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第四章 微生物的生理 第一节 微生物的酶 第二节 微生物的营养 一、微生物的化学组成 微生物机体质量的70%~90%为水分，其余10%~30%为干物质。 二、微生物的营养物及营养类型 （一）水 水对细菌有哪些作用？ 溶剂作用 运输物质的载体 参与生化反应（如脱水、加水反应） （二）无机盐 阴离子盐：磷酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐。 阳离子盐：氨、钾、钠、钙、镁、铁的盐 P和S、Fe、Mg的需求量较大 同时还需要锌、锰、钴、铝、铜、硼、钒、镍等微量元素。 许多微量元素是酶的组分，或是酶的激活剂。 一般培养基中微量元素的质量浓度为0.1mg/L左右。 过量的微量元素会引起微生物中毒。单独一种微量元素过量其毒性更大。 （1） 构成细胞组成； （2） 酶的辅基和激活剂； （3）特殊细菌的能源，铁细菌、硫细菌分别以铁 和硫为产能物质； （4）维持一定的渗透压、氢离子浓度、氧化还原 电位等。 高浓度盐抑制微生物生长。 无机盐的功能 （三）碳源和能源 1）碳源 供碳元素来源的物质 细菌细胞中的碳素含量占干物质质量的50％左右。细菌对碳素的需求量最大。 碳源作用— 细胞的碳骨架、大多还是能源物质。 凡是能供给微生物碳素营养的物质，称为碳源。碳源的主要作用是构成微生物细胞的含碳物质（碳架）和供给微生物生长、繁殖及运动所需要的能量。 微生物最好的碳源是糖。 2）能源 细菌的能源种类分为化学能、光能 哪些物质可以产生化学能？ 1、有机碳源 2、特殊的无机物（如S、Fe） 什么样的细菌利用光能？ 含有光合色素 所有细菌细胞内能量传递体都是ATP 营养型细菌分类 根据碳源不同 分为无机营养和有机营养（自养和异养） ① 无机营养细菌（自养菌） 无机（自养）— 、CO和 提问：能否也利用有机物呢？ 绝大多数能，“能吃苦也能享福”，优先利用； 又根据能源不同 又分为光能自养型细菌和化能自养型细菌。 （1）光能自养细菌（无氧有光） 只有紫硫细菌和绿硫细菌 在自然界的作用是什么呢？ 早期无氧地球，清除H2S毒物 （H2S类似植物光合作用中的H2O） 较洁净的光照池塘无氧臭（H2S) 区 紫硫、绿硫细菌代谢方式 菌绿素（与叶绿素大同小异） 紫硫细菌 湖中4m 硫化物 *这个深度紫硫细菌多? （2） 化能自养细菌（有氧） 种类：硫细菌(硫化细菌和硫磺细菌)、（亚）硝化细菌及铁细菌、氢细菌。 化能自养微生物不具有光合色素，不能进行光合作用。 自养——碳源 化能——以 S、H2S、H2、NH3、Fe物质氧化产能 eg.亚硝化细菌进行有机物合成反应如下： 化能自养细菌能用于污水处理吗？为什么？ 能，脱氨、脱硫；条件容易 ATP ② 有机营养细菌（异养菌） 有机（异养）——以有机物为碳源 自养、异养菌哪种繁殖快？ “吃砖头和吃粮食的区别” 异养菌是有机污水处理的主角 根据能源的不同 （1）光能异养与化能异养 以有机物作为碳源和能源的的细菌。 绝大多数的细菌都属于化能异养菌。 . Ⅰ化能异养菌 * * 第一节 微生物的酶 第二节 微生物的营养 第三节 微生物的产能代谢 第四节 微生物的合成代谢 微生物的营养和代谢需在酶的参与下才能正常进行。酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的，催化生物化学反应的，并传递电子、原子和化学基团的生物催化剂。 一、酶的组成 酶 酶蛋白（单一蛋白质） 全酶 单成分酶 简单酶(单一蛋白质） 结合酶 金属离子 辅酶（有机物）、辅基（小分子化合物） 加速生物化学反应的作用 传递电子、原子、化学基团的作用 除传递电子、原子、化学基团的作用；还起激活剂的作用 几种重要的辅基： 1、铁卟啉，细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等的辅基。 2、CoA，辅酶A分子结构含嘌呤核苷酸、泛酸和巯基乙胺等部分，在糖代谢和脂肪代谢中起重要作用。 3、NAD和NADP，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。脱氢辅酶。 4、FMN和FAD，黄素酶，传递氢。 5、CoQ，泛醌，传递电子和氢。 6、LTPP，传递氢和酰基。 7、ATP、AMP 8、磷酸吡哆，和转氨有关。 9、生物素，羧化酶的辅基，微生物的生长因子。 10、辅酶F，传递甲酰基和羟甲基。 11、金属离子，激活剂。 12、辅酶M，是专性厌氧的产甲烷菌特有的辅酶，甲基转移酶。 13、F420，产甲烷菌的辅酶。 14、F430，参与甲烷形成的末端反应。 15、MPT，参与C1还原反应。 16、MFR在甲烷和乙酸形成过程中起甲基载体作用 三、酶的活性中心 酶的活性中心是指酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部