《微生物》讲义（doc电子档案）

微生物讲义 柯赫原则—一证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 l在每一病例中都出现这种微生物; 2要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来 3用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生 4从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来 微生物的形态和类群 细菌 由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性:真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇,含量为5%-25%.原核生物与 真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇 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 细菌分类和鉴定中的重要指标.芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异,容易在光学显微镜下观察 细菌糖被的特点 (1)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)后可在光学显微镜淸楚地观察到它的 存在 (2)产生糖被是微生物的一种遗传特性,其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之 (3)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 (4)细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关系 放线菌的形态与结构 单细胞,大多由分枝发达的菌丝组成;菌丝直径与杆菌类似,约1m;细胞壁组成与细菌类似,革兰氏染色阳性(少数阴性); 细胞的结构与细菌基本相同,按形态和功能可分为营养菌丝,气生菌丝和孢子丝三种. 1,营养菌丝:匍匐生长于培养基内,吸收营养,也称基内菌丝 2,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 3,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 克次氏体 1)某些性质与病毒相近 a,专性活细胞寄生物 b,大小介于病毒与一般细菌之间,除伯氏立克次氏体( Rickettsia burneti)外,均不能通过细菌过滤器 2)立克次氏体大多是人兽共患病原体 支原体 1)无细胞壁,只有细胞膜,细胞形态多变 2)个体很小,能通过细菌过滤器,曾被认为是最小的可独立生活的细胞型生物 3)一些支原体能引起人类,牲畜,家禽和作物的病害疾病,如肺炎支原体 衣原体 1)细胞结构与细菌类似;具有类似的细胞壁,细胞壁内也含有胞壁酸,二氨基庚二酸等.核糖体也是由30S和50S二个亚基组成 2)细胞呈球形或椭圆形,能通过细菌滤器 3)专性活细胞内寄生;缺乏产生能量的系统,必须依赖宿主获得ATP,因此又被称为"能量寄生型生物" 4)衣原体广泛寄生于人类,哺乳动物及鸟类,少数致病,如沙眼衣原体是人类砂眼的病原体,甚至引起结膜炎,角膜炎,角膜血管翳等临床症 状,成为致盲的重要原因.1956年,我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法,在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体 6)衣原体不耐热,60度10分钟即被灭活,但它不怕低温,冷冻干燥可保藏多年.对红霉素,氯霉素,四环素敏感. 粘细菌 粘细菌生活史 1,营养细胞:杆状,柔软,缺乏坚硬的细胞壁,无鞭毛,产生粘液,可在固体表面作″滑行″运动,以分裂方式进行繁殖 2,子实体:营养细胞发育到一定阶段,在适宜的条件下彼此向对方移动,在一定位置聚集成团,形成形态各异,肉眼可见的子实体 能形成子实体是粘细菌区别于其它原核微生物的最主要标志 在营养生长阶段如果有足够的养料就不形成子实体,当营养耗尽时,营养细胞群就开始形成子实体.子实体干燥后,可借助风力,水力等到处 传播,遇到适宜的环境又萌发成为营养细胞

微生物讲义 柯赫原则——证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则: 1 在每一病例中都出现这种微生物; 2 要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来; 3 用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生; 4 从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来. 微生物的形态和类群 细菌 由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性:真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇,含量为 5%-25%.原核生物与 真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇. 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 细菌分类和鉴定中的重要指标.芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异,容易在光学显微镜下观察. 细菌糖被的特点: (1)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)后可在光学显微镜清楚地观察到它的 存在. (2)产生糖被是微生物的一种遗传特性,其菌落特征及血清学反应是是细菌分类鉴定的指标之一. (3)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. (4)细菌糖被与人类的科学研究和生产实践有密切的关系. 放线菌 放线菌的形态与结构: 单细胞,大多由分枝发达的菌丝组成;菌丝直径与杆菌类似,约 1mm;细胞壁组成与细菌类似,革兰氏染色阳性(少数阴性); 细胞的结构与细菌基本相同,按形态和功能可分为营养菌丝,气生菌丝和孢子丝三种. 1,营养菌丝:匍匐生长于培养基内,吸收营养,也称基内菌丝. 2,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 3,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. 立克次氏体: 1)某些性质与病毒相近 a ,专性活细胞寄生物 b,大小介于病毒与一般细菌之间,除伯氏立克次氏体(Rickettsia burneti)外,均不能通过细菌过滤器. 2)立克次氏体大多是人兽共患病原体. 支原体: 1)无细胞壁,只有细胞膜,细胞形态多变; 2)个体很小,能通过细菌过滤器,曾被认为是最小的可独立生活的细胞型生物. 3)一些支原体能引起人类,牲畜,家禽和作物的病害疾病,如肺炎支原体. 衣原体: 1)细胞结构与细菌类似;具有类似的细胞壁,细胞壁内也含有胞壁酸,二氨基庚二酸等.核糖体也是由 30S 和 50S 二个亚基组成. 2)细胞呈球形或椭圆形,能通过细菌滤器; 3)专性活细胞内寄生;缺乏产生能量的系统,必须依赖宿主获得 ATP,因此又被称为"能量寄生型生物". 4)衣原体广泛寄生于人类,哺乳动物及鸟类,少数致病,如沙眼衣原体是人类砂眼的病原体,甚至引起结膜炎,角膜炎,角膜血管翳等临床症 状,成为致盲的重要原因.1956 年,我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法,在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体. 6) 衣原体不耐热,60 度 10 分钟即被灭活,但它不怕低温,冷冻干燥可保藏多年.对红霉素,氯霉素,四环素敏感. 粘细菌 粘细菌生活史: 1,营养细胞:杆状,柔软,缺乏坚硬的细胞壁,无鞭毛,产生粘液,可在固体表面作"滑行"运动,以分裂方式进行繁殖. 2,子实体:营养细胞发育到一定阶段,在适宜的条件下彼此向对方移动,在一定位置聚集成团,形成形态各异,肉眼可见的子实体. 能形成子实体是粘细菌区别于其它原核微生物的最主要标志. 在营养生长阶段如果有足够的养料就不形成子实体,当营养耗尽时,营养细胞群就开始形成子实体.子实体干燥后,可借助风力,水力等到处 传播,遇到适宜的环境又萌发成为营养细胞

蓝细菌特性 1)分布极 2)形态差异极大;有球状,杆状和丝状体,个体直径一般为3-10m,有的可达60mm.当许多个体聚集在一起,可形成肉眼可见的,很大的群体 若繁茂生长,可使水的颜色随菌体颜色而变化 3)细胞中含有叶绿素a,进行产氧型光合作用,它被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物,对地球上从无氧到有氧的转变,真 核生物的进化起着里程碑式的作用 4)具有原核生物的典型细胞结构:细胞核无核膜,也不进行有丝分裂,细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸,革兰氏染色阴性 5)营养极为简单,不需要维生素,以硝酸盐或氨作为氮源,多数能固氮 6)分泌粘液层,荚膜或形成鞘衣,因此具有强的抗干旱能力 在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域( Domain),并且在进化谱系上更接近真核生物,在细胞构造上与真细菌较为接近,同属原核生 物.多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中,例如高温,高盐,高酸等 真菌:一类低等真核生物 1,具有细胞核,进行有丝分裂 2,细胞质中含有线粒体但没有叶绿体,不进行光合作用,无根,茎,叶的分化 3,以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖 4,营养方式为化能有机营养(异养),好氧 5,不运动(仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛) 霉菌 丝状真菌”的统称,不是分类学上的名词霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝构成许多菌丝交织在一起,称为菌丝体( mycelium) 霉菌在自然界分布极广,土壤,水域,空气,动植物体内外均有它们的踪迹.常在潮湿的气候下大量生长繁殖,长出肉眼可见的丝状,绒状或蛛 网状的菌丝体.它们同人类的生产,生活关系密切,是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物 霉菌可引起多种人及动物的皮肤疾病及其他一些深层病变,此外,一些被霉菌感染的食品也可使人得病,如大米,花生中黄曲霉素,黄米毒素 等均可引起动物致癌 菌丝的特化 1)吸器:一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝,侵入细胞内分化成指状,球状或丝状,用以吸收细胞内的营养.为吸收菌丝,进入藻类 或植物细胞,二者共生 2)菌核 休眠的菌丝组织由菌丝密集地交织在一起,其外层教坚硬,色深,内层疏松,大多呈白色.有些寄生性真菌与宿主共同形成假 菌核.例如冬虫夏草 8)子座:菌丝交织成垫状,壳状等,在子座外或内可形成繁殖器官 霉菌菌落的特点 扫粗而长的分枝状菌丝组成,菌落疏松,呈绒毛状,絮状或蜘蛛网状,比细菌菌落大几倍到几十倍.各种霉菌,在一定培养基上形成的菌落大 小,形状,颜色等相对稳定,所以菌落特征也为分类依据之 霉菌的繁殖方式 1)无性孢子繁殖 不经两性细胞配合,只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化(切割)而形成新个体的过程无性孢子有:厚垣孢子,节孢子,分生孢子,孢囊孢 2)有性孢子繁殖 两个性细胞结合产生新个体的过程 a)质配:两个性细胞结合,细胞质融合,成为双核细胞,每个核均含单倍染色体(n+n) b)核配:两个核融合,成为二倍体接合子核,此时核的染色体数是二倍(2n) c)减数分裂:具有双倍体的细胞核经过减数分裂,核中的染色体数目又恢复到单倍体状态 霉菌有性孢子繁殖的特点 a)不如无性繁殖那么经常与普遍,在自然条件下较多,在一般培养基上不常见. b)方式因菌种不同而异,有的两条营养菌丝就可以直接结合,有的则由特殊的性细胞(性器官)相互交配,形成有性孢子 c)核配后一般立即进行减数分裂,因此菌体染色体数目为单倍,双倍体只限于接合子 d)霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况 e)霉菌的有性孢子包括接合孢子,卵孢子,子囊孢子等 霉菌的生活史 无性繁殖阶段;菌丝体(营养体)在适宜的条件下产生无性孢子,无性孢子萌发形成新的菌丝体,多次重复

蓝细菌特性: 1)分布极广; 2)形态差异极大;有球状,杆状和丝状体,个体直径一般为 3-10 mm,有的可达 60 mm.当许多个体聚集在一起,可形成肉眼可见的,很大的群体. 若繁茂生长,可使水的颜色随菌体颜色而变化. 3)细胞中含有叶绿素 a,进行产氧型光合作用.它被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物,对地球上从无氧到有氧的转变,真 核生物的进化起着里程碑式的作用. 4)具有原核生物的典型细胞结构:细胞核无核膜,也不进行有丝分裂,细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸,革兰氏染色阴性. 5)营养极为简单,不需要维生素,以硝酸盐或氨作为氮源,多数能固氮. 6)分泌粘液层,荚膜或形成鞘衣,因此具有强的抗干旱能力. 古生菌: 在分类地位上与真细菌和真核生物并列为三域(Domain),并且在进化谱系上更接近真核生物.在细胞构造上与真细菌较为接近,同属原核生 物.多生活于一些生存条件十分恶劣的极端环境中,例如高温,高盐,高酸等. 真菌:一类低等真核生物 1,具有细胞核,进行有丝分裂; 2,细胞质中含有线粒体但没有叶绿体,不进行光合作用,无根,茎,叶的分化; 3,以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖; 4,营养方式为化能有机营养(异养),好氧; 5,不运动(仅少数种类的游动孢子有 1-2 根鞭毛). 霉菌: "丝状真菌"的统称,不是分类学上的名词.霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝构成.许多菌丝交织在一起,称为菌丝体(mycelium). 霉菌在自然界分布极广,土壤,水域,空气,动植物体内外均有它们的踪迹.常在潮湿的气候下大量生长繁殖,长出肉眼可见的丝状,绒状或蛛 网状的菌丝体.它们同人类的生产,生活关系密切,是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物. 霉菌可引起多种人及动物的皮肤疾病及其他一些深层病变,此外,一些被霉菌感染的食品也可使人得病,如大米,花生中黄曲霉素,黄米毒素 等均可引起动物致癌. 菌丝的特化: 1)吸器:一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝,侵入细胞内分化成指状,球状或丝状,用以吸收细胞内的营养.为吸收菌丝,进入藻类 或植物细胞,二者共生. 2)菌核:是一种休眠的菌丝组织.由菌丝密集地交织在一起,其外层教坚硬,色深,内层疏松,大多呈白色.有些寄生性真菌与宿主共同形成假 菌核.例如冬虫夏草: 8)子座:菌丝交织成垫状,壳状等,在子座外或内可形成繁殖器官. 霉菌菌落的特点: 由粗而长的分枝状菌丝组成,菌落疏松,呈绒毛状,絮状或蜘蛛网状,比细菌菌落大几倍到几十倍.各种霉菌,在一定培养基上形成的菌落大 小,形状,颜色等相对稳定,所以菌落特征也为分类依据之一. 霉菌的繁殖方式: 1)无性孢子繁殖 不经两性细胞配合,只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化(切割)而形成新个体的过程.无性孢子有:厚垣孢子,节孢子,分生孢子,孢囊孢 子等. 2)有性孢子繁殖 两个性细胞结合产生新个体的过程: a)质配:两个性细胞结合,细胞质融合,成为双核细胞,每个核均含单倍染色体(n+n). b)核配:两个核融合,成为二倍体接合子核,此时核的染色体数是二倍(2n). c)减数分裂:具有双倍体的细胞核经过减数分裂,核中的染色体数目又恢复到单倍体状态. 霉菌有性孢子繁殖的特点: a)不如无性繁殖那么经常与普遍,在自然条件下较多,在一般培养基上不常见. b)方式因菌种不同而异,有的两条营养菌丝就可以直接结合,有的则由特殊的性细胞(性器官)相互交配,形成有性孢子. c)核配后一般立即进行减数分裂,因此菌体染色体数目为单倍,双倍体只限于接合子. d)霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况. e)霉菌的有性孢子包括接合孢子,卵孢子,子囊孢子等. 霉菌的生活史: 无性繁殖阶段;菌丝体(营养体)在适宜的条件下产生无性孢子,无性孢子萌发形成新的菌丝体,多次重复

有性繁殖阶段;在发育后期,在一定条件下,在菌丝体上分化出特殊性器官(细胞),质配,核配,减数分裂后形成单倍体孢子,再萌发形成新的 霉菌的孢子具有小,轻,干,多以及形态色泽各异,休眠期长和抗逆性强等特点 酵母菌 酵母菌的分布及与人类的关系 1,多分布在含糖的偏酸性环境,也称为″糖菌"2,重要的微生物资源 3,重要的科研模式微生物;4,有些酵母菌具有危害性 酵母菌的繁殖及生活史 1,无性繁殖 1)芽殖:主要无性繁殖方式,成熟细胞长出一个小芽,到一定程度后脱离母体继续长成新个体 2)裂殖:少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖,例如裂殖酵母. 2,有性繁殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖 1)两个性别不同的单倍体细胞靠近,相互接触 2)接触处细胞壁消失,质配 3)核配,形成二倍体核的接合子: A,以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖,独立生活;下次有性繁殖前进行减数分裂 B,进行减数分裂,形成4个或8个子囊孢子,而原有的营养细胞就成为子囊.子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞 微生物的营养 微生物的种类繁多,对营养物质的需要也各不相同.在生产实际和科学研究中,常常要人工培养某一种微生物,因此,必须了解微生物所需要 的营养物质. 微生物的营养类型 1.光能无机自养型(光能自养型) 能以2为主要唯一或主要碳源 进行光合作用获取生长所需要的能量 以无机物如H2,H2S,S等作为供氢体或电子供体,使CO2还原为细胞物质; 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.红硫细菌,以H2S为电子供体,产生细 胞物质,并伴随硫元素的产生 2.光能有机异养型(光能异养型) 不能以CO2为主要或唯一的碳源 以有机物作为供氢体,利用光能将C02还原为细胞物质; 在生长时大多数需要外源的生长因子 例如,红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体,将C02还原成细胞物质,同时积累丙酮 3.化能无机自养型(化能自养型) 生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能; 以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时,利用H,H2S,Fe2+,NH3或N2-等无机物作为电子供体使C02还原成细胞物质 4.化能有机异养型(化能异养型) 所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能; 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物,如淀粉,糖类,纤维素,有机酸等 呼吸作用与发酵作用的根本区别:电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物,而是交给电子传递系统,逐步释放出能量后再交给 最终电子受体 嗜盐菌的细胞膜可分成红色和紫色二部分,前者主要含细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷酸化的呼吸链载体,后者则十分特殊,在膜上呈斑 片状(直径约0.5m)独立分布,其总面积约占细胞膜的一半,这就是能进行独特光合作用的紫膜 含量占紫膜75%的是一种称为细菌视紫红质( bacteriorhodopsin)的蛋白质,它与人眼视网膜上的柱状细胞中所含的一种蛋白质—视野 紫红质( rhodopsin)十分相似,二者都以紫色的视黄醛( retinal)作为辅基. 紫膜的光合磷酸化是迄今为止所发现的最简单的光合磷酸化反应,这是研究化学渗透作用的一个很好的研究模 微生物需要的营养物质及功能 通过对多种微生物细胞的化学组成的分析,可以对微生物所需要的营养物质有一个大致了解.微生物细胞的化学组成与其他生物的大体相 同,也是由C,H,O,N,P,S以及其他元素组成,其中C,H,O,N占细胞干重的90%以上,这些元素最终来自外界环境中的各种无机和有机化合 物.这里将这些化合物归纳成碳源,氮源,生长因子,无机盐和水这五大类营养要素物质.下面着重讲述碳源,氮源和生长因子

有性繁殖阶段;在发育后期,在一定条件下,在菌丝体上分化出特殊性器官(细胞),质配,核配,减数分裂后形成单倍体孢子,再萌发形成新的 菌丝体. 霉菌的孢子具有小,轻,干,多以及形态色泽各异,休眠期长和抗逆性强等特点. 酵母菌 酵母菌的分布及与人类的关系: 1,多分布在含糖的偏酸性环境,也称为"糖菌".2,重要的微生物资源; 3,重要的科研模式微生物; 4,有些酵母菌具有危害性; 酵母菌的繁殖及生活史: 1,无性繁殖 1)芽殖:主要无性繁殖方式,成熟细胞长出一个小芽,到一定程度后脱离母体继续长成新个体. 2)裂殖:少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖,例如裂殖酵母. 2,有性繁殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖: 1)两个性别不同的单倍体细胞靠近,相互接触; 2)接触处细胞壁消失,质配; 3)核配,形成二倍体核的接合子: A,以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖,独立生活;下次有性繁殖前进行减数分裂. B,进行减数分裂,形成 4 个或 8 个子囊孢子,而原有的营养细胞就成为子囊.子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞. 微生物的营养 微生物的种类繁多,对营养物质的需要也各不相同.在生产实际和科学研究中,常常要人工培养某一种微生物,因此,必须了解微生物所需要 的营养物质. 微生物的营养类型: 1. 光能无机自养型(光能自养型) 能以 CO2 为主要唯一或主要碳源; 进行光合作用获取生长所需要的能量; 以无机物如 H2,H2S,S 等作为供氢体或电子供体,使 CO2 还原为细胞物质; 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.红硫细菌,以 H2S 为电子供体,产生细 胞物质,并伴随硫元素的产生. 2.光能有机异养型(光能异养型) 不能以 CO2 为主要或唯一的碳源; 以有机物作为供氢体,利用光能将 CO2 还原为细胞物质; 在生长时大多数需要外源的生长因子; 例如,红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体,将 CO2 还原成细胞物质,同时积累丙酮. 3.化能无机自养型(化能自养型) 生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能; 以 CO2 或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时,利用 H2,H2S,Fe2+,NH3 或 NO2-等无机物作为电子供体使 CO2 还原成细胞物质. 4.化能有机异养型(化能异养型) 生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能; 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物,如淀粉,糖类,纤维素,有机酸等. 呼吸作用与发酵作用的根本区别:电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物,而是交给电子传递系统,逐步释放出能量后再交给 最终电子受体. 嗜盐菌的细胞膜可分成红色和紫色二部分,前者主要含细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷酸化的呼吸链载体,后者则十分特殊,在膜上呈斑 片状(直径约 0.5 m)独立分布,其总面积约占细胞膜的一半,这就是能进行独特光合作用的紫膜. 含量占紫膜 75%的是一种称为细菌视紫红质(bacteriorhodopsin)的蛋白质,它与人眼视网膜上的柱状细胞中所含的一种蛋白质------视野 紫红质(rhodpsin)十分相似,二者都以紫色的视黄醛(retinal)作为辅基. 紫膜的光合磷酸化是迄今为止所发现的最简单的光合磷酸化反应,这是研究化学渗透作用的一个很好的研究模型. 微生物需要的营养物质及功能 通过对多种微生物细胞的化学组成的分析,可以对微生物所需要的营养物质有一个大致了解.微生物细胞的化学组成与其他生物的大体相 同,也是由 C,H,O,N,P,S 以及其他元素组成,其中 C, H, O, N 占细胞干重的 90%以上,这些元素最终来自外界环境中的各种无机和有机化合 物.这里将这些化合物归纳成碳源,氮源,生长因子,无机盐和水这五大类营养要素物质.下面着重讲述碳源,氮源和生长因子

源:凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质,就叫做碳源.在自然界,从C02,NaHC03,到糖类,脂肪酸等含碳有机物,甚至花生粉饼,石 等成分复杂的天然物质,都可以作为微生物的碳源.其中,糖类是最常用的碳源,尤其是葡萄糖.碳源主要用于构成微生物的细胞物质和一 些代谢产物,有些碳源还是异养微生物的主要能源物质,因此微生物对碳源的需要量最大.但不同种类的微生物,对碳源的需要情况却差别 很大例如,甲基营养细菌只能利用甲醇,甲烷作碳源,而某些细菌(如假单胞菌)却能利用90多种含碳化合物 自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质 氮源:凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质,就叫做氮源.可以作为微生物氮源的营养物质很多,有分子态氮,氨,铵盐,硝酸盐,尿素, 牛肉膏和蛋白胨等.其中铵盐,硝酸盐等是最常用的氮源.氮源主要用于合成蛋白质,核酸以及含氮的代谢产物.对于异养微生物来说,含 C,H,O,N的化合物既是碳源,又是氮源 哪些微生物能够利用分子态氮氮源能否为微生物提供能量 长因子:在充足的碳源,氮源,无机盐和水等条件下,有些微生物仍不能正常生长,还需要额外补充一些有机物,如乳酸杆菌需要补充多种 维生素,氨基酸等,但补充的量很小,通常每升培养基中只需加几微克左右.这些微生物生长不可缺少的微量有机物就叫做生长因子,主要包 括维生素,氨基酸和碱基等,它们一般是酶和核酸的组成成分微生物之所以需要补充生长因子,往往是由于缺乏合成这些物质所需的酶或 合成能力有限.一些天然物质如酵母膏,蛋白胨(牛肉膏和蛋白胨中含有大量的由蛋白质降解而成的多肽类物质),动植物组织提取液等,可 以为微生物提供生长因子 那么,怎样根据某种微生物所需的营养物质,配制成适合这种微生物生长的培养基呢 为什么培养基中的营养物质浓度过高会抑制微生物的生长 培养基的配制原则 科研人员根据多年来的实践经验,总结出了培养基配制的几个基本原则.第一,目的要明确.这就是说,要根据所培养的微生物的种类,培养 的目的(用于生产还是实验)等,选择原料配制培养基.例如,自养微生物能够自己合成所需的有机物,它们的培养基可由简单的无机物组成 第二,营养要协调.配制培养基时,必须注意各种营养物质的浓度和比例,否则会产生不良后果.例如,蔗糖是多种微生物的主要营养物质,但 高浓度的蔗糖反而会抑制微生物的生长在各种营养物质的比例中,碳源与氮源的比最为重要.例如,在谷氨酸生产中,当培养基中的碳源与 氮源的比为4:1时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少;当碳源与氮源比为3:1时,菌体繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大増.第三,pH要适宜 这是由于各种微生物适宜生长的p范围不同,如细菌的最适p为6.5~7.5,放线菌的最适pH在7.5~8.5 配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份,特别是在发酵工业中,以降低生产成本. 以粗代精:对微生物来说,各种粗原料营养更加完全,效果更好.在经济上也节约 以″野"代″家″:以野生植物原料代替栽培植物原料,如木薯,橡子,薯芋等都是富含淀粉质的野生植物,可以部分取代粮食用于工业发酵的碳 以废代好:以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微生物的原料. 以简代繁:几用稀薄的培养基成分或成分较少的培养基来取代原有的培养基成分,以求取得更好的效果 以烃代粮:以石油或天然气副产品代替糖质原料来培养微生物 以纤代糖:开发利用纤维素这种世界上含量最丰富的可再生资源 以无机氮代蛋白质:即以大气氮,铵盐,硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原料,让微生物转化成菌体蛋 白质或含氮的发酵产物供人们利用 培养基的种类 培养基的种类很多.根据物理性质的不同,可以将培养基分为液体,半固体和固体培养基.固体和半固体培养基需加入凝固剂,如琼脂.固体 培养基主要用于微生物的分离,鉴定等,半固体培养基主要用于观察微生物的运动,保藏菌种等,液体培养基则常用于工业生产 根据培养基的化学成分,可以将它们分为天然培养基,合成培养基等.前者是用化学成分已知的化学物质配成的,这类培养基因成分明确,常 于分类,鉴定等.后者是用化学成分不明确的天然物质配成的,如玉米粉,牛肉膏等,常用于工业生产 根据培养基的用途,可以将它们分为选择培养基,鉴别培养基等. 选择培养基是在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长.例如,当需要酵母菌和霉菌时,可 以在培养基中加入青霉素,以抑制细菌,放线菌的生长,从而分离到酵母菌和霉菌.又如,在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多种细菌的 生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生长,从而可以将该菌分离出来. 鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同种类的微生物.例如,在培养基中 加入伊红和美蓝[1],可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌:如果有大肠杆菌,其代谢产物(有机酸)就与伊红和美蓝结 使菌落呈深紫色,并带有金属光泽 微生物的代谢 微生物的代谢是指微生物细胞内所发生的全部化学反应.与其他生物相比,微生物的代谢异常旺盛,这是由于微生物的表面积与体积的比很 大,约是同等重量的成年人的30万倍,使它们能够迅速与外界环境进行物质交换.研究资料表明,在适宜的条件下,大肠杆菌每小时分解的糖 是自身重量的两千倍,乳酸菌每小时产生的乳酸能达到自身重量的成千上万倍,简直就像一个个活的小型"化工厂"!那么,这些形形色色的 化工厂”能够生产出哪些”产品"呢

碳源:凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质,就叫做碳源.在自然界,从 CO2,NaHCO3,到糖类,脂肪酸等含碳有机物,甚至花生粉饼,石 油等成分复杂的天然物质,都可以作为微生物的碳源.其中,糖类是最常用的碳源,尤其是葡萄糖.碳源主要用于构成微生物的细胞物质和一 些代谢产物,有些碳源还是异养微生物的主要能源物质,因此微生物对碳源的需要量最大.但不同种类的微生物,对碳源的需要情况却差别 很大.例如,甲基营养细菌只能利用甲醇,甲烷作碳源,而某些细菌(如假单胞菌)却能利用 90 多种含碳化合物. 自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质 氮源:凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质,就叫做氮源.可以作为微生物氮源的营养物质很多,有分子态氮,氨,铵盐,硝酸盐,尿素, 牛肉膏和蛋白胨等.其中铵盐,硝酸盐等是最常用的氮源.氮源主要用于合成蛋白质,核酸以及含氮的代谢产物.对于异养微生物来说,含 C,H,O,N 的化合物既是碳源,又是氮源. 哪些微生物能够利用分子态氮 氮源能否为微生物提供能量 生长因子:在充足的碳源,氮源,无机盐和水等条件下,有些微生物仍不能正常生长,还需要额外补充一些有机物,如乳酸杆菌需要补充多种 维生素,氨基酸等,但补充的量很小,通常每升培养基中只需加几微克左右.这些微生物生长不可缺少的微量有机物就叫做生长因子,主要包 括维生素,氨基酸和碱基等,它们一般是酶和核酸的组成成分.微生物之所以需要补充生长因子,往往是由于缺乏合成这些物质所需的酶或 合成能力有限.一些天然物质如酵母膏,蛋白胨(牛肉膏和蛋白胨中含有大量的由蛋白质降解而成的多肽类物质),动植物组织提取液等,可 以为微生物提供生长因子. 那么,怎样根据某种微生物所需的营养物质,配制成适合这种微生物生长的培养基呢 为什么培养基中的营养物质浓度过高会抑制微生物的生长 培养基的配制原则 科研人员根据多年来的实践经验,总结出了培养基配制的几个基本原则.第一,目的要明确.这就是说,要根据所培养的微生物的种类,培养 的目的(用于生产还是实验)等,选择原料配制培养基.例如,自养微生物能够自己合成所需的有机物,它们的培养基可由简单的无机物组成. 第二,营养要协调.配制培养基时,必须注意各种营养物质的浓度和比例,否则会产生不良后果.例如,蔗糖是多种微生物的主要营养物质,但 高浓度的蔗糖反而会抑制微生物的生长.在各种营养物质的比例中,碳源与氮源的比最为重要.例如,在谷氨酸生产中,当培养基中的碳源与 氮源的比为 4:1 时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少;当碳源与氮源比为 3:1 时,菌体繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大增.第三,pH 要适宜. 这是由于各种微生物适宜生长的 pH 范围不同,如细菌的最适 pH 为 6.5～7.5,放线菌的最适 pH 在 7.5～8.5. 配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份,特别是在发酵工业中,以降低生产成本. 以粗代精:对微生物来说,各种粗原料营养更加完全,效果更好.在经济上也节约. 以"野"代"家":以野生植物原料代替栽培植物原料,如木薯,橡子,薯芋等都是富含淀粉质的野生植物,可以部分取代粮食用于工业发酵的碳 源. 以废代好:以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微生物的原料. 以简代繁:几用稀薄的培养基成分或成分较少的培养基来取代原有的培养基成分,以求取得更好的效果. 以烃代粮:以石油或天然气副产品代替糖质原料来培养微生物. 以纤代糖:开发利用纤维素这种世界上含量最丰富的可再生资源. 以无机氮代蛋白质:即以大气氮,铵盐,硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原料,让微生物转化成菌体蛋 白质或含氮的发酵产物供人们利用. 培养基的种类 培养基的种类很多.根据物理性质的不同,可以将培养基分为液体,半固体和固体培养基.固体和半固体培养基需加入凝固剂,如琼脂.固体 培养基主要用于微生物的分离,鉴定等,半固体培养基主要用于观察微生物的运动,保藏菌种等,液体培养基则常用于工业生产. 根据培养基的化学成分,可以将它们分为天然培养基,合成培养基等.前者是用化学成分已知的化学物质配成的,这类培养基因成分明确,常 用于分类,鉴定等.后者是用化学成分不明确的天然物质配成的,如玉米粉,牛肉膏等,常用于工业生产. 根据培养基的用途,可以将它们分为选择培养基,鉴别培养基等. 选择培养基是在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长.例如,当需要酵母菌和霉菌时,可 以在培养基中加入青霉素,以抑制细菌,放线菌的生长,从而分离到酵母菌和霉菌.又如,在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多种细菌的 生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生长,从而可以将该菌分离出来. 鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同种类的微生物.例如,在培养基中 加入伊红和美蓝 [1],可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌:如果有大肠杆菌,其代谢产物(有机酸)就与伊红和美蓝结 合,使菌落呈深紫色,并带有金属光泽. 微生物的代谢 微生物的代谢是指微生物细胞内所发生的全部化学反应.与其他生物相比,微生物的代谢异常旺盛,这是由于微生物的表面积与体积的比很 大,约是同等重量的成年人的 30 万倍,使它们能够迅速与外界环境进行物质交换.研究资料表明,在适宜的条件下,大肠杆菌每小时分解的糖 是自身重量的两千倍,乳酸菌每小时产生的乳酸能达到自身重量的成千上万倍,简直就像一个个活的小型"化工厂"!那么,这些形形色色的" 化工厂"能够生产出哪些"产品"呢

微生物的代谢产物 微生物在代谢过程中,会产生多种多样的代谢产物.根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系,可以分为初级代谢产物和次级代谢产物两类 初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的,自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸,核昔酸,多糖,脂类,维生素等.在不同种类的微 生物细胞中,初级代谢产物的种类基本相同.此外,初级代谢产物的合成在不停地进行着,任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正 常的生命活动,甚至导致死亡 次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂,对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的 物质,如抗生素,毒素,激素,色素等.不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同,它们可能积累在细胞内,也可能排到外环境中,其中 抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物,种类很多,常用的有链霉素,青霉素,红霉素和四环素等.(小资料:某种抗生素所能 抑制和杀灭的微生物范围叫抗菌谱.广谱抗生素就是抗菌范围较广的抗生素,反之,就是窄谱抗生素.) 总之,这些代谢产物都是在微生物细胞的调节下,有步骤地产生的 微生物代谢的调节 微生物在长期的进化过程中,形成了一整套完善的代谢调节系统,以保证各种代谢活动经济而高效地进 物的代谢调节主要有两种方 式:酶合成的调节和酶活性的调节 大肠杆菌分解乳糖的酶是哪种酶控制这种酶合成的基因是如何表达的 酶合成的调节微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶两类.组成酶是微生物细胞内一直存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制, 而诱导酶则是在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶.例如,在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌,开始时,大肠杆 菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖,只有当葡萄糖被消耗完毕以后,大肠杄菌才开始利用乳糖.这个实验表眀,大肠杄菌分解葡萄糖的酶是 组成酶,分解乳糖的酶不是组成酶,而是在乳糖诱导下合成的诱导酶.这种调节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 酶活性的调节微生物还能够通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率.酶活性发生改变的主要原因是,代谢过程中产生的物质与酶结 合,致使酶的结构产生变化.但这种变化是可逆的,当代谢产物与酶脱离时,酶结构便会复原,又恢复原有的活性.例如,谷氨酸棒状杆菌能够 刂用葡萄糖,经过复杂的代谢过程形成谷氨酸;但当终产物一一谷氨酸的合成过量时,就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而导致合成途径中 断(图5-9).当谷氨酸因消耗而浓度下降时,抑制作用就会被解除,该合成反应又重新启动.因此,酶活性的调节是一种快速,精细的调节方式. 这种调节现象在核苷酸,维生素的合成代谢中十分普遍 上述两种调节方式是同时存在,并且密切配合,协调起作用的.通过对代谢的调节,微生物细胞内一般不会积累大量的代谢产物.但在工业生 产中,人们总希望微生物能够最大限度地积累对人类有用的代谢产物,这就需要对微生物代谢的调节进行人工控制 微生物代谢的人工控制 人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性,控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)等.例如,黄色短杆菌能够利用天冬氨酸合 成赖氨酸,苏氨酸和甲硫氨酸(图5-10).其中,赖氨酸是一种人和高等动物的必需氨基酸,在食品,医药和畜牧业上的需要量很大.在黄色短 杄菌的代谢过程中,当赖氨酸和苏氨酸都积累过量时,就会抑制天冬氨酸激酶的活性,使细胞内难以积累赖氨酸:而赖氨酸单独过量就不会 出现这种现象.由此可见,要想利用黄色短杆菌生产赖氨酸,就必须抑制苏氨酸的合成.那么,怎样才能抑制苏氨酸的合成呢科学家通过研 究发现,高丝氨酸脱氢酶是合成高丝氨酸不可缺少的一种酶,而合成赖氨酸则不需要这种酶.科学家通过对黄色短杄菌进行诱变处理,选育 出了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种,从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的.又如,在谷氨酸的生产过程中,可以采取一定的手 段改变细胞膜的透性,使谷氨酸能迅速排放到细胞外面,从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用,提高谷氨酸产量 在生产实际中,人们将通过微生物的培养,大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵.发酵的种类很多.根据培养基的物理状态,可以分为固体 发酵和液体发酵;根据所生成的产物,可以分为抗生素发酵,维生素发酵,氨基酸发酵等;根据发酵过程对氧的需求情况,可以分为厌氧发酵 (如酒精发酵,乳酸发酵)和需氧发酵(如抗生素发酵,氨基酸发酵) 微生物的生长繁殖及其控制 在代谢的基础上,微生物的个体会由小到大不断地生长,但是,对于单细胞微生物来说,个体的生长很不明显,持续很短时间就开始繁殖,而 且生长和繁殖交替进行,界限难以划清.因此,在实际工作中,常以微生物的群体为单位来研究微生物的生长.那么,微生物的群体具有什么 样的生长规律呢 微生物群体生长的规律 对微生物群体生长规律的研究,往往是在人工培养的条件下进行的.下面以细菌为例来讲述.将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养 基中,并置于适宜的条件下培养,然后,定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况 如何进行测定呢常用的方法有两种:一种是测细菌的细胞数目,如将待测样品与等量的已知含量的红细胞混匀后,涂布在载玻片上,经固定 染色后,在显微镜下随机选若干个视野进行计数,得出细菌与红细胞的比例,再根据红细胞的含量计算出单位体积内的细菌数目;另一种是 测重量,如取一定体积的培养基,经离心分离,反复洗涤后,称菌体的湿重,或烘干后称干重,再由此计算出其中的细胞总重量 微生物计数: 采用培养平板计数法要求操作熟练,准确,否则难以得到正确的结果: 1)样品充分混匀

微生物的代谢产物 微生物在代谢过程中,会产生多种多样的代谢产物.根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系,可以分为初级代谢产物和次级代谢产物两类. 初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的,自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸,核昔酸,多糖,脂类,维生素等.在不同种类的微 生物细胞中,初级代谢产物的种类基本相同.此外,初级代谢产物的合成在不停地进行着,任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正 常的生命活动,甚至导致死亡. 次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂,对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的 物质,如抗生素,毒素,激素,色素等.不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同,它们可能积累在细胞内,也可能排到外环境中.其中, 抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物,种类很多,常用的有链霉素,青霉素,红霉素和四环素等.(小资料:某种抗生素所能 抑制和杀灭的微生物范围叫抗菌谱.广谱抗生素就是抗菌范围较广的抗生素,反之,就是窄谱抗生素.) 总之,这些代谢产物都是在微生物细胞的调节下,有步骤地产生的. 微生物代谢的调节 微生物在长期的进化过程中,形成了一整套完善的代谢调节系统,以保证各种代谢活动经济而高效地进行.微生物的代谢调节主要有两种方 式:酶合成的调节和酶活性的调节. 大肠杆菌分解乳糖的酶是哪种酶 控制这种酶合成的基因是如何表达的 酶合成的调节 微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶两类.组成酶是微生物细胞内一直存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制, 而诱导酶则是在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶.例如,在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌,开始时,大肠杆 菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖,只有当葡萄糖被消耗完毕以后,大肠杆菌才开始利用乳糖.这个实验表明,大肠杆菌分解葡萄糖的酶是 组成酶,分解乳糖的酶不是组成酶,而是在乳糖诱导下合成的诱导酶.这种调节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. 酶活性的调节 微生物还能够通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率.酶活性发生改变的主要原因是,代谢过程中产生的物质与酶结 合,致使酶的结构产生变化.但这种变化是可逆的,当代谢产物与酶脱离时,酶结构便会复原,又恢复原有的活性.例如,谷氨酸棒状杆菌能够 利用葡萄糖,经过复杂的代谢过程形成谷氨酸;但当终产物——谷氨酸的合成过量时,就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而导致合成途径中 断(图 5-9).当谷氨酸因消耗而浓度下降时,抑制作用就会被解除,该合成反应又重新启动.因此,酶活性的调节是一种快速,精细的调节方式. 这种调节现象在核苷酸,维生素的合成代谢中十分普遍. 上述两种调节方式是同时存在,并且密切配合,协调起作用的.通过对代谢的调节,微生物细胞内一般不会积累大量的代谢产物.但在工业生 产中,人们总希望微生物能够最大限度地积累对人类有用的代谢产物,这就需要对微生物代谢的调节进行人工控制. 微生物代谢的人工控制 人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性,控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)等.例如,黄色短杆菌能够利用天冬氨酸合 成赖氨酸,苏氨酸和甲硫氨酸(图 5-10).其中,赖氨酸是一种人和高等动物的必需氨基酸,在食品,医药和畜牧业上的需要量很大.在黄色短 杆菌的代谢过程中,当赖氨酸和苏氨酸都积累过量时,就会抑制天冬氨酸激酶的活性,使细胞内难以积累赖氨酸;而赖氨酸单独过量就不会 出现这种现象.由此可见,要想利用黄色短杆菌生产赖氨酸,就必须抑制苏氨酸的合成.那么,怎样才能抑制苏氨酸的合成呢 科学家通过研 究发现,高丝氨酸脱氢酶是合成高丝氨酸不可缺少的一种酶,而合成赖氨酸则不需要这种酶.科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理,选育 出了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种,从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的.又如,在谷氨酸的生产过程中,可以采取一定的手 段改变细胞膜的透性,使谷氨酸能迅速排放到细胞外面,从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用,提高谷氨酸产量. 在生产实际中,人们将通过微生物的培养,大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵.发酵的种类很多.根据培养基的物理状态,可以分为固体 发酵和液体发酵;根据所生成的产物,可以分为抗生素发酵,维生素发酵,氨基酸发酵等;根据发酵过程对氧的需求情况,可以分为厌氧发酵 (如酒精发酵,乳酸发酵)和需氧发酵(如抗生素发酵,氨基酸发酵). 微生物的生长繁殖及其控制 在代谢的基础上,微生物的个体会由小到大不断地生长.但是,对于单细胞微生物来说,个体的生长很不明显,持续很短时间就开始繁殖,而 且生长和繁殖交替进行,界限难以划清.因此,在实际工作中,常以微生物的群体为单位来研究微生物的生长.那么,微生物的群体具有什么 样的生长规律呢 微生物群体生长的规律 对微生物群体生长规律的研究,往往是在人工培养的条件下进行的.下面以细菌为例来讲述.将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养 基中,并置于适宜的条件下培养,然后,定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况. 如何进行测定呢 常用的方法有两种:一种是测细菌的细胞数目,如将待测样品与等量的已知含量的红细胞混匀后,涂布在载玻片上,经固定 染色后,在显微镜下随机选若干个视野进行计数,得出细菌与红细胞的比例,再根据红细胞的含量计算出单位体积内的细菌数目;另一种是 测重量,如取一定体积的培养基,经离心分离,反复洗涤后,称菌体的湿重,或烘干后称干重,再由此计算出其中的细胞总重量. 微生物计数: 采用培养平板计数法要求操作熟练,准确,否则难以得到正确的结果: 1)样品充分混匀;