农业微生物教案.docx
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农业微生物教案
《农业微生物学》
教
案
二零一六年七月
郭云编
绪论
教学目的:
了解微生物的特点,掌握微生物的分类单位和命名,了解微生物学与农业之间的关系
教学难点和重点:
微生物的特点及分类单位与命名方法
教学时数:
4学时
教学方法:
讲授、讨论
教学内容:
第1节微生物与微生物学
1、微生物的特点
(1)形体微小,结构简单
(2)分布广,种类多
(3)生长繁殖快
(4)代谢能力强
(5)易发生变异
2、微生物在自然界的地位
3、微生物的分类单位和命名
微生物的分类单位和动、植物一样,以种为单位。
相近的种归为属,相近的属归为科。
种以下还可分为变种、菌株等。
命名方法:
双名法(病毒除外)
即一个属名(在前)和一个种的定名形容词组成。
属名的第一个字母必须大写,而种名一般小写。
在印刷时,学名用斜体字。
命名人的姓一律用正体字。
4、微生物学的任务及分科
微生物学是研究微生物及其生命活动的科学。
研究内容包括微生物的形态结构、分类、生理、代谢、遗传变异及生态等方面。
其任务是开发微生物资源,掌握微生物生长发育规律,充分利用微生物对人类的有利方面,控制其有害方面,使之为社会主义建设服务。
5、微生物学的发展概况
第2节微生物学和农业
1、微生物对农业的有益作用
(1)提高土壤肥力微生物是构成土壤肥力的主要因素之一。
土壤有机质的分解,矿物质的转化,腐殖质的形成,都是微生物的作用。
积肥、沤肥也离不开微生物。
(2)扩大肥源能源沼气是一种较好的微生物能源。
大办沼气不仅可以解决燃料、照明,还可以扩大肥源,为农业生产提供大量优质有机肥料;改善环境卫生,除害灭病;代替柴油、汽油开动机器,提供新的动力资源。
(3)促进作物生长微生物还有直接营养植物的作用。
(4)防治病虫杂草有些微生物可以产生具有抑制或杀死植物病原菌的物质,它们可以被用作防治植物病害的药剂,这就是农用抗生素。
(5)改善饲料品质微生物一家畜饲料的关系也极为密切。
(6)保护环境卫生某些化学农药的施用和工厂的“三废”污染生活环境、土壤和水域造成“公害”。
有些微生物可以对有毒物质进行转化、变害为利。
2、微生物对农业的有害影响一些微生物也常给农业生产造成很大损失。
3、农业微生物学的研究对象一个是对有益微生物的利用,一个是对有害微生物的防御和消灭。
4、农业微生物学的成就
5、农业微生物学的应用前景
(1)向空气要肥要蛋白大气中的氮、氧、氢、二气化碳等,均可为微生物利用。
(2)向树木秸秆要糖要饲料绿色植物能产生大量的纤维素。
(3)向各类微物物要农药现有的微生物农药,可分为细菌、真菌、病毒及抗生素四类。
(4)向废弃物要能源某些微生物除了利用废弃物进行沼气发酵产生能量外,有些还能产生大量的氢气和醇类,我们应该努力发掘。
(5)开发利用微生物资源
复习题
1.什么是微生物,微生物有哪些特点?
2.为什么要学习农业微生物学?
3.农业微生物学的研究对象是什么?
其发展前景如何?
总论
第一章微生物的形态
教学目的:
原核细胞微生物的形态结构特征;真核微生物的形态结构特征;非细胞微生物的种类及其形态结构特征。
教学难点和重点:
原核细胞微生物的形态结构特征;真核微生物的形态结构特征;非细胞微生物的种类及其形态结构特征。
教学时数:
12学时
教学方法:
讲授、讨论
教学内容:
第1节原核细胞微生物
原核细胞微生物的细胞核不完整,无核膜、核仁,单个染色体,核酸链不与组蛋白结合,扭摺成核区,细胞壁除少数处都含有肽聚糖,细胞膜没有固醇,细胞内不含线粒体等,一般是进行直接分裂,较小,直径小于2微米。
1、细菌
(1)细菌的大小和形状
1.球菌球状细菌叫球菌。
一般球菌的直径是0.5-1微米,按其分裂后细胞的排列方式,又分为球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌。
2.秆菌杆状细菌叫杆菌。
杆菌的大少以宽度和长度计算。
杆菌一般宽0.5-1微米,长1-5微米。
长而细的叫长杆菌,短而粗的叫短杆菌。
杆菌的两端,有的呈平截状,有的呈圆弧状,这些都是鉴别菌种的依据。
3.螺旋菌弯曲状的细菌,叫螺旋菌。
螺旋菌的大小也是以宽度和长度计算。
细菌的个体形态与环境因素有关,如温度、培养时间、培养物质浓度和成分等。
当培养条件改变或菌体衰老时,常出现变形。
但再给适宜条件,又可恢复原状。
(2)细菌的细胞结构
1.基本结构
(1)细胞壁细菌的细胞壁位于菌体的最外层,是一层无色透明的薄膜。
细胞壁的主要成分为肽聚糖,并有蛋白质、类脂质和多糖复合物等。
可用染色法进行鉴别。
(2)细胞膜细胞膜紧贴在细胞壁里面,包围整个细胞,薄而柔软,具有弹性,其成分主要是磷脂类、蛋白质和糖类。
膜具有选择吸收的半渗透性,其功能是控制物质的吸收和排除,调节体内外渗透压的平衡,并且是许多重要酶系统的活动场所。
细胞膜损失,会导致细菌死亡。
(3)细胞质细胞膜里,除了核质以外的物质,统称为细胞质。
(4)原核细菌细胞的核结构不完善,主要成分是脱氧核糖核酸(DNA),没有核膜、核仁,只有单个染色体,尚未发现能进行有丝分裂。
2.细菌细胞的特殊结构
(1)鞭毛在多数杆菌、螺旋菌及少数球菌的菌体上长有细长丝状物,称为鞭毛。
(2)芽孢有的细菌生长到一定时期,细胞质浓缩凝结逐步形成圆形或椭圆形的结构,称为芽孢。
能形成芽孢的杆菌,称为芽孢杆菌。
(3)荚膜和粘液有的细菌在一定条件下,在细胞壁表面分泌粘液状物质,形成较夺取的膜,称为荚膜。
如果分泌的粘液状物质粘滞性较低,则叫粘液,扩散在菌体周围。
(3)细菌的繁殖
1.繁殖方式细菌一般以二分裂进行繁殖。
2.菌落特征一个细菌体在固体培养基上生长繁殖时,形成肉眼可见的群体称为菌落。
不同种类的细菌,具有不同的菌落形态。
(4)农业上常用的细菌农业上常用的细菌主要在化能营养菌纲的真细菌目、假单孢细菌目、粘细菌目和产甲烷细菌目。
2、放线菌
放线菌是分枝状细菌,由于它们的菌落呈辐射状而行名。
(1)放线菌的一般特征放线菌是简单的类型为分枝的杆状细胞,即原始菌丝,直径1微米左右,与普通杆菌差不多,而且无横隔,但没有核膜,也为原核。
(2)链霉菌属的形态和繁殖链霉菌是高等的放线菌。
其菌丝体有两种形态:
生长于培养基内的为基内菌丝,功能是吸收营养;在培养基表面的为气生菌丝,功能是繁殖。
链霉菌属有两种繁殖方式:
一种是由成熟孢子发芽形成菌丝;一种是由脱落的菌丝在适宜条件下形成菌丝。
(3)其它放线菌的形态和繁殖
1.诺卡氏菌在固体培养基上生长时,只有基内菌丝,没有气生菌丝或只有很薄一层气生菌丝。
通过菌丝断裂繁殖。
2.小单孢菌不形成气生菌丝。
繁殖时从基内菌丝上直接长出分枝的或不分枝的孢子梗,梗的顶端只产生一个孢子。
3.游动放线菌以无隔膜的基内菌丝为主,有没气生菌丝,有的只有少量气生菌丝。
(4)农业上常用的放线菌农业上常用的产生抗菌素的放线菌主要是链霉菌科的链霉菌属。
3、蓝细菌
蓝细菌也称蓝藻,常生长在土壤、岩石、树皮和水中。
蓝细菌以细胞分裂繁殖,有些种类能形成连锁体。
蓝细菌没有有性生殖过程,没有鞭毛,只能滑行。
(1)鱼腥藻属:
细胞呈球形,细胞分裂总是在平行面上进行,因而形成链状线。
(2)念珠藻属:
念珠藻的链状常卷曲在坚固的胶被中。
(3)单歧藻属:
细胞也是按平行的分裂面分裂,形成整齐的、有平等隔膜的细胞丝,异形胞长在细胞丝的顶端,在细胞丝外面有一共同的鞘膜,许多有鞘膜的细胞连在一起形成假分枝。
第2节真核细胞微生物
真核细胞微生物的特点是核结构完善,有核膜、核仁,多条染色体,细胞壁没有肽聚糖,细胞膜常有固醇,细胞内有液泡、溶酶体、微体、线粒体、叶绿体等细胞器,可进行有丝分裂,较大,直径从2微米到大于100微米。
一般认为真核生物产生于原核生物。
真菌比细菌、放线菌都大,仅少数种类为单细胞,大多数多细胞会枝的丝状体;不含叶绿素;能进行有性和无性繁殖。
根据有性繁殖特点,一般将真菌分为三纲一类:
产生卵孢子或接合孢子的,属于藻状菌纲;产生子囊和子囊孢子的,属于子囊菌纲;产生担子和担孢子的,属于担子菌纲;仅观察到无性世代而没有观察到有性世代的,都归入半知菌类。
另外,从应用的角度,把真菌分为酵母菌、霉菌和蕈菌三类。
1、单细胞真菌——酵母菌
酵母菌的应用:
利用酵母菌体,除供食用和饲料外,还可提供核酸、辅酶A、细胞色素C、凝血质等贵重药品;利用代谢产物,如制取维生素、有机酸和酶制剂等;用于石油发酵和石油脱蜡等。
(1)酵母菌的形态结构
1.酵母菌的形状和大小酵母菌的个体类似细菌,大多数为单细胞,不过比细菌大的多,宽1-5微米,长5-30微米。
一般呈球形、卵形或圆柱形。
有些菌体能互相连接并延长成藕节状菌丝体,称假菌丝。
酵母菌的菌落形状与细菌的菌落相似,但较细菌的大而厚,多数不透明,一般为圆形,表面光滑、粘稠、湿润呈油脂状,多数为乳白色、红色,用接种针容易挑起。
2.酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体、微体、核糖体、内质网、类脂颗粒和异染粒等。
(2)酵母菌的繁殖方式
1.无性繁殖无性繁殖又分为出芽繁殖和分裂繁殖
(1)出芽繁殖出芽繁殖是酵母无性繁殖的主要方式。
(2)分裂繁殖分裂繁殖和细菌一样,在分裂过程中首先细胞延长,然后中间出现横隔而形成两个细胞。
2.有性繁殖
当酵母菌细胞发育到一定阶段,两个性别不同的细胞接近时,各发生小突起而接触。
接触部分细胞壁溶解,两个细胞内的原生质通过形成的管道进行整合,两个细胞核也结合,结合后的核经减数分裂形成1-4个子囊孢子,整个成一个囊状物,称为子囊。
形成子囊孢子以及子囊孢子的数目和形状,都可作为鉴定酵母菌的依据。
(3)农业上常用的酵母菌农业上常用的酵母菌主要在半知菌和子囊菌纲。
2、丝状真菌——霉菌凡在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的丝状真菌统称霉菌。
(1)霉菌的形态结构霉菌由菌丝构成。
菌丝有无隔菌丝和有隔菌丝两种。
(2)霉菌的繁殖方式
1.无性繁殖这是主要的繁殖方式。
无隔膜菌丝的霉菌产生孢囊孢子(称内生孢子),有隔膜菌线的霉菌则由分生孢子梗产生分生孢子。
(1)孢囊孢子的形成所生菌丝顶端膨大形成孢子囊,其中充满许多细胞枋,每个核个有原生质包围,然后产生细胞壁,即形成孢囊孢子。
孢囊基部有囊柄,孢子成熟后,孢囊破裂,散出孢子,如毛霉、根霉等。
(2)分生孢子的形成有两种方式:
分生孢子梗不分枝,顶端膨大成球状,外围生着许多小梗,辐射排列;每一小梗的顶端形成一串分生孢子,成熟时孢子呈黑色或黄色等,如黑曲霉、黄曲霉。
分生孢子梗有分枝,排列成帚状,每个小梗的顶端形成成串的分生孢子,成熟时具有各种颜色,如青霉菌。
3.有性繁殖
霉菌有性繁殖不如无性繁殖普遍,仅发生于特定条件下。
(1)卵孢子的形成由两个大小不同的配子结合发育而成,小型的称精子器,大型的称藏卵器,藏卵器中的原生质与精子器配合以前,收缩成一个或数个原生质团,称卵球。
(2)接合孢子的形成相接近的“+”“-”两种菌丝接触后,接触处的细胞壁逐渐溶解,由两菌丝原生质结合而形成接合孢子,然后形成孢子壁,使其与母菌丝相隔离。
接合孢子有极厚的细胞壁,表面呈棘状或具不规则突起。
在适宜条件下,接合孢子萌发而形成新菌丝。
(3)子囊孢子的形成同一菌丝或相邻菌丝两个大小形式不同的细胞互相缠绕,受精后开始形成分枝菌丝,此菌丝称为造囊菌丝。
(3)农业上常用的霉菌农业上常用的霉菌主要在半知菌类和藻状菌纲。
3、大型真菌——蕈菌
大多数担子菌和少数子囊菌在它们的生活史中都形成大型子实体,能形成大形子实体的真菌称为蕈菌。
常见的能食用和药用的蕈菌,有双孢蘑菇、草菇、香菇、黑木耳、银耳、灵芝、猴头等,还有一些误食会引起人畜中毒的毒蕈,也有会引起树木病害和树木腐烂的害蕈。
(1)蕈菌的形态构造
1.菌丝体及双核菌丝的形成蕈菌和霉菌一样,也形成绒毛状的菌丝体。
但在担子菌的发育过程中,一般常有两种性质不同的菌丝,即一级菌丝和二级菌丝。
2.子实体及担孢子的形成蕈菌的双核菌丝,在形成子实体时,首先分化为各种菌丝束(三级菌丝)。
担子菌不形成特定的有性器官,发育周期由担孢子萌发成单核菌丝开始。
它们的有性过程,是两个担孢子萌发所形成的不同性别菌丝的相互结合。
(二)农业上常用的蕈菌蕈菌分布在子囊菌纲和担子菌纲。
第3节非细胞微生物
病毒是广泛寄生在人、动物、植物、微生物细胞中的一类超显微生物。
由于病毒介于生命与无生命的交界处,是现代分子生物学中,研究生命本质、遗传机制以及探讨大分子结构和功能关系等基本理论的重要材料;特别是类病毒,更是小分子核酸研究的重要模型。
1、病毒的基本特征
(1)个体极小
(2)无细胞结构病毒没有细胞结构,里面是核心,成分是核酸。
(3)专一的寄生性病毒必须在活体细胞中生长繁殖,并且对于寄主细胞有严格的要求。
(4)病毒的类别分为细菌病毒——噬菌体、真菌病毒、植物病毒、昆虫病毒和动物病毒。
2、噬菌体
(1)噬菌体的形态三种形态:
蝌蚪形、微球形和纤线形。
(2)噬菌体的增殖
1.吸附一般是通过尾尖端与细菌细胞壁接触,使基片和刺突固定于细胞表面一定的受点。
所以吸附过程具有高度特异性。
2.侵入当噬菌体吸附在寄主细胞壁的受点以后,噬菌体尾部的溶菌酶即将细胞壁溶成小孔,同时尾鞘收缩,露出尾髓,伸进寄主细胞壁,如同注射器的动作,将头部的DNA注入寄细胞,留下蛋白质的外壳在细胞外,以后则消失。
3.复制噬菌体的DNA在寄主细胞内分解成极微小的亚单位,并迅速起着支配寄主细胞代谢的作用,借助寄细胞的代谢机构,大量复制新噬菌体的DNA。
4.成熟当噬菌体的DNA和蛋白质复制到一定数量后,DNA大分子即聚缩成多角体,头部蛋白质将DNA聚缩体包围成为噬菌体的关部,然后关部再与尾部互相吻合,最终形成完整噬菌体的颗粒。
(3)噬菌体的溶源现象有些噬菌体,当其侵入寄主细胞后,就和寄主的遗传物质紧密结合,并随细胞分裂而带到子代寄主细胞内,不立即引起寄主细胞裂解。
这种噬菌体称为温和噬菌体。
这一现象就叫溶源现象。
3、植物病毒
(1)植物病毒的形状与大小植物病毒多为杆状或球状,其大小随种类差别很大。
类病毒更小,只有烟草花叶病毒的1/400。
(2)植物病毒的结构与侵染途径植物病毒也是由核酸和蛋白质组成,但它的核酸绝大多数是核糖核酸,且含量各个种类差别很大。
结构和噬菌体的结构相似。
专一性不强。
侵染途经:
病株与健康植株通过嫁接感染;病株与健康植株通过摩擦接触感染;通过昆虫媒介把病毒带到健康植株进行感染。
植物病毒侵染后寄主出现下列症状:
破坏细胞叶绿体,使植株花叶或黄化;阻碍植株发育,出现矮化或丛矮现象;杀死细胞,使植株枯萎坏死。
4、昆虫病毒
也要无脊椎动物病毒,在700种以上。
(1)昆虫病毒的形状大部分病毒粒子包埋于蛋白质晶体之中,这样的晶体叫包含体。
包含体为多角形、椭圆形、砖形。
(2)昆虫病毒的类型
1.核型多角体病毒(NPV)
2.质型多角体病毒(CPV)
3.颗粒病毒(GV)
5、真菌病毒寄生于真菌的病毒首先发现在双孢蘑菇中,随后在玉米黑粉病菌、牛肝菌、香菇、裂褶菌、啤酒酵母和麦类白粉病菌中也发现,产黄青霉、黑曲霉等菌现在发现有病毒颗粒。
复习题
1.哪些属原核微生物,哪些属真核微生物,原核微生物与真核微生物有哪些主要区别?
2.比较细菌、放线菌、蓝细菌、酵母菌、霉菌、蕈菌、病毒及类病毒的形态特征。
3.试述细菌、放线菌、酵母菌及霉菌的菌落特征。
4.细菌、酵母菌、霉菌、蕈菌及病毒各以什么方式进行繁殖?
5.细菌的荚膜、芽孢和鞭毛各有何作用?
第二章微生物的营养
教学目的:
了解微生物的化学组成;掌握微生物的营养类型及吸收方式
教学难点和重点:
原核细胞微生物的形态结构特征;真核微生物的形态结构特征;非细胞微生物的种类及其形态结构特征。
教学时数:
12学时
教学方法:
讲授、讨论
教学内容:
第1节微生物的营养物质
微生物和其他生物一样,生长过程中需在不断地从外界吸取物质,从中获得能量和合成细胞物质,这个过程称为营养。
可被吸收利用的物质,称为营养物质。
营养物质是微生物生命活动的物质基础。
1、微生物细胞的化学组成
(1)微生物细胞的水分水是微生物细胞组成的主要成分,占鲜重的75-85%。
不同种类的微生物含水量不同,就是同一种微生物随发育阶段和生活条件不同也有差异。
一般衰老细胞较幼细胞含水量少,休眠体较营养体含水量更少,细菌芽孢和霉菌的孢子含水量仅40%左右。
(2)微生物细胞的有机物质
1.蛋白质蛋白质是组成细胞原生质的基本物质。
2.核酸核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸。
3.碳水化合物
4.脂类物质
5.维生素
(3)微生物细胞的矿质元素
微生物细胞的干物质中有3-10%的矿质元素。
其中以磷含量最高,占矿质元素的50%左右,其次为硫、镁、钾、钠、钙等。
而铜、锌、锰、硼、钴、钼等含量极微,称为微量元素。
2、微生物所需要的营养物质及其生理功能
(1)水分水分是微生物最基本的营养要素。
(2)碳源凡能供给微生物碳素的营养物质,称为碳源。
(3)氮源凡能被微生物利用的含氮物质,称为氮源。
(4)矿质元素矿质元素包括主要元素和微量元素两类。
(5)生长辅助物质凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质都称为生长辅助物质,包括氨基酸、维生素等。
第2节营养类型及吸收方式
1、营养类型
(1)光能无机营养型又称光能自养型。
这类微生物具有光合色素—叶绿素或菌绿素,通过光合磷酸化产生能源。
以还原性无机物作为供氢体,还原CO2而合成细胞物质。
蓝细菌、绿硫细菌和紫硫细菌属于这种类型。
(2)光能有机营养型双称光能异养型。
这类微生物具有光合色素,能利用光能,以有机化合物作为碳源和供氢体。
人工培养时通常还需要供应生长因素。
湖泊和池塘淤泥中的红螺菌,在含有有机质、无硫化物和缺氧条件下,能利用有机酸、醇等有机物。
(3)化能无机营养型又称化能自养型。
这类微生物能利用无机化合物氧化时释放的能量作能源,利用CO2或碳酸盐作碳源合成细胞物质。
(4)化能有机营养型又称化能异养型。
大部分细菌及全部放线菌和真菌都属于这一类型。
这类微生物主要以有机碳化物为碳源,并以分解有机物时放出的能量作为能源。
氮源可以是有机氮化合物,也可以是无机氮化合物。
2、细胞膜结构特性微生物的细胞膜主要由蛋白质与类脂物质构成,类脂中的磷脂是构成膜的主要成分,每一分子的磷脂都是由磷酰基的极性部分和脂肪酸碳氢链的非极性部分构成的两性分子。
3、吸收营养物质的方式
(1)单纯扩散又称被动吸收,这是一种物理扩散作用。
被动吸收的原动力是来自细胞内外溶液的浓度差,细胞只是被动地吸收透入的物质。
(2)促进扩散与单纯扩散一样,也是以细胞内外的浓度差为动力,所不同的是有膜载体参加。
(3)主动运输又称主动吸收,其特点是被吸收的物质不受物质浓度梯度的制约而进入细胞。
(4)基因移位在运输过程中需要能量,被运输的物质发生了化学变化,这种运输方式称为基因移位。
第3节培养基
1、培养基配制原则
(1)选择适宜的营养物质制备培养基首先应根据所培养微生物的特性和培养目的,选择所需要的一切物质。
(2)注意各成分比例培养基中各种营养物质的比例是影响微生物生长的重要因素。
如果某种物质过量,不但会造成浪费,而且会影响微生物的生长和代谢产物的产量;不足时又会限制微生物的生长。
(3)调节适宜的酸碱度(pH)培养基应保持微生物生长发育所需要的酸碱度。
(4)控制O2和CO2的浓度
2、培养基的类型
(1)按营养物质分
1.天然培养基这种培养基是用天然的有机物质配制面成。
常用的有各种农副产品和动、植物浸出液。
2.合成培养基这种培养基是用已知成分的化学药品配制而成。
3.半合成培养基在天然培养基中添加一些无机盐类或者在合成培养基中添加少量天然有机物质,就是半合成培养基,如马铃薯碳酸钙培养基。
(2)按物理性状分
1.液体培养基这种培养基呈液体状态,微生物在这种培养基中能更好地接触养料,生长迅速。
2.固体培养基在液体培养基中加一定量的凝固剂,便成固体培养基。
(3)按使用目的分
1.常用培养基这种培养基含有某类微生物所需要的营养物质,并且可以作为一些专用培养基的基础成分。
2.专用培养基
第4节消毒和灭菌
1、物理消毒灭菌法
(1)加热灭菌
1.干热灭菌法这种方法是对灭菌对象加温,使所带杂菌由于干热脱水而死亡。
最简单的是灼烧法,此法灭菌彻底迅速,但仅适用于接种环、载玻片、试管口等物品的灭菌。
2.湿热灭菌法
(1)加压蒸汽灭菌
(2)常压间歇灭菌
3.低温消毒法
(2)过滤除菌
(3)紫外线灭菌
(4)超生波灭菌
2、化学消毒灭菌法
(1)酸类
(二)碱类(三)还原剂(四)氧化剂
(五)酚类(六)醇类(七)染料(八)胺盐
(九)重金属盐类
复习题
1.微生物需要哪些营养物质,并叙述主要营养物质的生理功能?
2.何谓自养微生物,何谓异养微生物,它们各有何营养特征?
3.微生物是怎样吸收营养物质的,有哪些主要影响因素?
4.配制培养基应该掌握哪些原则?
5.说明常用消毒、灭菌法的原理及其方法?
第三章微生物的代谢
教学目的:
了解酶的概念及酶促反应;掌握微生物的呼吸类型及微生物的代谢产物;了解微生物的发酵过程及血清反应。
教学难点和重点:
微生物的呼吸类型及微生物的代谢产物
教学时数:
10学时
教学方法:
讲授、讨论
教学内容:
第1节酶及酶促反应
1、酶
(1)酶的概念酶是生活细胞合成的特殊蛋白体。
单成分酶,如水解酶类以蛋白质构成其本体。
复合酶,如呼吸酶类以蛋白质构成其主体部分,称为酶蛋白;另结合分子结构比较简单的非蛋白质成分,如维生素类,构成其活性基。
(2)酶的特性
1.酶的蛋白质它在水溶液中呈胶体状态,水解后产生氨基酸。
2.酶的催化效率高
3.酶的催化作用具有高度专一性
4.酶的催化作用需在一定条件下进行
(1)温度酶的催化速度在一定温度范围内和温度的增高成正比,催化速度最快时的温度为该酶的最适温度。
(2)pH每种酶有其最适pH。
(3)抑制剂和激活剂有些物质能够使酶的活力降低,这些物质称为酶的抑制剂。
(4)酶浓度和底物浓度其他条件相同时,酶浓度越高,反应速度越快。
但达到一定速度之后,再提高酶的浓度也不能缩短反应完成的时间。
2、酶促反应
3、酶在农业上的应用
第2节呼吸和能量代谢
1、微生物的吸吸类型
(1)有氧呼吸和好氧性微生物有氧呼吸的特点是必须以分态氧作为受氢体,好氧性微生物只有在有氧条件下才能进行呼吸作用而生活。
(2)无氧呼吸和厌氧性微生物无氧呼吸的特点是不以分子态氧为受氢体,厌氧性微生物在无氧条件可以进行呼吸作用而生活。
(3)兼性呼吸和兼厌氧微生物有些微生物在有氧和无氧条件下都能进行呼吸作用,叫做兼性呼吸。
这类微生物叫做兼厌氧微生物。
1.分子内厌氧呼吸类型
2.分子外厌氧呼吸类型
2、微生物呼吸作用的本质
(1)任何类型的呼吸作用,都包括基质的脱氢及将氢转移给受氢体的过程。
(2)有氧呼吸和无氧呼吸的根本区别,在于它们具有的酶系统不同。
(3)以有机物作为最终受氢体的无氧呼吸,即生理上所称的发酵。
(4)兼厌氧微生物具有两套酶系统,在缺氧条件下进行无氧呼吸,在有氧条件下则行有氧呼吸。
(5)呼吸过程中产生的一系列中间产物,有的积累于环境中,有
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