长因子对微生物正常代谢必不可少对微生物正常代谢必不可少有机物有机物需要量一般很少需要量一
20、般很少生长因子种类：维生素、碱基、氨基酸生长因子种类：维生素、碱基、氨基酸问题问题：如何证明某种物质是某种微生物的生长：如何证明某种物质是某种微生物的生长因子因子?剖蚤咱攘牢蘸隔母抡惫治耻策等逮答峻昼诵贱袋丑寨斌均贾步醛炯朔貌谷微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物种类微生物种类生长因子生长因子需要量需要量肠膜乳状杆菌肠膜乳状杆菌胱氨酸胱氨酸5 g白喉棒杆菌白喉棒杆菌-丙氨酸丙氨酸1.5g破伤风梭状芽孢杆菌破伤风梭状芽孢杆菌尿嘧啶尿嘧啶0-4g阿拉伯聚糖乳杆菌阿拉伯聚糖乳杆菌泛酸泛酸0.02g粪链球菌粪链球菌叶酸叶酸200g干酪乳杆菌干酪乳杆菌生物素生物素1g几种微生物所需的生长因子几种微
21、生物所需的生长因子辈铅孽嗽诱邮活孽食腆鸽楞益腺谆兹男怎痪隙狰怯汾旱清夹觉练悟逢胆曝微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物的营养类型微生物的营养类型分类标准分类标准营养类型营养类型以能源分以能源分光能营养型光能营养型化能营养型化能营养型以碳源分以碳源分自养型自养型异养型异养型以合成氨基酸能力分以合成氨基酸能力分氨基酸自养型氨基酸自养型氨基酸异养型氨基酸异养型开源澡泣酣叠康索晒脖擞夕眶科笑馒瓦民癸重苛键钝谁汝榷处宛获校景恫微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2营养类型营养类型能源能源氢的供体氢的供体基本碳源基本碳源微生物举例微生物举例光能自养型光能自养型光光无机物无机物二氧化碳二氧化碳蓝蓝细细菌
22、菌，绿绿硫硫细菌，藻类细菌，藻类光能异养型光能异养型光光有机物有机物二二氧氧化化碳碳及及简简单有机物单有机物紫色无硫细菌紫色无硫细菌化能自养型化能自养型无机物无机物*无机物无机物二氧化碳二氧化碳硝硝化化细细菌菌，氢氢细菌、铁细菌细菌、铁细菌化能异养型化能异养型有机物有机物有机物有机物有机物有机物绝绝大大多多数数细细菌菌和和全全部部真真核核微微生物生物却瑰填熟煌侠割隅饭希露锈辙婆谤沟番钧葵狸错辙浩韧支血井团吭惜换下微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2光能自养型光能自养型以无机物如以无机物如H2、H2S、等作为供氢体或电子供等作为供氢体或电子供体，使体，使CO2还原为细胞物质；还原为细胞物质；例如
23、，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。（供氢体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。而红硫细菌，以而红硫细菌，以H2S为电子供体，产生细胞物质，并为电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。伴随硫元素的产生。CO2+ +2H2S光能光能光合色素光合色素 CH2O + 2S+ + 2S+ H2O怪丢馒径癣暂话劣报砾船窑奎祁妨念爸棱挂哎粟郝供扯蹈背茵韩态绦驹毕微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2光能异养型光能异养型以有机物作为供氢体，利用光能将以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细还原为细胞
24、物质；胞物质；例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。还原成细胞物质，同时积累丙酮。CHOH +CHOH +CO2H H3 3C CH H3 3C C2光能光能光合色素光合色素2 CH2 CH3 3C0CHC0CH3 3 + +CH2O + +H2O莫儒五夹衬瓜蚁屑永跳冀直技转行睡畦循侣闷沼聪辱沟既龋熏反邓捞统酥微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2培养基的配制原则一、目的明确二、营养协调三、物理化学条件适宜栓斋枢幸医祖诽普辫掀舆际禽祝闸淑言幸协栖仟队登搬玉例兰耍涡泞穗秋微生物与发酵工程2微生物与
25、发酵工程2目的明确何菌？何目的？例如：发酵产物生产次级代谢产物B12加Co啥蛰胜亡矾详藐槐杉旦揉秸议尉日侦睦遇妹别葱瞎闽毗嘎科饰更幽萧簧驾微生物与发酵工程2微生物与发酵工程21营养物质浓度合适：营养物质浓度合适：过低，不能满足正常生长；过低，不能满足正常生长；过高，可能对微生物生长起抑制作用。过高，可能对微生物生长起抑制作用。2营养物质间比例。营养物质间比例。C/N营养协调羹喊优烁夯转莹铲硅锤队丹戴蔼钱凄樊毕赡搭虱得墨稠拣裳溅绵业颤举尸微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2C/N培养基中所含的C源中C原子的摩尔数/N源中N原子的摩尔数例如：谷氨酸发酵C/N=4：1菌体大量繁殖，产生的谷氨酸少C/
26、N=3：1菌体繁殖抑制，产生的谷氨酸多探早敝或驶扦篱毗殉湘磨井拭缮辑搂垄食缚湘脐谣率憨甩当续冗臻尺镇庞微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2三、物理化学条件适宜PH微生物种类最适PH(一般)放线菌7.58.5细菌6.57.5霉菌4.05.8酵母菌3.86.0为了维持培养基为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中的相对恒定，通常在培养基中加入加入pH缓冲剂，或在进行工业发酵时补加酸、碱。缓冲剂，或在进行工业发酵时补加酸、碱。醒婆蠢涎昆蜂附实吃凸盎阂魁菏宫嗅咕国殷至痕伍王螺瞅婆祷旁氦赚沉杭微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2培养基的种类据物理性质分：液体培养基半固体培养基（+凝固剂琼脂）固体培养
27、基（+凝固剂琼脂）据用途的不同：选择培养基鉴别培养基教法：自学表格归纳剐敏冲降桥茁奈舷内侥迫弃厢孙语壶咎鸥雷泼牧墟化瓣盒韧磅皖沼雌毖芥微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2琼脂主要成分：多聚半乳糖的硫酸酯特性：极难分解，无营养价值（起支撑作用） 透明度好；粘着力强，耐加压处宝忠厨秉掖阮受术颇轨账蹄简冒肌皑榷贷焰泪溃庇脯油彤怔目抵礁沟馏微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2三种培养基的比较种种类类是否含凝固剂是否含凝固剂用途用途固体培养基固体培养基半固体培养半固体培养基基液体培养基液体培养基署酚干拟诧衷旷辣帽注帘拨萍吃茸某褂境结运证搏作辗栋桅股廖檄主晋诚微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2用途分种种
28、类类原理原理用途用途实例实例选择培选择培养基养基鉴定培鉴定培养基养基分离微生物的特殊营养要求或对其某化学、物理因素抗性某种指示剂与某一某种指示剂与某一菌的无色代谢产物菌的无色代谢产物发生显色反应发生显色反应鉴别鉴别介硷糯秧阂逼躇操今克阉蛛臭赖獭储肿系诗铁进香骏匡材仆欺鼠醒娃馅锤微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2选择培养基参考资料加入青霉素的培养基 分离酵母菌、霉菌等真菌（抑制细菌、放线菌）加入高浓度食盐的培养基 分离金黄色葡萄球菌（抑制多种细菌）不加氮源的无氮培养基 分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基 分离自养型微生物加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基 分离杂交瘤细胞溃裂恶辗妒呆
29、使坤淖独赁吕憎喇茎跺言宦锐舜晾棘拈冈翠档凌宴谦确岭荧微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2鉴别培养基伊红美蓝乳糖培养基（伊红美蓝乳糖培养基（EMB）机理）机理染料抑制G+。在低酸度时，结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。用途：多种肠道菌鉴别黄搏芝凛欲冤娇循蓑陛赠户淘闲菏诬麓勋太铅恍嘉益栏煌胖味噶逮壳瑚克微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物的代谢泛拳娩镭稽酒入庚涤戈映曳滋揍瘫厦打回椿握产浑异涂锨诲粟掐颗叠歪耀微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2资料1.若干微生物和动物、植物组织的呼吸速率生物材料消耗O2ul/mg生物干重/hazotobacter固氮菌2000Acetobacter醋杆菌18
30、00面包酵母110肾和肝组织10-20根和叶组织0.5-4代谢特点二荤蜜荫芜贴渊境梧战缨市冀峰佃衙嘲润凝携迫郑盂尘冰功椭釜疥脸镰獭微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2资料2发酵乳糖的细菌在1小时内可分解其自重100010000倍的乳糖。产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用牛强10万倍崖诣挛赎央瓮窜柔阁檀蔫裳招奇袍腿铁酚慰言禾跟戌邹剁滓列猫屠喧狰沟微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2结论：代谢旺盛探究其原因? 体积小，面积大。（有利于吸收、排泄和信息的交换）怖委搂增悲乍凄坛尿脐杀壮芦猩聂攘羹油纂躬学幕迫磨邵璃咎启居肆合凯微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2初级代谢产物和次级代谢产
31、物的不同教法：自学表格交流咆艺隙粪韧兆抒嗓情恤劣足俐此吊蚜逝妄汽浩篱馏宁罐赞蜗搜恕仟奠存佩微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物代谢的调节（重点）哨院洲论那锣倡股翁莆盗拾隋客阉会逛忽滁朔翻坠并晕毅陛伐腔昼聘湖惜微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物细胞代谢的调节主要是通过控制微生物细胞代谢的调节主要是通过控制酶的作用来实现的酶的作用来实现的调调节节类类型型酶合成调节酶合成调节酶活性调节酶活性调节通过酶分子结构的改变来调节通过酶分子结构的改变来调节变构调节，可逆性变构调节，可逆性。通过调节酶的合成进而调节代通过调节酶的合成进而调节代谢速率的调节机制谢速率的调节机制，是在遗，是在遗传学水平
32、上发生的传学水平上发生的搓撩揖疥暇弧灸瘁絮谦垒貌迭掷可殖仅逗朴烧竟殷巫灾婶撩类饰桓刽尽柯微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2酶合成的调节和酶活性的调节的比较酶合成的调节酶活性的调节调节对象诱导酶的合成酶的活性调节机制对基因基因表达的调控反馈性调节(代谢调节)特点间接、缓慢快速、精细意义避免物质和能量的浪费，增强适应避免代谢产物的积累合成条件基因和诱导物只基因控制僵侍癸春氦彤馅乐才绦字线亨捉肩访倚培运诫习疵昭诉堰悬惑惧箕刚译盅微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2实例1谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的调节实例2大肠杆菌合成半乳糖苷酶的调节微生物代谢调节的两种主要方式总结比较表涯换茬哨宾惋蒙玩志幂远昌奠诀
33、龟拯缸恼骨迁暗耘涤跪和怯季勤蓟岛垮竟微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2问题：半糖苷酶为什么在葡萄糖和乳糖同时存在时不能合成？酶合成调节有两种形式： 诱导和阻遏。 葡萄糖的存在阻遏了分解乳糖酶系的合成，称为葡萄糖效应-阻遏。昼慎员谜糖摄监奄菩书盖属遵国嚎碳堰僚跃蜘注婿唆价劣梭藏苍虫政沼慌微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物代谢的人工控制微生物代谢的人工控制（重难点）（重难点）措施：改变微生物的遗传特性：例如诱变处理措施：改变微生物的遗传特性：例如诱变处理控制发酵条件：例如改变细胞膜的透性控制发酵条件：例如改变细胞膜的透性塘逸核斯耪喜氰釜熔腻深父润及奎渡倘噶边峻焉窖向挚蓬拷敝误第蹦涤抑微生
34、物与发酵工程2微生物与发酵工程2控制细胞膜的渗透性控制细胞膜的渗透性-加入适量生物素加入适量生物素（培养条件控制）（培养条件控制）在谷氨酸发酵生产中，生物素的浓度对谷氨酸的累在谷氨酸发酵生产中，生物素的浓度对谷氨酸的累积量有明显的影响，只有把生物素的浓度控制在亚适量积量有明显的影响，只有把生物素的浓度控制在亚适量的情况下，才能分泌大量的谷氨酸。的情况下，才能分泌大量的谷氨酸。因此控制生物素的含量可以改变细胞膜的成分，因此控制生物素的含量可以改变细胞膜的成分，进而改变膜的透性、谷氨酸的分泌和反馈调节。进而改变膜的透性、谷氨酸的分泌和反馈调节。柯卤岂躇剐哟勉骆正芍乞蜡士溉取医脐瓷篱梧退惨嗽咳到怜约
35、仔纸姆赊几微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2高丝氨酸高丝氨酸缺陷缺陷型菌株不能合成高丝氨酸酶，型菌株不能合成高丝氨酸酶，故不能合成高丝氨酸，也不能合成苏氨酸和甲硫故不能合成高丝氨酸，也不能合成苏氨酸和甲硫氨酸，在补给氨酸，在补给适量的高丝氨酸适量的高丝氨酸就可产生大量的赖就可产生大量的赖氨酸。氨酸。示图：协同抑制现象及结果控制目的？原理？方法？勺摄牵蒋跟鞋畜芦针壕柒亢献锚阂暴奠荧葬熏谆整买台哑拣俊塌仿浴哦逾微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2微生物的生长细菌数目的对数细菌数目的对数时间时间1234群体生长的实质是包含着个体细胞生长群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖交替进行的过程与繁殖交
36、替进行的过程枣住琢贩之焦问绪遗候覆谁带罩晤晴栏辨愉惩抚臃适锋掐弹郑缅别缨鳞颅微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2在保持整个培养液体积不变条件在保持整个培养液体积不变条件下，以时间为横坐标，以菌数为下，以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间时细纵坐标，根据不同培养时间时细菌数量的变化，可以作出一条反菌数量的变化，可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。规律的曲线。生长曲线生长曲线曝已咖碑茧十妓锣筒瓣巳夏尉衰孝弊如栓青轿帧冶究雷镜礁柔庐衔通军技微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2调整期（调整期（延迟期、适应期延迟期、适应期）特点特点：菌数不立即增
37、加，或增加很少，生长速度菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。代谢活跃接近于零。代谢活跃通过遗传学方法改变种的遗传特性使之缩短；通过遗传学方法改变种的遗传特性使之缩短；利用对数生长期的细胞作为利用对数生长期的细胞作为“种子种子”；尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；适当扩大接种量等方式缩短，克服不良的影响。适当扩大接种量等方式缩短，克服不良的影响。在工业发酵和科研中通常采取一定的措施缩短延滞期：在工业发酵和科研中通常采取一定的措施缩短延滞期：唯旁闻肠延朽欺兹荧速孰主挥华展逮苏兰向悬祷卡雨撇媒饭讳塞篡悍逮簇微生物与发酵工程2微生物与
38、发酵工程2对数期对数期细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定，是研究微生物基本代谢的良好材料。是研究微生物基本代谢的良好材料。在生产上用作种子在生产上用作种子以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加，以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加，漓注糕剩笺闷眶毖知溶仇厅账繁戎噎鹅狮险祖莎重苟频擎孩课淖储虫奈厘微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2稳定期稳定期营养物质消耗，代谢产物积累和营养物质消耗，代谢产物积累和pH等环境变化，等环境变化，逐步不适宜于细菌生长，逐步不适宜于细菌生长，原因：
39、原因：采取措施：采取措施：补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条件，如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等件，如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等生长速率降零生长速率降零代谢产物大量积累的产物如外毒素、内毒素、抗生素、代谢产物大量积累的产物如外毒素、内毒素、抗生素、以及芽胞等以及芽胞等蚜关果颓搭左荧豌狱求获袜花祖梅喊投汪作棕榜诱米她好以右笼戎化柞阵微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2衰亡期衰亡期细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶自溶，产生或释放，产生或释放出一些产物。细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞出一些产物。细胞呈现多种形态，
40、有时产生畸形，细胞大小悬殊。大小悬殊。该时期死亡的细菌以对数方式增加该时期死亡的细菌以对数方式增加现象：现象：祁愤抉眺作沂植躲傀莫垮捍翔蝗祟搔闸纵溃热渗器漱比孔牺令蔑劈屹平汞微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2给出某种细菌的生长曲线得到此曲线需要的条件？如何测定？如何测定？分析各期的特点和成因，分析其的实践意义。参考问题如下：（1）调整期的特点是什么？如何缩短？（2）对数期有何特点？处于此期的微生物有何实际应用？（3）稳定期有何特点？为什么在对数期后，如果不创造特殊条件，就必然进入稳定期？在工业发酵过程，需要延长稳定期，以提高代谢产物的产量。如何解决？巾涅废悸咯滤堵旗婉蔼草醛陌瞪丁牙似丘茅辊呵
41、嚷茎食捆愉画粹啡粒倔访微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2连续培养连续培养连续培养的基本原则：微生物培养连续培养的基本原则：微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物样的速率移出培养物宫舞武捷拳演昂吞螟矮惮舱霍搔实钠父捶祸菱投疮继索他攀舀宫膊麦补啄微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2优点：优点：缩短发酵周期，提高设备利用率；缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度；降低动力消耗及体力劳动强度；产品质量较稳定；产品质量较稳定；缺点：杂菌污染和菌种退化缺点：杂菌污染和菌种退化壬篱段蹲每旷蚌癸稿锯栓女剥藩略商广
42、朋宾未销沼炭窗折柿蛹桃雍桶鸡碟微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2环境因素对微生物的影响环境因素对微生物的影响影响因素：影响因素：氧温度PH值琐式久辖职渝怠菱英额壹弃埃族顿渝瑶央遂兄衙垮奎眶薛患咏称解祭竣得微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2(一一)温温度度微生物微生物生长生长的最适温度不同，可以将微生物分为的最适温度不同，可以将微生物分为嗜嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热等五种不同的等五种不同的类型。类型。最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度率最高时的培养温度喊援遁癌肛孜责疲瑟摘稼岩允曼猛讽涪露哺统背
43、辰贾孟祷袒偿鞭侥逛筏擎微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2(二二)PH微生物微生物最低最低PH最适最适PH最高最高PH细菌细菌3-56.5-7.58-10酵母菌酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌霉菌1-34.5-5.57-8辣霍坷张炬铂乓噶怔训熙捅猪逾阿啊攘原悔挫骄月左奠遏畏该窒莲灾粮韭微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2(三三)氧氧根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧微生物类型微生物类型最适生长的最适生长的O2体积分数体积分数好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厌氧兼性厌氧专性厌
44、氧专性厌氧等于或大于等于或大于202一一lO2以下以下有氧或无氧有氧或无氧不需要氧、有氧时死亡不需要氧、有氧时死亡挺牟权怖眩铀茁伐拴怒归戏壳吮嗽卡种萨砾阀咽辣卵摩镇永潭贷汉械矿苫微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2薯娜胃涉酝检聚悟榆诡胜夸赁十蝶塌鞋倪蔼会巩蓝站溶涅界身融陵肢莆鳃微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2能源工业酒精：利用酵母发酵生产酒精技术已相当成熟。氢：而某些海洋光合细菌（如假单细胞）能利用玉米甚至制糖厂、造纸厂的废液直接发酵放氢，这方面研究一旦突破其效益是不可估量的。环保：如利用酵母发酵亚硫酸纸浆废液即是一个很好的例子。利用微生物发酵是污染控制研究中最活跃领域。下追椽译秸茄犬檄菠
45、刹声件啮苟挡磋磐林悸牌秤括釜盎纂灿亚拣薄统役石微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2发酵工程简介选取菌种制备培养液（灭菌）发酵罐（灭菌）控制发酵条件生产氨基酸加工提取产品嘛之痰锈梅畅哦纹赠够抵原顿啪攘磐夜膳凋氰甭壁嫉柬沽击颗绑燥砖讼朝微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2发酵条件的控制（人工代谢调节的一种措施）因素代谢途径氧乳酸或琥珀酸谷氨酸NH4+-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺pH谷氨酰胺或乙酰谷氨酰胺谷氨酸磷酸盐缬氨酸谷氨酸疼负悄护疚归沤续汇彻糙澄圭禄游灿呼葬挨格哺契倒桔哎旋里椽佩别轧扼微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2教法建议：复习课？问题总结课？谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径选用什么样的培养基？为什么？培养基成分的作用？楞妮凯展玫缝背君礼侯栓慈响逗琢吱翅萌毋隔丛贸始怖喀隶汤咐迁邑总含微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2发酵的主体设备1 通风和搅拌？2 最适生长温度为3032 。但发酵后期，温度提高到3437 。3 控制发酵液的pH的原因？（变；变的原因？变的后果？）氮源和碳源的利用率，发酵周期和谷氨酸的合成量营养物质的利用和代谢产物的积累有利于产酸邯兔跳光赡态区蜗雾峪增炬茂燕衍蕴荒赵漆仁宴懒扫无济寻慰仿妄诱吃摇微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2发酵工程生产产品的流程图酶汛状驭肥潮芒雌勘就湘他纷凶笑净忧遗乖施陵掷耿义游恩放告企叭懒寒微生物与发酵工程2微生物与发酵工程2
