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02 第二章 微生物的类群与微生物的代谢.ppt

页数:25页文件大小:2.93 MB来源: 发酵工程ppt课件

本课件讲解微生物的类群与代谢,先按原核生物界、真菌界、原生生物界与病毒梳理微生物分类,再介绍细菌菌落、放线菌与病毒的形态结构,最后展开初级与次级代谢产物、酶合成与酶活性调节以及代谢的人工控制实例。

第二章章节封面,标示本章将讲解微生物的类群划分与微生物代谢调节两部分内容
微生物类群划分页,列出原核生物界、真菌界、原生生物界与病毒四类及已知约 10 万种
农田土壤微生物数量表,比较细菌 9.8×10⁷、放线菌 2.0×10⁶、真菌 1.2×10⁵ 等每克土壤中的菌数
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第1页:第二章 微生物的类群与代谢

第二章 微生物的类群与微生物的代谢,第一节 微生物的类群。

第2页:微生物的类群

  • 微生物的类群庞杂
  • 1. 原核生物界:例如细菌、蓝藻
  • 2. 真菌界:例如酵母菌
  • 3. 原生生物界:例如草履虫、变形虫
  • 4. 病毒:例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒
  • 目前已经知道的微生物约有 10 万种,分布在以上各界中

第3页:农田土壤微生物数量表

农田上层 15cm 处微生物的数量:下表列出相关数据。

农田上层 15cm 处微生物的数量
微生物每克土壤中的数量
细菌9.8×10⁷
放线菌2.0×10⁶
真菌1.2×10⁵
藻菌2.5×10⁴
原生动物3.0×10⁴

第4页:空气清洁度与菌落数

菌落数与空气清洁度的关系:下表列出相关数据。

菌落数与空气清洁度的关系
空气清洁度菌落数
最清洁的空气1-2
洁净空气30 个以下
普通空气30-150
轻度污染空气300 以下
严重污染空气301 以上

第5页:人体微生态中的微生物含量

人体微生态中微生物的含量:下表列出相关数据。

人体微生态中微生物的含量
部位含量
眼睛1g
鼻腔10g
口腔20g
肺20g
肠道1000g
生殖道20g
皮肤200g
总量1271g

第6页:人体消化系统中的微生物菌群

人体消化系统中微生物群体(个/g):下表列出相关数据。

人体消化系统中微生物群体(个/g)
菌属回肠结肠直肠或粪便
双歧杆菌10⁴10⁷10¹⁰
拟杆菌10³10⁸10¹⁰
肠杆菌10³10⁶10⁶
肠球菌-10⁷-
乳杆菌--10⁴

第7页:细菌的结构

一、细菌:1、细菌的结构。本节介绍细菌的基本形态结构,细菌由细胞壁、细胞膜、细胞质与拟核等部分构成。

第8页:

第9页:细菌的菌落

定义
单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时,会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体,叫做菌落
特征
大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等
功能
每种细菌在一定条件下所形成的菌落,可以作为菌种鉴定的重要依据
举例
如啤酒酵母菌落、红酵母菌落等

第10页:几种菌落形态

图示几种不同细菌的菌落,可从大小、形状、光泽度、颜色、硬度与透明度等方面加以区分与鉴定。

第11页:放线菌的形态

二、放线菌:1、放线菌的形态。放线菌的菌体由分枝状菌丝构成,本节介绍其形态特征。

第12页:放线菌的结构

  • 气生菌丝
  • 孢子丝
  • 孢子
  • 基内菌丝
  • 培养基

第13页:放线菌的分布与繁殖

分布
放线菌在自然界分布很广,在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等处,尤其在土壤中种类和数量很多
繁殖
放线菌没有有性繁殖,主要通过形成无性孢子形式进行无性繁殖,成熟的分生孢子或孢囊孢子在适宜环境里发芽形成新的菌丝体

第14页:病毒的形态

三、病毒:1、病毒的形态。本节介绍病毒的形态结构与基本特征。

第15页:

第16页:菌种选育与发酵流程

  • 从自然界分离的菌种
  • 基因工程、诱变育种
  • 生产用菌种
  • 扩大培养:培养基配置、灭菌、接种
  • 发酵罐:发酵条件控制
  • 代谢产物 → 分离提纯 → 产品
  • 微生物菌体

第17页:微生物的代谢

微生物的代谢。本节讲解微生物的代谢产物与微生物代谢的调节两部分内容。

第18页:初级代谢产物

定义
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
举例
氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等
特征
不同的微生物初级代谢产物基本相同;初级代谢产物合成过程是连续不断的

第19页:次级代谢产物

定义
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
举例
抗生素、毒素、激素、色素等
特征
不同的微生物次级代谢产物不同;抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物

原文此处写作「不同的微生物初级代谢产物不同」,据上下文应为「次级代谢产物」,已作修正。

第20页:酶合成的调节

组成酶
微生物细胞内一直存在,合成是受遗传物质控制
诱导酶
在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶
举例
亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶,所以不能利用蔗糖,但如果在培养基内加入蔗糖,一段时间后,可合成蔗糖酶,并利用蔗糖

第21页:酶活性的调节

2. 酶活性的调节:通过控制酶的活性来调节代谢速率,不涉及酶量的变化,调节效果快速、精细。

第22页:两种代谢调节方式的对比

酶合成的调节与酶活性的调节对比:下表列出相关数据。

酶合成的调节与酶活性的调节对比
对比项酶合成的调节酶活性的调节
调节对象通过酶量的变化控制代谢速率控制酶活性,不涉及酶量变化
调节效果相对缓慢快速、精细
调节机制基因水平调节,调节控制酶合成代谢调节,它调节酶活性
相同点均为微生物细胞代谢的自我调节方式均为微生物细胞代谢的自我调节方式

第23页:微生物代谢的人工控制

目的
最大限度积累对人类有用的代谢产物
措施
改变微生物遗传特性;控制生产过程中的各种条件
实例
人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸;人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸

第24页:人工控制生产赖氨酸

天冬氨酸经天冬氨酸激酶生成中间产物Ⅰ,再经中间产物Ⅱ分别合成甲硫氨酸、苏氨酸与赖氨酸。人工诱变的菌种不能产生高丝氨酸脱氢酶,不能合成高丝氨酸,因而可以大量积累赖氨酸。

第25页:黄色短杆菌的代谢调节

天冬氨酸经天冬氨酸激酶生成中间产物Ⅰ、中间产物Ⅱ,进而合成甲硫氨酸、苏氨酸与赖氨酸;赖氨酸与苏氨酸过量时抑制天冬氨酸激酶活性,并抑制高丝氨酸脱氢酶,实现代谢的反馈调节。

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