微生物教案第四章

1、黃 岡 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案第10次課 第8周課題：第四章 微生物生長代謝與遺傳變異§4-1 微生物的代謝教學目的要求：1、掌握酶及其特性 2、掌握微生物的呼吸作用主要教學內(nèi)容：1、酶 2、微生物的呼吸作用教學重點、難點：1、酶 2、微生物的呼吸作用教具：幻燈片學時數(shù)：2教學內(nèi)容：代謝：細胞生活期間全部化學轉(zhuǎn)化的總和。同化作用：將營養(yǎng)物質(zhì)合成細胞物質(zhì)，吸收能量。異化作用：將自身或外來的復雜有機物分解為簡單化合物，釋放E。一、酶、分類：1、按酶的分子組成分： 單成分酶：只含蛋白質(zhì) eg 水解酶； 全酶：由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)的輔酶組成酶蛋白+有機物全酶 酶蛋白+有機物+金屬離子酶

2、蛋白+金屬離子（Fe2+）功能：酶蛋白：加速生物化學反應基酶和輔酶：傳遞電子、原子、化學基因。金屬離子：除傳遞電子外，還是激活劑。、按所催化的反應類型氧化還原酶：指催化底物氧化還原的酶。AH2 + B A + BH2轉(zhuǎn)移酶類：催化底物的基因轉(zhuǎn)移到另一物質(zhì)上的酶。AR + B A + BR水解酶類：是催化大分子有機物水解的酶。AB+H2O AOH+B-H裂解酶類（裂合酶類）：催化有機物裂解為小分子有機物。A B + C合成酶類：催化底物發(fā)生合成反應酶。A + B + ATP AB + ADP + Pi異構(gòu)酶類：催化同分子異構(gòu)分子內(nèi)的基因重新排列的酶。AA3、按酶存在于細胞的部分不同胞內(nèi)酶； 胞外

3、酶；4、結(jié)構(gòu)酶與誘導酶、影響酶活力的因素1、溫度； 2、PH值； 3、激活劑：無機陽離子、無機陰離子、有機化合物； 4、抑制劑、酶作用的特征1、高效性； 2、專一性；3、溫和性；4、可控性；5、可逆性；、酶的應用1、皮革脫毛；2、蠶繭脫膠；3、生物制造紙漿工藝；4、生物酶去棉花纖維的蠟、膠二、微生物的呼吸作用本質(zhì)：1、有氧呼吸； O2最終電子受體 EMP + TCA外源性呼吸內(nèi)源性呼吸2、無氧呼吸：以外源無機氧化物為受氫體。NO2-、NO、N2O、N2硝酸鹽呼吸NO3-SO32-、S3O62-、S2O32-、H2S硫酸鹽呼吸無氧呼吸 SO42-CH3COOH產(chǎn)乙酸細菌CO2、CO碳酸鹽呼吸 C

4、H4產(chǎn)甲烷菌CO2、CO3、發(fā)酵特點：底物氧化不徹底，釋放出部分能量，其余能量仍保留在未徹底氧化的底物中。 （1）、乙醇發(fā)酵指在厭氧條件下，在酵母菌作用下發(fā)生的、以生成乙醇為主的一類反應。（2）、乳酸發(fā)酵指在厭氧條件下，在乳酸細菌、明串球菌屬作用下發(fā)生的，以生成乳酸為主的一類反應。（3）、混合酸發(fā)酵 指在厭氧條件下，葡萄糖代謝的多種中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成多種有機酸，如甲酸、乙酸、乙醇、乳酸、CO2和H2等的反應。 小結(jié)： 第11次課 第8周課題：第四章 微生物生長代謝與遺傳變異§4-2 微生物的生長、繁殖教學目的要求：1、掌握微生物生長繁殖的測定2、掌握微生物生長規(guī)律生長曲線3、掌握細菌生長

5、曲線在污水生物處理中的應用主要教學內(nèi)容：1、微生物生長繁殖的測定2、微生物生長規(guī)律生長曲線3、細菌生長曲線在污水生物處理中的應用教學重點、難點：1、微生物生長規(guī)律生長曲線2、細菌生長曲線在污水生物處理中的應用教具：學時數(shù)：2教學內(nèi)容：生長：繁殖：世代時間：一、微生物生長、繁殖的測定1、生長測定測體積； 離心法 稱重法 干燥過濾法 測含碳量；其他2、繁殖測定顯微鏡且直接計數(shù)法；（細菌計數(shù)器或血球計數(shù)法）；平板計數(shù)法；薄膜過濾計數(shù)法； 二、群體生長規(guī)律：生長曲線細菌的生長規(guī)律1、適應期：細菌數(shù)目不增加特點：生長速率常數(shù)等于0；細胞形態(tài)變大或增長，許多桿菌可生長成絲狀；細胞內(nèi)RHA，尤其是r PNA

6、（r PNA核糖體RNA）含量增高，原生素呈嗜堿性；合成代謝活躍，核糖體、酶類和ATP的合成加快，易產(chǎn)生誘導酶；對外界不良條件反應敏感；影響適應期長短因素菌種世代時間；接種齡；接種量；培養(yǎng)基成分；2、對數(shù)期特點：生長速率最大，細菌數(shù)量呈幾何級數(shù)增加；細胞組分、個體形態(tài)及生理特征都比較一致；酶系活躍，代謝旺盛；3、穩(wěn)定期特點：生長速率等于0；細菌產(chǎn)量達到最高點，細菌總數(shù)不再增加；細菌開始積累貯存物質(zhì)；多數(shù)芽細芽胞菌在此時形成芽胞有的微生物開始合成抗生素等代謝產(chǎn)物；形成原因：營養(yǎng)物質(zhì)供不應求；營養(yǎng)物的比例失調(diào)；酸、醇、毒素、等有害代謝產(chǎn)物的積累；PH值、氧化還原電位等理化條件越來越不適宜；4、衰亡

7、期特點：呈負增長；內(nèi)源呼吸，細胞形態(tài)多樣；有芽胞的菌開始釋放芽胞；有的微生物產(chǎn)生有毒物質(zhì)或釋放抗生素大呢感代謝產(chǎn)物；原因：外界環(huán)境對生長越來越不利；三、細菌生長曲線在污水生理處理中的應用初期培養(yǎng)的活性污泥污泥、廢水對數(shù)期微生物；常規(guī)活性污泥法和生物膜法穩(wěn)定期微生物；高負荷活性污泥法對數(shù)期和穩(wěn)定期微生物；有機物含量低BOD5/COD0.3 生化性差 衰亡期微生物；間歇排放的廢水 衰亡期微生物；小結(jié)：第1213次課 第9周課題：第四章 微生物生長代謝與遺傳變異教學目的要求：1、掌握遺傳與變異的物質(zhì)基礎2、掌握微生物的變異3、掌握菌種的保藏技術主要教學內(nèi)容：1、遺傳與變異的物質(zhì)基礎2、微生物的變異3

8、、菌種的保藏技術教學重點、難點：微生物的變異、菌種的保藏技術教具：幻燈片學時數(shù)：4教學內(nèi)容：§4-3 微生物的遺傳與變異遺傳變異一、遺傳與變異的物質(zhì)基礎主要遺傳物質(zhì)DNA磷酸DNA分子 多個單核苷酸 脫氧核糖堿基：A T C G DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA分子以保留方式復制二、微生物的變異：微生物的變異主要是突變，即基因突變 變種（變株）基因突變的類型：1、自發(fā)突變：微生物在自然條件中沒有人工參入時發(fā)生的突變。特點：隨機的； 突變率低； 突變率平穩(wěn)定；不定向突變； 可導致菌種退化；2、誘發(fā)突變：指利用物理或化學因素處理微生物群體，促使少數(shù)細胞個體發(fā)生突變。生物誘變物理因素：uv X射線、r射線、快中子、激光、高溫等化學誘變化學物質(zhì)：堿基類似物、羚胺、亞硝酸、烷化劑等基因突變的表現(xiàn)方式 營養(yǎng)缺陷型； 抗性突變型； 條件致死突變型；形態(tài)突變型； 抗原突變型； 產(chǎn)量突變型突變育種1、從生產(chǎn)中選育；2、定向培育；3、誘變育種。§4-4 菌種的保藏基本目的：不使菌種死亡，保證菌種不變異，不被雜菌污染，即保持優(yōu)良性狀，以利于生產(chǎn)和科研的應用。一、菌種的保藏核心問題：降低菌種的變異率，以長期保持菌種優(yōu)良特性。原則：選用典型優(yōu)良純種，最好采用它們的休眠體；創(chuàng)造有利于休眠的環(huán)境，如低溫、干燥等；盡量減少傳代次數(shù)；方法：斜面低溫