第九课：微生物生理学总结.doc

第二章 微生物的结构和功能 微生物生理学是微生物学的分支学科， 细胞结构 革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成 革兰氏阴性菌细胞壁 外壁层：位于肽聚糖层的外部。 类脂A 脂多糖: 核心多糖 o-特异侧链 包括: 脂蛋白 蛋白质层: 基质蛋白 外壁蛋白 磷脂. 内壁层：紧贴胞膜,仅由1-2层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5— 10%,无磷壁酸。 细胞壁的基本骨架——肽聚糖 肽聚糖：是由 N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。肽聚糖单体：是由NAG 、 NAM 、肽尾、肽桥构成。 青霉素D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，两者互相竞争转肽酶的活性中心作用于肽聚糖肽桥的联结，即抑制肽聚糖的合成，故仅对生长着的菌有效，主要是G+菌。 革兰氏染色原理： G+ 菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。 Gˉ菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高,乙醇将脂溶解，缝隙加大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。 古细菌细胞壁没肽聚糖胞壁酸和D-氨基酸假太聚糖骨架是以β-1，3糖苷键交替连接而成， 缺壁细菌 原生质体：用青霉素等抗生素或者溶菌酶处理G+菌而得到的去壁完整的球形体。 原生质球：用青霉素等抗生素或溶菌酶处理G-细菌而得到的去壁不完全的近球形体。 L型细菌：某些细菌在特定环境条件下因基因突变而产生的无壁类型。在一定条件下L型细菌能发生回复突变而恢复为有壁的正常细菌。 支原体：在进化过程中天生无壁的原核微生物。 细胞质膜 第三章 微生物的营养与物质运输 营养：微生物获得和利用营养物质的过程 六大养要素；碳源氮源、能源、生长因子、无机盐和水 1，物质的跨膜运输分为单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转移 2膜泡运输 第四章 异养微生物的生物氧化 .自由能：在热力学中，系统减少的能量能转化成对外做的功，能用于做工的能量称为自由能。 1. 葡萄糖分解是从1，6-二磷酸果糖开始的 2. 整个途径中①③⑩步反应是不可逆的 3. EMP途径的特征酶是1，6-二磷酸果糖醛缩酶，首先脱羧部位C3，C4。 4.整个途径不消耗分子氧 5. EMP途径的有关酶位于细胞质中 6. 总反应式： C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP EMP途径的意义: ①供应ATP和NADH ②连接其他几个代谢途径的桥梁 ③为生物合成提供多种中间代谢物 ④通过逆向反应可以进行多糖的合成 意义：１、为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。 ２、产生大量NADPH，一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提供还原力，另方面可通过呼吸 链产生大量的能量。 3、 与EMP途径在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处连接，可以调剂戊糖供需关系。 4、 途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、碱基合成、及多糖合成。 5、途径中存在3-7碳的糖，扩大碳源利用范围。 6、通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。 ＥＤ途径：① 碳架结构的变化　　②特征酶：KDPG醛缩酶（2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸醛缩酶）　　　③ 分布：主要存在于G-菌中，如一些假单胞菌和固氮菌 WD途径① 碳架结构变化：a. PK途径， b. HK途径。② 特点：特征酶为磷酸解酮酶 ③ 生理意义：a. 仅分布在少数细菌中， b. PK途径为戊糖分解的重要途径， c. HK途径为己糖分解的重要途径。代表菌株：PK---肠膜明串珠菌　　HK---双歧杆菌 葡萄糖直接氧化途径 特征酶：葡萄糖氧化酶 特点： a. 不需要激酶，但需要葡萄糖氧化酶；b. 需要氧气，c. 终产物为酮基葡萄糖酸。 分布菌群： 假单胞菌、醋杆菌属、气杆菌属及许多真菌 生物氧化中的发酵：是指无氧条件下，底物脱氢后所产生的还原力不经过呼吸链传递而直接交给一内源氧化性中间代谢产物的一类低效产能反应。 工业上的发酵:：是指任何利用厌氧或好氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式。酵母乙醇发酵： 一型发酵（乙醇发酵）：EMP途径产生2个丙酮酸，在丙酮酸脱羧酶作用下生成乙醛。在醇脱氢酶和NADH作用下，