微生物教案第四章

1、黃 岡 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案第10次課 第8周課題：第四章 微生物生長(zhǎng)代謝與遺傳變異§4-1 微生物的代謝教學(xué)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(xué)內(nèi)容：1、酶 2、微生物的呼吸作用教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、酶 2、微生物的呼吸作用教具：幻燈片學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容：代謝：細(xì)胞生活期間全部化學(xué)轉(zhuǎn)化的總和。同化作用：將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成細(xì)胞物質(zhì)，吸收能量。異化作用：將自身或外來(lái)的復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)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(jī)物全酶 酶蛋白+有機(jī)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(xué)反應(yīng)基酶和輔酶：傳遞電子、原子、化學(xué)基因。金屬離子：除傳遞電子外，還是激活劑。、按所催化的反應(yīng)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(jī)物水解的酶。AB+H2O AOH+B-H裂解酶類（裂合酶類）：催化有機(jī)物裂解為小分子有機(jī)物。A B + C合成酶類：催化底物發(fā)生合成反應(yīng)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(xì)胞的部分不同胞內(nèi)酶； 胞外

3、酶；4、結(jié)構(gòu)酶與誘導(dǎo)酶、影響酶活力的因素1、溫度； 2、PH值； 3、激活劑：無(wú)機(jī)陽(yáng)離子、無(wú)機(jī)陰離子、有機(jī)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(yīng)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(wú)氧呼吸：以外源無(wú)機(jī)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(wú)氧呼吸 SO42-CH3COOH產(chǎn)乙酸細(xì)菌CO2、CO碳酸鹽呼吸 C

4、H4產(chǎn)甲烷菌CO2、CO3、發(fā)酵特點(diǎn)：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(yīng)。（2）、乳酸發(fā)酵指在厭氧條件下，在乳酸細(xì)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(yīng)。（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(jī)酸，如甲酸、乙酸、乙醇、乳酸、CO2和H2等的反應(yīng)。 小結(jié)： 第11次課 第8周課題：第四章 微生物生長(zhǎng)代謝與遺傳變異§4-2 微生物的生長(zhǎng)、繁殖教學(xué)目的要求：1、掌握微生物生長(zhǎng)繁殖的測(cè)定2、掌握微生物生長(zhǎng)規(guī)律生長(zhǎng)曲線3、掌握細(xì)菌生長(zhǎng)

5、曲線在污水生物處理中的應(yīng)用主要教學(xué)內(nèi)容：1、微生物生長(zhǎng)繁殖的測(cè)定2、微生物生長(zhǎng)規(guī)律生長(zhǎng)曲線3、細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污水生物處理中的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、微生物生長(zhǎng)規(guī)律生長(zhǎng)曲線2、細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污水生物處理中的應(yīng)用教具：學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容：生長(zhǎng)：繁殖：世代時(shí)間：一、微生物生長(zhǎng)、繁殖的測(cè)定1、生長(zhǎng)測(cè)定測(cè)體積； 離心法 稱重法 干燥過濾法 測(cè)含碳量；其他2、繁殖測(cè)定顯微鏡且直接計(jì)數(shù)法；（細(xì)菌計(jì)數(shù)器或血球計(jì)數(shù)法）；平板計(jì)數(shù)法；薄膜過濾計(jì)數(shù)法； 二、群體生長(zhǎng)規(guī)律：生長(zhǎng)曲線細(xì)菌的生長(zhǎng)規(guī)律1、適應(yīng)期：細(xì)菌數(shù)目不增加特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率常數(shù)等于0；細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng)，許多桿菌可生長(zhǎng)成絲狀；細(xì)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(dǎo)酶；對(duì)外界不良條件反應(yīng)敏感；影響適應(yīng)期長(zhǎng)短因素菌種世代時(shí)間；接種齡；接種量；培養(yǎng)基成分；2、對(duì)數(shù)期特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率最大，細(xì)菌數(shù)量呈幾何級(jí)數(shù)增加；細(xì)胞組分、個(gè)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(diǎn)：生長(zhǎng)速率等于0；細(xì)菌產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)，細(xì)菌總數(shù)不再增加；細(xì)菌開始積累貯存物質(zhì)；多數(shù)芽細(xì)芽胞菌在此時(shí)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供不應(yīng)求；營(yíng)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(lái)越不適宜；4、衰亡

7、期特點(diǎn)：呈負(fù)增長(zhǎng)；內(nèi)源呼吸，細(xì)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(duì)生長(zhǎng)越來(lái)越不利；三、細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污水生理處理中的應(yīng)用初期培養(yǎng)的活性污泥污泥、廢水對(duì)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(fù)荷活性污泥法對(duì)數(shù)期和穩(wěn)定期微生物；有機(jī)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(zhǎng)代謝與遺傳變異教學(xué)目的要求：1、掌握遺傳與變異的物質(zhì)基礎(chǔ)2、掌握微生物的變異3、掌握菌種的保藏技術(shù)主要教學(xué)內(nèi)容：1、遺傳與變異的物質(zhì)基礎(chǔ)2、微生物的變異3

8、、菌種的保藏技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：微生物的變異、菌種的保藏技術(shù)教具：幻燈片學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)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(chǔ)主要遺傳物質(zhì)DNA磷酸DNA分子 多個(gè)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(fù)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(shí)發(fā)生的突變。特點(diǎn)：隨機(jī)的； 突變率低； 突變率平穩(wěn)定；不定向突變； 可導(dǎo)致菌種退化；2、誘發(fā)突變：指利用物理或化學(xué)因素處理微生物群體，促使少數(shù)細(xì)胞個(gè)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(xué)誘變化學(xué)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(yíng)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(yīng)用。一、菌種的保藏核心問題：降低菌種的變異率，以長(zhǎng)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