粮食微生物-3

1、第三章第三章 粮食微生物的生理粮食微生物的生理 第一节第一节 微生物的代谢微生物的代谢第二节第二节 粮食微生物的营养粮食微生物的营养第三节第三节 粮食微生物的呼吸粮食微生物的呼吸第三章第三章 粮食微生物的生理粮食微生物的生理 微生物生理就是研究微生物生理功能和生命现象的科学。微生物生理就是研究微生物生理功能和生命现象的科学。第一节第一节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物代谢的概念和意义一、微生物代谢的概念和意义微生物的代谢：微生物分解和吸收营养物质、合成细胞微生物的代谢：微生物分解和吸收营养物质、合成细胞物质和能量转换的过程。物质和能量转换的过程。一般分为一般分为分解代谢分解代谢和和合成代谢

2、合成代谢分解代谢是细胞将大分子物质降解成小分子物质，分解代谢是细胞将大分子物质降解成小分子物质，同时产生能量的过程；同时产生能量的过程；合成代谢是细胞利用简单的小分子物质合成复杂大合成代谢是细胞利用简单的小分子物质合成复杂大分子的过程，同时消耗能量的过程分子的过程，同时消耗能量的过程。二、粮食微生物产生的主要酶类和代谢产物二、粮食微生物产生的主要酶类和代谢产物（一）酶的概念和种类（一）酶的概念和种类1.酶的概念酶的概念 酶是由活的生物体产生的活性蛋白质，是生物体内特殊的酶是由活的生物体产生的活性蛋白质，是生物体内特殊的有机催化剂。有机催化剂。酶的特性酶的特性 高效性高效性：酶的催化效率比无机催

3、化剂更高，使得反应速率：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；更快； 专一性专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；催化蛋白质水解成多肽； 多样性多样性：酶的种类很多，大约有：酶的种类很多，大约有4000多种。多种。 微生物的一些生命活动都离不开酶类，只有在相应酶类微生物的一些生命活动都离不开酶类，只有在相应酶类的催化下，微生物才能分解、吸收和利用各种营养物质，的催化下，微生物才能分解、吸收和利用各种营养物质，从而组成行的细胞物质，进行正常的代谢活动。从而组成行的细胞物质，进行正常的代谢活动。2.酶的种类酶的

4、种类根据酶所催化的反应性质的不同，将酶分成六大类：根据酶所催化的反应性质的不同，将酶分成六大类： 氧化还原酶类：促进底物的氧化或还原。氧化还原酶类：促进底物的氧化或还原。转移酶类：促进不同物质分子间某种化学基团的交换或转转移酶类：促进不同物质分子间某种化学基团的交换或转移。移。水解酶类：促进水解反应。水解酶类：促进水解反应。异构酶类：促进同分异构体互相转化，即催化底物分子内异构酶类：促进同分异构体互相转化，即催化底物分子内部的重排反应。部的重排反应。合成酶类：促进两分子化合物互相结合，同时合成酶类：促进两分子化合物互相结合，同时ATP分子中分子中的高能磷酸键断裂，即催化分子间缔合反应。的高能磷

5、酸键断裂，即催化分子间缔合反应。裂合酶类：催化从底物分子双键上加基团或脱基团反应，裂合酶类：催化从底物分子双键上加基团或脱基团反应，即促进一种化合物分裂为两种化合物，或由两种化合物合即促进一种化合物分裂为两种化合物，或由两种化合物合成一种化合物。成一种化合物。（二）粮食微生物产生的主要酶类（二）粮食微生物产生的主要酶类 粮食微生物之所以能够分解粮食中的有机物质，主要是能粮食微生物之所以能够分解粮食中的有机物质，主要是能够产生分解能力很强的酶类，产生的酶类主要是：够产生分解能力很强的酶类，产生的酶类主要是：（三）粮食微生物的代谢产物（三）粮食微生物的代谢产物1.维生素维生素 在特定条件下能够产生

6、各种维生素：链霉菌在特定条件下能够产生各种维生素：链霉菌-B12，酵母菌，酵母菌-硫胺素硫胺素B1、核黄素、核黄素B2、泛酸、泛酸B52.抗菌素抗菌素 产生菌类本身无害，对其他微生物具有杀害和抑制作用，产生菌类本身无害，对其他微生物具有杀害和抑制作用，毒杀储粮害虫或毒害粮食种子。毒杀储粮害虫或毒害粮食种子。 产黄青霉产黄青霉-青霉素，放线菌青霉素，放线菌-土霉素、金霉素、红霉素、庆土霉素、金霉素、红霉素、庆大霉素、链霉素等。大霉素、链霉素等。3.生长刺激素生长刺激素 促进作物早熟或提高产量。水稻恶苗病菌促进作物早熟或提高产量。水稻恶苗病菌-赤霉素，许多赤霉素，许多霉菌、放线菌霉菌、放线菌-吲哚

7、乙酸和萘乙酸。吲哚乙酸和萘乙酸。4.毒素毒素 对动植物细胞具有杀害作用。对储粮害虫有一定的毒对动植物细胞具有杀害作用。对储粮害虫有一定的毒害作用，对人类具有强烈的毒性或致癌性。害作用，对人类具有强烈的毒性或致癌性。 黄曲霉黄曲霉-黄曲霉毒素，杂色曲霉黄曲霉毒素，杂色曲霉-杂色曲霉素，岛青霉杂色曲霉素，岛青霉-黄天精黄天精5.色素色素 有的色素在细胞内，有的分泌在细胞外。有的色素在细胞内，有的分泌在细胞外。 分泌在体外时，水溶性的色素使培养基着有紫、红、分泌在体外时，水溶性的色素使培养基着有紫、红、黄、绿、褐、灰、黑等颜色黄、绿、褐、灰、黑等颜色 积累在体内的色素，多在孢子或产孢结构中，也长积积

8、累在体内的色素，多在孢子或产孢结构中，也长积累在菌丝里，从而使菌落的表面和背面呈现各种不同累在菌丝里，从而使菌落的表面和背面呈现各种不同的颜色。的颜色。（三）粮食微生物的代谢产物（三）粮食微生物的代谢产物第二节第二节 粮食微生物的营养粮食微生物的营养营养：微生物吸收和利用营养物质的过程通常称为营养。营养：微生物吸收和利用营养物质的过程通常称为营养。一、粮食微生物体的化学组成一、粮食微生物体的化学组成含含水水量高：细菌量高：细菌80-85%，酵母菌，酵母菌75-85%，霉菌，霉菌70-80%干物质中还含有各种有机物质与无机物质：蛋白质、碳水化干物质中还含有各种有机物质与无机物质：蛋白质、碳水化合

9、物、脂类和矿物盐占合物、脂类和矿物盐占15-30% 元素组成：碳、氢、氧、氮占元素组成：碳、氢、氧、氮占90-97% 碳碳50%左右左右 氮素在酵母菌和细菌中占氮素在酵母菌和细菌中占12%以上，霉菌以上，霉菌5%左右左右 矿物元素占矿物元素占3-10%在营养要素水平上都在六大类的范围内：在营养要素水平上都在六大类的范围内：碳源、氮源、碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水能源、生长因子、无机盐和水。二、粮食微生物的营养来源和培养基二、粮食微生物的营养来源和培养基（一）粮食微生物的营养来源（一）粮食微生物的营养来源1.碳源碳源 凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称凡是提供微生物营养

10、所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源。为碳源。功能：功能：构成细胞物质；为机体提供整个生理活动所需要构成细胞物质；为机体提供整个生理活动所需要的能量（异养微生物）。的能量（异养微生物）。种类种类:可分为有机碳源和无机碳源。可分为有机碳源和无机碳源。 无机含碳化合物：无机含碳化合物：如如CO2和碳酸盐。和碳酸盐。有机含碳化合物：有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；单糖），脂类、醇类等。麸皮、米糠等；单糖），脂类、醇类等。凡是自然界存在或人工合成的含碳化合物，都能找到相凡是自然界存在或人工合成的含碳化合物，都能找到相应能分解或利用它的微生物。

11、应能分解或利用它的微生物。2.氮源氮源凡提供微生物生长繁殖所需要氮元素的营养源，称为凡提供微生物生长繁殖所需要氮元素的营养源，称为氮源氮源。氮源物质的主要作用氮源物质的主要作用是合成细胞物质中含氮物质。是合成细胞物质中含氮物质。最常用的的有机氮最常用的的有机氮尿素、氨基酸、蛋白质及蛋白胨尿素、氨基酸、蛋白质及蛋白胨最常用的的无机氮是最常用的的无机氮是硝酸盐和铵盐硝酸盐和铵盐铵盐作为氮源时会导致培养基铵盐作为氮源时会导致培养基pH值下降，称为值下降，称为生理酸性盐生理酸性盐以硝酸盐作为氮源时培养基以硝酸盐作为氮源时培养基pH值会升高，称为值会升高，称为生理碱性盐生理碱性盐。因此为避免培养基因此为

12、避免培养基pH值剧烈变化，常用硝酸铵作为氮源，值剧烈变化，常用硝酸铵作为氮源，但但NH4+吸收较快，仍会出现生长初期吸收较快，仍会出现生长初期pH值下降，后期升高。值下降，后期升高。3.无机盐无机盐微生物生长必不可少的一类营养物质，包括大量元素和微微生物生长必不可少的一类营养物质，包括大量元素和微量元素。量元素。 大量元素：大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等。等。（微生物生长所需浓度在（微生物生长所需浓度在10-410-3mol/L）微量元素：微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。等。（微生物生长所需浓度在（微生物生长所需浓度在10-810-6mol/L）一般微生物生长所需要的

13、无机盐有：硫酸盐、磷酸盐、氯一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。 无机盐有的是细胞化学组成中的重要元素，有的虽不是化无机盐有的是细胞化学组成中的重要元素，有的虽不是化学物质的组分，但却有重要的生理作用。总体上说无机学物质的组分，但却有重要的生理作用。总体上说无机盐具有以下几方面的盐具有以下几方面的生理功能生理功能： 提供微生物细胞化学组成中的重要元素提供微生物细胞化学组成中的重要元素 如是核酸中如是核酸中的重要成分，为半胱氨酸的的重要成分，为半胱氨酸的-SH基，在蛋白质中个巯基，在蛋白质中

14、个巯基形成二硫键，对蛋白质的稳定具有重要作用；基形成二硫键，对蛋白质的稳定具有重要作用； 参与并稳定微生物的细胞结构参与并稳定微生物的细胞结构 P参与者磷脂双分子层参与者磷脂双分子层构成了细胞膜的基本结构；构成了细胞膜的基本结构；Ca与吡啶二羧酸（与吡啶二羧酸（DPA）形）形成的盐参与细菌芽孢皮层的构成，使其具有耐高的特性；成的盐参与细菌芽孢皮层的构成，使其具有耐高的特性；无机盐的生理功能无机盐的生理功能 与酶的组成及酶活力有关与酶的组成及酶活力有关 Fe是细胞色素氧化酶的组分是细胞色素氧化酶的组分之一，之一，Mg、Cu、Zn等是一些酶原等的激活剂。等是一些酶原等的激活剂。 调节和维持微生物生

15、长过程中的渗透压调节和维持微生物生长过程中的渗透压 氢离子浓度及氢离子浓度及氧化还原电位等生长条件，如氧化还原电位等生长条件，如K和和Na具调节细胞渗透压具调节细胞渗透压的作用，磷酸盐对微生物生长环境中的作用，磷酸盐对微生物生长环境中pH具有缓冲作用；具有缓冲作用； 为化能自养细菌提供能源为化能自养细菌提供能源 S和和Fe2+可分别作为硫细菌与可分别作为硫细菌与铁细菌的能源等；铁细菌的能源等； 作为呼吸链末端氢的受体作为呼吸链末端氢的受体 NO3-、SO42-和和S等可被硝酸盐等可被硝酸盐还原细菌等用作无氧呼吸时呼吸链的未端氢的受体。还原细菌等用作无氧呼吸时呼吸链的未端氢的受体。无机盐的生理功

16、能无机盐的生理功能生长因子生长因子是一类对微生物正常代谢是一类对微生物正常代谢必不可少必不可少且且不能用不能用简单的碳源或氮源自行合成简单的碳源或氮源自行合成的有机物。的有机物。主要包括维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶（碱基）及其衍主要包括维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶（碱基）及其衍生物，此外还有甾醇、生物，此外还有甾醇、 胺类、脂肪酸等等。胺类、脂肪酸等等。缺乏合成生长因子能力的微生物称为缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺陷型营养缺陷型”微生物，因此一般培养基成分较复杂微生物，因此一般培养基成分较复杂。 五、生长因子五、生长因子水分：水分：水分是生物细胞的主要化学成分，其水分是生物细胞的主要化学

17、成分，其重要的生理功能表现在下列几个方面：重要的生理功能表现在下列几个方面：1. 细胞的构成成分细胞的构成成分2. 良好的溶剂，一系列生理生化反应的反应良好的溶剂，一系列生理生化反应的反应介质介质3. 参与许多生理生化反应参与许多生理生化反应4. 有效地控制细胞内的温度变化有效地控制细胞内的温度变化六、水六、水（二）粮食微生物的培养基（二）粮食微生物的培养基 培养基：培养基：是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。累代谢产物的营养基质。 用途：用途：微生物的分离、培养、鉴定、研究以及生产等微生物的分离、培养、鉴定、研究以及生产等 。

18、 特点：特点：任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。任何培养基必须具备三个基本条件：任何培养基必须具备三个基本条件：具有微生物合成体质的原料具有微生物合成体质的原料营养源营养源具有供给微生物生命活动的具有供给微生物生命活动的能源能源具有适宜的具有适宜的pH值值，和接近或略低于微生物细胞的，和接近或略低于微生物细胞的渗透渗透压压 液体培养基：液体培养基： 液体培养基不含任何凝固剂，菌体与培养基液体培养基不含任何凝固剂，菌体与培养基充分接触，操作方便，充分接触，操作

19、方便，常用于大规模的工业常用于大规模的工业生产以及在实验室进行微生物生理代谢等基生产以及在实验室进行微生物生理代谢等基本理论的研究工作。本理论的研究工作。可据培养后的浊度判断可据培养后的浊度判断微生物的生长程度微生物的生长程度. .按制备后培养基外观的物理状态来分按制备后培养基外观的物理状态来分1.培养基的种类培养基的种类固体培养基：固体培养基：天然固体营养基质制成的培养基，或液体培天然固体营养基质制成的培养基，或液体培养基中加入一定量凝固剂（琼脂养基中加入一定量凝固剂（琼脂1.52)而而呈固体状态的培养基。为微生物的生长提供呈固体状态的培养基。为微生物的生长提供营养表面。营养表面。常用于微生

20、物的分离、纯化、计常用于微生物的分离、纯化、计数等方面的研究。数等方面的研究。可依使用目的不同而制成可依使用目的不同而制成斜面、平板等形式斜面、平板等形式.按制备后培养基外观的物理状态来分按制备后培养基外观的物理状态来分1.培养基的种类培养基的种类 半固体培养基：半固体培养基：在液体培养基中加在液体培养基中加入入0.5-0.7的琼脂构成的培养基。的琼脂构成的培养基。常用来常用来观察细菌运动的特征，以进观察细菌运动的特征，以进行菌种鉴定行菌种鉴定等方面的实验工作。等方面的实验工作。按制备后培养基外观的物理状态来分按制备后培养基外观的物理状态来分1.培养基的种类培养基的种类天然培养基天然培养基 利

21、用利用化学成分还不完全清楚或不恒定化学成分还不完全清楚或不恒定的天然物质，的天然物质，（如肉汤、蛋白胨、麦芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉（如肉汤、蛋白胨、麦芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等）制成的培养基，天然培养基米粉、牛奶、血清等）制成的培养基，天然培养基比较经济，除实验室经常使用外，更适宜于在生产比较经济，除实验室经常使用外，更适宜于在生产上用来大规模地培养微生物和生产微生物产品。上用来大规模地培养微生物和生产微生物产品。按对培养基成分性质来分按对培养基成分性质来分1.培养基的种类培养基的种类合成（组合）培养基合成（组合）培养基 由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，该类由化学成分

22、完全了解的物质配制而成的培养基，该类培养基的培养基的组成成分精确、清楚组成成分精确、清楚，重复性强，但微生物生，重复性强，但微生物生长较慢，且价格昂贵，故一般适于在实验室范围内他有长较慢，且价格昂贵，故一般适于在实验室范围内他有关研生物营养需要、代谢、分类鉴定、生物测定以及菌关研生物营养需要、代谢、分类鉴定、生物测定以及菌种选育、遗传分析等方面的研究工作。如高氏培养基、种选育、遗传分析等方面的研究工作。如高氏培养基、察氏培养基等察氏培养基等. .半组合培养基半组合培养基在合成培养基的基础上添加些天然成份，以更有效地满在合成培养基的基础上添加些天然成份，以更有效地满足微生物对营养物的需要足微生物

23、对营养物的需要. .如马铃薯蔗糖培养基如马铃薯蔗糖培养基按对培养基成分性质来分按对培养基成分性质来分1.培养基的种类培养基的种类选用和设计培养基的原则和方法选用和设计培养基的原则和方法（一）培养基组分应适合微生物的营养特点（一）培养基组分应适合微生物的营养特点 （目的明确）（目的明确）（二）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调）（二）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调）（三）物理化学条件适宜（理化适宜）（三）物理化学条件适宜（理化适宜）（四）根据培养目的选择原料及其来源（四）根据培养目的选择原料及其来源 （经济节约）（经济节约） 自养型微生物：以自养型微生物：以CO2或碳酸盐为碳源或碳酸盐为碳源

24、微生物所需的碳源微生物所需的碳源异养型微生物：至少需要有一种有机异养型微生物：至少需要有一种有机物存在物存在微生物所需的能源微生物所需的能源光能微生物：吸收光能维持生命活动光能微生物：吸收光能维持生命活动化能微生物：吸收营养物质的降解产化能微生物：吸收营养物质的降解产生化学能生化学能光能自养型、化能自养型光能自养型、化能自养型光能异养型、光能异养型、化能异养型化能异养型三、粮食微生物的营养类型三、粮食微生物的营养类型这种类型的微生物其能源和碳源都来自于有机物。能源这种类型的微生物其能源和碳源都来自于有机物。能源来自有机物的氧化分解所产生的化学能，碳源直接来自来自有机物的氧化分解所产生的化学能，

25、碳源直接来自有机碳化合物有机碳化合物既是能源又是碳源。既是能源又是碳源。 包括绝大多数的细菌，放线菌，几乎全部的真菌。包括绝大多数的细菌，放线菌，几乎全部的真菌。根据生态习性不同分为根据生态习性不同分为 腐生型腐生型：从无生命的有机物获得营养物质。：从无生命的有机物获得营养物质。 寄生型寄生型：必须寄生在活的有机体内，从寄主体内获得营养物质：必须寄生在活的有机体内，从寄主体内获得营养物质才能生活。才能生活。在腐生和寄生之间存在着不同程度的即可寄生有可腐生的中间类在腐生和寄生之间存在着不同程度的即可寄生有可腐生的中间类型型兼性寄生兼性寄生/ /兼性腐生兼性腐生兼性腐生：经常腐生，但在外界条件适宜

26、于寄生时，则过寄生生兼性腐生：经常腐生，但在外界条件适宜于寄生时，则过寄生生活活-兼性腐生微生物：黑根霉通常腐生，温湿度适宜侵染甘薯块根，兼性腐生微生物：黑根霉通常腐生，温湿度适宜侵染甘薯块根，从而寄生从而寄生兼性寄生：经常寄生，但在死亡物体上也可获得营养物质兼性寄生：经常寄生，但在死亡物体上也可获得营养物质-兼性寄兼性寄生微生物生微生物回本章目录化能异养型微生物化能异养型微生物四、营养物质的吸收四、营养物质的吸收微生物没有摄取营养物质的器官，靠整个细胞表面进行微生物没有摄取营养物质的器官，靠整个细胞表面进行营养物质的摄取，营养物质进入细胞的方式分为以下几营养物质的摄取，营养物质进入细胞的方式

27、分为以下几种：种：单纯扩散单纯扩散促进扩散促进扩散主动运输主动运输基团移位基团移位1 1）定义）定义 微生物通过分子不规则运动，使营养经细胞膜中的微生物通过分子不规则运动，使营养经细胞膜中的小孔进入细胞，并进行内外物质交换的一种最简单小孔进入细胞，并进行内外物质交换的一种最简单的方式。的方式。2 2）单纯扩散的物质）单纯扩散的物质 主要是一些主要是一些小分子物质小分子物质：水、：水、O2、CO2、某些无机、某些无机离子，水溶性小分子物质（甘油、乙醇）等离子，水溶性小分子物质（甘油、乙醇）等 1. 1.单纯扩散单纯扩散SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外胞外 胞膜胞膜 胞内胞内SS

28、S3）特点）特点是一种单纯的物理扩散：由是一种单纯的物理扩散：由高浓度高浓度的细胞外向的细胞外向低浓度低浓度的细胞内扩散，即的细胞内扩散，即顺浓度梯度顺浓度梯度进行扩散，梯度消失扩进行扩散，梯度消失扩散达动态平衡。散达动态平衡。不需要能量不需要能量，物质不能逆浓度扩散。，物质不能逆浓度扩散。是是非特异性非特异性的扩散，没有运载蛋白的参与，也不与膜的扩散，没有运载蛋白的参与，也不与膜上的分子发生反应，物质本身的分子结构不发生变化。上的分子发生反应，物质本身的分子结构不发生变化。 对营养物质分子大小有一定的对营养物质分子大小有一定的选择性选择性，与膜上的小，与膜上的小孔和形状有一定关系。孔和形状有

29、一定关系。SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外 胞膜 胞内SSS 1.单纯扩散单纯扩散SSSSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外 胞膜 胞内T S T S T 定义：利用定义：利用渗透酶渗透酶( (载体蛋白载体蛋白) )将营养物质从细胞膜的将营养物质从细胞膜的外表面运送到内表面并释放的过程。外表面运送到内表面并释放的过程。 运输的物质：氨基酸、单糖、维生素、无机盐、金属运输的物质：氨基酸、单糖、维生素、无机盐、金属离子等离子等特点：特点： a a 需要渗透酶，加速营养物质的透过程度需要渗透酶，加速营养物质的透过程度 b b 运输过程不需要能量运输过程不需要能量 c c 顺浓度

30、梯度，运输速率与顺浓度梯度，运输速率与 膜内外物质的浓度差成正比膜内外物质的浓度差成正比 d d 参与运输的物质本身的分子参与运输的物质本身的分子 结构不发生变化结构不发生变化2. 2. 促进扩散促进扩散高度的高度的专一性专一性 定义：指营养物质从定义：指营养物质从低浓度向高浓度低浓度向高浓度移动且移动且消耗能量消耗能量的运输方式。的运输方式。 运输的物质：运输的物质：氨基酸、糖、无机离子氨基酸、糖、无机离子(K(K、NaNa、H H) )、硫酸盐、磷酸盐、有机酸等硫酸盐、磷酸盐、有机酸等特点：特点： a a 需要渗透酶，对底物有特异性需要渗透酶，对底物有特异性 b b 消耗能量消耗能量 c

31、c 底物进入细胞时，其化学结构没有发生改变底物进入细胞时，其化学结构没有发生改变 d d 可以进行逆浓度运输可以进行逆浓度运输 3.3.主动运输主动运输 主动运输模式图主动运输模式图细胞膜细胞膜细胞膜外细胞膜外细胞膜内细胞膜内恢复原构象恢复原构象移位移位再循环再循环结合结合构象改变构象改变ADP+PiADP+PiATPATP 3.3.主动运输主动运输 4. 4. 基团转位基团转位 定义：被吸收物质以定义：被吸收物质以微生物的代谢能微生物的代谢能为动力，通过一个复为动力，通过一个复杂的运输系统从胞外转运到胞内，并发生杂的运输系统从胞外转运到胞内，并发生化学变化化学变化。（厌。（厌氧菌和兼性厌氧菌

32、）氧菌和兼性厌氧菌） 运输的物质：葡萄糖、甘露糖、果糖、运输的物质：葡萄糖、甘露糖、果糖、-半乳糖苷、嘌半乳糖苷、嘌呤、嘧啶、乙酸等呤、嘧啶、乙酸等特点：特点： a a 需要消耗能量需要消耗能量 b b 底物化学结构发生改变底物化学结构发生改变( (一般呈磷酸化的形式一般呈磷酸化的形式) ) c c 需载体蛋白，对底物有特异性需载体蛋白，对底物有特异性 d d 逆浓度逆浓度基团移位模式图基团移位模式图细胞膜外细胞膜外细胞膜内细胞膜内S SS SS SS S细胞膜细胞膜Enz2cEnz2cEnz2bEnz2bEnz2cEnz2cEnz2aEnz2aS SS SHPrHPrP P P PHPrHP

33、r Enz1+Enz1+ PEP PEP丙酮酸丙酮酸 4. 4. 基团转位基团转位四种运输营养物质方式的比较四种运输营养物质方式的比较比较项目比较项目单纯扩散单纯扩散促进扩散促进扩散主动运输主动运输基团转位基团转位特异载体蛋白特异载体蛋白运输速度运输速度物质运输方向物质运输方向运输分子运输分子能量消耗能量消耗运输后物质的结构运输后物质的结构运送对象举例运送对象举例无无慢慢由高至低由高至低无特异性无特异性不需要不需要不变不变水、氧水、氧有有快快由高至低由高至低特异性特异性不需要不需要不变不变糖、硫酸根糖、硫酸根有有快快由低至高由低至高特异性特异性需要需要不变不变氨基酸、乳糖氨基酸、乳糖有有快快由

34、低至高由低至高特异性特异性需要需要改变改变糖、嘌呤糖、嘌呤第三节第三节 粮食微生物的呼吸粮食微生物的呼吸 粮食微生物的呼吸作用是在一系列粮食微生物的呼吸作用是在一系列酶酶的催化下，不断的催化下，不断氧氧化、分解细胞内的物质化、分解细胞内的物质，释放和转移能量的过程。，释放和转移能量的过程。一、粮食微生物的呼吸条件一、粮食微生物的呼吸条件粮食微生物进行呼吸时，必须要具有粮食微生物进行呼吸时，必须要具有呼吸基质呼吸基质和和能源能源。呼吸基质就是直接参与粮食微生物呼吸的物质：糖、呼吸基质就是直接参与粮食微生物呼吸的物质：糖、有机酸、醇类有机酸、醇类脂肪分解成甘油和脂肪酸后，可用于呼吸脂肪分解成甘油和

35、脂肪酸后，可用于呼吸当无糖时也可直接脱氨基形成羧酸后，用于呼吸当无糖时也可直接脱氨基形成羧酸后，用于呼吸碳源耗尽时，菌体内的含氮物质可被自身的酶分解而利碳源耗尽时，菌体内的含氮物质可被自身的酶分解而利用用二、粮食微生物的呼吸类型和机制二、粮食微生物的呼吸类型和机制 粮食微生物在呼吸作用中，对氧的要粮食微生物在呼吸作用中，对氧的要求不同，将微生物分为好氧、厌氧和求不同，将微生物分为好氧、厌氧和兼性厌氧。兼性厌氧。 专性好氧菌专性好氧菌: :必须在有分子氧的条件下才能生长必须在有分子氧的条件下才能生长 好氧菌好氧菌 微好氧菌：微好氧菌：只能在较低的氧分压下才能正常生长的微生物只能在较低的氧分压下才能正常生长