[生物学]1、微生物细胞的结构功能和细胞化学.ppt

微生物生理学 曲阜师范大学生命科学学院 曲晓华 邮箱：anty214@163.com 什么是微生物生理学？ 微生物生理学是从微生物生理生化的角度研究微生物细胞的形态结构和功能、新陈代谢、生长繁殖等微生物生命活动规律的学科。 微生物生理学的形成和发展 19世纪中后期，巴斯德和科赫奠定了微生物生理学； 微生物生理学的进一步发展归功于俄国的微生物学家维诺格拉德斯基和荷兰的微生物学家贝格林克； 微生物生理学发展的一个重要转折点是德国布赫纳发现酵母菌的无细胞制剂可将蔗糖转化为酒精，从此微生物生理学的研究进入分子水平，并诞生了生物化学； 上世纪60年代以后，由于雅可布和莫纳德研究诱导酶形成机制而建立的操纵子学说，标志着微生物生理学朝向代谢调控研究的兴起，并进一步将微生物生理学、生物化学和遗传学结合在一起，形成分子生物学。 分子生物学的迅速发展，使得人们利用分子手段有目的地改造生物，也大大地促进了微生物生理学的发展。 本课程主要从微生物生理学角度阐述微生物的生命活动规律，系统地介绍了微生物学的基础理论、基本方法及进行情况，融新理论、新技术、新方法为一体，为求反映微生物学的必威体育精装版发展动态及趋势。 重点内容包括：微生物的结构功能和细胞化学、微生物的营养与物质运输、微生物的分解代谢、微生物的合成代谢、微生物的代谢调节、微生物的次级代谢及其调节、微生物的生长繁殖与环境、微生物的分化、基因组时代的微生物生理学等。 关于本课程的一些说明： 本课程适用对象：生物技术、生物工程专业本科生 考核方式：考试（期末考试70%+实验和平时成绩30%） 参考书籍、杂志： 书籍： [1]周德庆. 微生物学教程（第三版）. 北京：高等教育出版社，2011 [2]沈萍主编. 微生物学. 北京：高等教育出版社，2000 [3]王镜岩，朱圣庚，徐长法主编. 生物化学（第三版）. 北京：高等教育出版社，2002 [4]于自然，黄熙泰主编. 现代生物化学. 北京：化学工业出版社，2001 [5]Prescott等著，沈萍等译，微生物学（第五版），北京：高等教育出版社，2003 [6]Madigan M T, Martinko J M, Parker J. Brock Biology of Microorganisms. 9th ed. New Jersey: Prentice Hall,2000 杂志： 《微生物学报》、《真菌学报》、《病毒学报》、《生物工程学报》等。 第一章 微生物的结构功能和细胞化学 细胞(cell)是生物形态结构和生命活动的基本单位。通过对细胞不同结构层次的了解，来研究细胞生命活动的基本规律。 细胞学说 除了病毒、类病毒等是非细胞的生物以外，其它生物有机体的结构和功能单位都是细胞。 对生物细胞结构的认识，是随着显微技术、电子显微镜、X射线衍射法和生化技术等不断应用于细胞研究而不断深化的过程。 技术(研究手段)的进步极大地促进了细胞结构和功能深入到分子水平上的研究，如细胞膜的结构与功能的研究在分子水平上的深化、细胞核DNA的复制与转录、表达调控、细胞周期的调控等研究均在分子水平上取得了迅速进展。 原核生物和真核生物，就是根据其细胞核的结构的差异而提出的。这一概念最早是在20世纪60年代由著名细胞生物学家Ris提出来的。 真核细胞：核物质外有核膜包围，具有明显的核结构； 原核细胞：核物质外没有核膜，核物质分散于原生质中。 微生物是一类既分布于真核生物，又分布于原核生物中的生物。 属于原核生物的生物都是微生物，可分为两大系：古生菌（archaebacteria）和真细菌(eubacteria)。 古生菌包括产甲烷菌、嗜热嗜酸菌和极端嗜盐菌等。 大多数原核生物属于真细菌，其中包括细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体和蓝细菌等。 细菌细胞结构模式图 真核细胞具有典型的细胞结构，其主要特点是以生物膜为基础进一步分化，使细胞内部产生许多功能区室，它们各自分工负责又相互协调和协作，如细胞核、核膜、核仁和核基质等。 真核细胞的种类繁多，既包括大量的单细胞生物和原生生物细胞，又包括全部的多细胞生物。属于真核生物的微生物主要是真菌（酵母菌、霉菌）、原生动物、真核藻类和微型后生动物等。 酵母菌细胞结构模式图 原核微生物与真核微生物的比较 *几丁质，是由N-乙酰葡萄糖胺以β-1.4糖苷键连接的多聚体。 *真核微生物中的酵母菌、原生动物也有＜10μm 的。 微生物有许多共同点，它们在结构和功能上的相似性甚至超过形态上的相似性： ① 遗传物质的本质相同，它们的细胞内同时兼有DNA和RNA（病毒除外）； ② 都具有选择性的膜结构； ③ ATP是生物用来进行能量转换的主要枢纽物质之一； ④ 一般都有产生能量与