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* 天然多聚物的分解 第四章 第三节 EASY STUDIO * 一、多糖的分解 （一）为什么微生物要分解多糖类物质 1、地球上最丰富的有机物质是纤维素、淀粉等多糖类物质，所以自然界生存的微生物所赖以生存的也主要是糖类。 2、多糖一般不溶于水，不能直接通过细胞膜，因此，微生物要利用多糖必须首先在细胞外将其分解。 * (二) 多糖类物质是怎样被微生物所分解的？ 分解物 分解物的组成 胞外酶 胞外酶的作用方式 代表微生物 淀粉 葡萄糖多聚物 直链1，4 支链1，4 1，6 淀粉酶 只水解1,4糖苷键，不作用于1,6糖苷键和靠近分支点的1,4糖苷键 细菌、放线菌、霉菌 葡萄糖生成酶 自非还原端始，将1,4结合的葡萄糖依次切下，绕过1,6 普遍存在于根霉与曲霉中 β-淀粉酶 自非还原端始，每次分解出一个麦芽糖，不能水解也不能绕过1,6 异淀粉酶 水解1,6 * 纤维素 葡萄糖籍1,4键组成的大分子 纤维素霉C1和CX 将纤维素水解成纤维二糖，以及葡萄糖 霉菌、细菌、放线菌 半纤维素 聚糖、聚糖醛酸 半纤维素酶 将纤维素水解成单糖和糖醛酸 霉菌 果胶质 由D-半乳糖醛酸以1,4键形成直链高分子，其分子中大部分羧基形成甲基酯 原果胶酶 使不溶性果胶转化成可溶性 梭状芽孢杆菌、芽孢杆菌、曲霉、镰刀霉等 果胶甲酯水解酶 使果胶去掉甲酯基团，生成果胶酸 果胶酸酶 使果胶酸生成半乳糖醛酸 几丁质 N-乙酰氨基葡萄糖籍β-1,4糖苷键聚合而成 几丁质酶 将几丁质水解成几丁二糖 几丁质芽孢杆菌、链霉菌 几丁二糖酶 将几丁二糖水解成N-乙酰氨基葡萄糖 * （三）微生物对多糖类的分解 在实践中有那些应用？ 1、在自然界碳素循环及有机肥的沤热中占有重要的地位 2、生产葡萄糖、蛋白质产品，为饲料、食品及发酵工业原料开辟新的来源，具有重要的经济意义 3、可用于改善植物性食品的质量，提高淀粉质发酵原料的利用率以及提高果汁澄清度、酶洗涤剂效果 4、麻类脱胶 * 二、其它不含氮 非糖物质的分解 （一）油脂的分解 1、油脂的组成 2、利用油脂的微生物的特点 （1）当环境中有其它容易利用的C源与能源物质时，微生物一般不利用油脂物质。 （2）将油脂转变成糖类物质分解的中间产物，然后按糖类物质的分解方式分解 * 3、分解过程产能 * （二）烃类化合物的分解 1、微生物对烃分解的条件及石油能长期沉积而发生变化的原因 2、正烷烃的氧化 （1）末端甲基氧化 * （2）次末端甲基氧化 * （3）两端甲基氧化 3、烃类微生物的利用 （1）石油的精炼 （2）石油代粮发酵 （3）石油探测 三、蛋白质与氨基酸的分解 （一）蛋白质的分解 （二）氨基酸的分解 （三）氨基酸分解反应在鉴定细菌中的作用 * 第四章—第四节 微生物细胞物质的合成和微生物的耗能代谢 * 合成作用：微生物将简单的无机物或有机物用体内的各种反应合成生物高分子或菌体结构物质的过程。 三个问题：三个必要条件 三级反应 前体物质或大分子的合成 简单无机物 或有机物 前体物 高分子 * 一、微生物进行合成作用的 三个必要条件 获得能量、还原剂、简单无机或有机物质。 二、前体物质的合成与生物大分子的合成 一级反应：多糖→葡萄糖→较小含C化合物 二级反应：含C化合物→Aa、核苷酸等前体 三级反应：前体物质→生物大分子 * 第四章—第五节 固氮作用 * 一、概念 1、固氮作用 就是把分子氮与其它元素化合成含氮化合物的过程。 2、工业固氮 是在高温、高压和特定的设备里，将氮转变成氨的过程。 3、生物固氮 在常温常压下，通过固氮微生物，将氮转变成氨的过程。 * 二、研究生物固氮的意义 1、固氮为高等植物和大多数微生物提供了可供利用的氮源氨 2、固氮作用在N素循环中起重要作用 3、生物固氮是当前生物科学研究的重要内容 * 三、生物固氮 研究发展的历史 1862年，人们认为可能有固氮微生物； 1886年，贝杰林克的工作； 1894-1960年，取得成绩： 接下页 * 三、生物固氮研究发展的历史 4、1960年，卡拉汉 1965年，Schollhorn和Burris 1966年，Mortenson 1966年，布伦 5、从70年代~ 固氮机理的揭示； 固氮基因的研究； 结瘤基因的研究； 非洲巴布亚新几内亚山区调查研究结果的启示。 * 四、固氮微生物 非 共 生 固 氮 菌 好氧型 固氮菌属、固氮单孢菌属、固氮球菌属、某些甲烷氧化菌、有异形胞的蓝