第五章、微生物与发酵工程1、微生物的类群1细菌（1）结构：单细胞原核生物，其基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核。细胞质：含核糖体，贮藏颗粒（如淀粉粒、硫粒），质粒（上有基因与细菌的杭药性、固氮、抗生素生成有关）。拟核：环状DNA反复折叠缠绕呈棒状、哑铃状或球状，控制着细菌的主要遗传性状。（2）特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢（3）繁殖：二分裂（发生DNA分子复制）（4）菌落：可形成多种菌落（固体培养基中，肉眼可见的，具一定形态结构的子细胞群体），具有大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等特征是鉴定菌种的依据。2放线菌：单细胞原核生物，多数抗生素都是由放线菌产生的。3病毒：①结构：主要由核酸和衣壳构成。有些病毒外面有囊膜（由蛋白质、多糖、脂类构成）囊膜上有刺突如流感病毒。衣壳决定病毒抗原特异性。一种病毒只有一种核酸。②在宿主活细胞中进行增殖（以噬菌体为例）：吸附→注入核酸→合成蛋白质、复制核酸→装配→释放2、微生物的营养、代谢和生长1微生物的营养：碳源、氮源、生长因子、水和无机盐C、H、O、N占细胞干重90%以上。（1）碳源：无机碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物)有机碳源：即含碳有机物糖、脂、蛋白质、有机酸等和天然含碳物质(石油)②功能：用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物；既是碳源能源又是一种双功能的营养物（洋葱假单胞菌能利用90多种含碳化合物）（2）氮源：①种类：无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2；有机氮：复杂蛋白质(如牛肉膏、蛋白陈)、核酸、尿素、一般氨基酸将无机氮合成菌体蛋白或含氮的代谢产物(如氨基酸等)；合成微生物的蛋白质、核酸及含氮的代谢产物(如氨基酸等)（3）生长因子：①概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。②种类：维生素、氨基酸、碱基、酵母膏、蛋白胨、组织提取液③功能：酶和核酸的组成成分；参与代谢过程中的酶促反应。（4）培养基的配制原则：①目的明确②营养协调：谷氨酸生产中，当C/N=4：1时菌体大量繁殖，当C/N=3：1时谷氨酸合成增多③PH要适宜：放线菌7.5—8.5细菌6.5—7.5霉菌4.0—5.8真菌5.0—6.0（酵母菌3.8—6.0）（5）培养基的种类：①根据物理性质的不同分为：固体培养基：用于微生物的分离、计数；半固体培养基：用于观察微生物的运动、鉴定菌种；液体培养基：用于工业生产。②根据化学成分分为：合成培养基：用已知成分的化学物质配成；天然培养基：用成分不明确的天然物质配成，用于工业生产③根据用途分为：选择培养基：加入某种化学物质，抑制不需要的微生物生长，促进所需要微生物生长；鉴别培养基：加入指示剂或化学药品配制而成，用于鉴别微生物。实例：加入青霉素的培养基：分离酵母菌、霉菌等真菌（抑制细菌、放线菌）加入高浓度食盐的培养基：分离金黄色葡萄球菌（抑制多种细菌）不加氮源的无氮培养基：分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基：分离自养型微生物加入氨基嘌呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基：分离杂交瘤细胞伊红和美蓝培养基：鉴别大肠杆菌，菌落呈深紫色，带金属光泽2微生物的代谢：（1）微生物代谢：微生物代谢是指微生物细胞内所发生的全部化学反应。（2）微生物代谢的特点：代谢异常旺盛，对物质的转化利用快。其原因：微生物的表面积与体积比很大，有利于与外界环境进行物质交换。（3）微生物的代谢产物：微生物的代谢产物分为初级产物(合成不停；缺少不行；种类基本相同)和次级产物（种类不同；有无都行）。①初级代谢产物是生长繁殖必须的一直产生分布在细胞内如：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素②次级代谢产物不是生长繁殖必须的是生长到一定阶段产生具有特异性分布在细胞内或外如：抗生素、毒素、激素、色素等（4）微生物代谢的调节：①酶合成的调节a．组成酶在细胞内一直存在，它的合成只受基因调控；诱导酶只有环境中存在诱导物才能合成它的合成受基因与诱导物共同控制；b．酶合成调节的对象是诱导酶；调节的结果是使细胞内酶的种类增多；c．酶合成调节的机制(本质)——原核生物基因表达的调控，如大肠杆菌乳糖操纵子学说；d．酶合成调节的意义：既保证代谢需要，又避免细胞内物质和能量浪费，增强适应性。...
