第二章 细菌的生理特性.课件.pptVIP

第二章 细菌的生理特性 细菌的生理特性，主要从三方面来分析：(1)营养；(2)呼吸；(3)其它环境因素对它们生活的影响。 (1)水分 水分是最重要、不可缺少的组分之一。水在细菌细胞内的存在有两种状态：自由水和结合水。它们的生理作用主要有以下几点： 1)溶剂作用。所有物质都必须先溶解于水，然后才能参与各种生化反应。 2)参与生化反应(如脱水、加水反应)。 3)运输物质的载体。 4)维持和调节一定的温度。 1、被动扩散(passive diffusion) 被输送的物质，靠细胞内外浓度差为动力，以透析或扩散的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。 被动扩散转运通道 被动扩散特点： ①是非特异性的营养物质吸收方式：如营养物质通过细胞膜中的含水小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩散； ②在被动扩散过程中营养物质的结构不发生变化：即既不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； ③物质运输的速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差有关，即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小，直到胞内外物质浓度相同； ④不需要载体参与：被动扩散是一个不需要代谢能的运输方式：因此，物质不能进行逆浓度运输。 ⑤可运送的养料有限：限于水、溶于水的气体，及分子量小，脂溶性、极性小的营养物质。 促进扩散特点： 在促进扩散过程中 A 营养物质本身在分子结构上也不会发生变化; B 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输; C 运输的速率由胞内外该物质的浓度差决定; D 需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质 运输; E 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性; F 养料浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应。 3、主动运输(Active transport) 在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体 蛋白逆养料浓度梯度吸收营养物质的过程。 不同的微生物在主动运输过程中所需的能量的来源不同，好氧微生物中直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光合微生物中则主要来自光能 。 主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。 主动运输特点： 物质在主动运输的过程中 需要消耗代谢能； 可以进行逆浓度运输的运输方式； 需要载体蛋白参与； 对被运输的物质有高度的立体专一性； 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化； 基团转位(Group translocation) 基因转位是一种特殊的主动运输，与普通的主动运输相比，营养物质在运输的过程中发生了化学变化（糖在运输的过程中发生了磷酸化）。其余特点与主动运输相同。 基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输，脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输。目前尚未在好氧型细菌及真核生物中发现这种运输方式，也未发现氨基酸通过这种方式进行运输。 第二节 酶及其作用 pH对酶促反应速度的影响，通常为一“钟形”曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。 酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH。 Km与Vmax的意义: 1.当ν=1/2Vmax时，Km=[S]。因此，Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。 Km值是酶的特征性常数，只与酶的结构、酶催化的底物和反应环境有关，与酶的浓度无关。 2.Km可以反映酶与底物亲和力的大小。Km越小，酶与底物的亲和力越大，反之Km越大，酶与底物的亲和力越小。 3.Km可以判断酶作用的最适底物。 Km最小的底物为最适底物。 4.Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比。 当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比，即ν=k[S]。 5、激活剂对反应速度的影响 使酶从无活性变为有活性或使酶活性增加的物质称酶的激活剂。 激活剂分为必需激活剂和非必需激活剂。 专性需氧 微需氧 兼性厌氧 厌氧 专性厌氧 微生物呼吸过程中的能量问题 微生物进行生命活动需要的能量都是通过菌体的酶类催化分解、氧化各种营养物质取得的。微生物呼吸过程中分解、氧化各种营养物都是放能反应。微生物体内各种物质的合成过程则是需能反应。 化能自养微生物通过呼吸作用，氧化各种无机物质获得能量。而异养微生物通过呼吸作用，氧化各种有机物质获得能量。 通常如何测定水样的氧化还原电位？pH测定仪mv档，其中一个惰性的铂丝电极与一个参比电极（如甘汞电极） 渗透压是不同溶液被半透膜隔离开时，由于膜