【文章內(nèi)容簡介】 ? （ 6） 合成酶 在生化過程中參與催化合成蛋白質(zhì)和核酸 ， 也就是說蛋白質(zhì)和核酸的合成都需要合成酶的參與 ， 需要酶參與消化 ATP以獲取能量 ? ? ? （ 1 ） 水解酶參與糖、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉水解轉(zhuǎn)化 AB ＋ HOH A OH ＋ BH （ 2 ）氧化－還原酶起傳遞電子、原子和化學基因的作用 AH 2 ＋ B A ＋ BH 2 氧化酶 A H 2 ＋ O 2 A ＋ H 2 O 2 AH 2 ＋ 1/ 2O 2 A ＋ H 2 O 脫氫酶 C H 3 CH 2 OH ＋ NA D CH 3 C HO ＋ NA DH 2 NA D －中間接受體 AH 2 為供氧體 , B 為氫受體 ，酶可分為六大類 葡萄糖 果糖 AB A ＋ B ? 磷酸腺苷是核糖蛋白結(jié)合磷酸后形成的高能鍵 ， 在生物呼吸過程中起著能量轉(zhuǎn)移的中間站的作用 。 在有氧呼吸中 ， 每摩爾葡萄糖被完全氧化成 6個分子 CO2和 6個分子的水的過程中 。 生成 38個 ATP， 釋放出 。 其中有 ATP中 ， 其余以熱的形式散出；在無氧呼吸中 ， 每摩爾葡萄糖生成 2個酒精分子和 2個 CO2分子 。 大部分能量仍貯存在酒精分子中 ， 釋放 ， 由生成的 2個 ATP只截獲 96kj的能量 ， 其余以熱的形式散去 。 ? 酶在蛋白質(zhì)和核酸的合成中起重要生物酶的作用 。 ? 在生物體內(nèi)酶所催化的生物功能 ? 在生物體內(nèi)酶所催化的形形色色的化學反應(yīng)按生物功能可歸納為 4大類 。 ? （ 1） 直接參與某種具體的生理功能 這類酶根據(jù)生命活動需要執(zhí)行一定的生理功能 。 例如神經(jīng)傳導是由神經(jīng)末梢中的乙酰膽堿酯酶來傳導神經(jīng)沖動 ，肌纖 ATP酶與肌肉收縮有關(guān) ， Na+、 K+ATP酶在細胞膜的主動運輸中起 “ 鈉泵作用 ” 。 A ＋ B ＋ A T P A ＋ B ＋ A T P AB ＋ A DP ＋ H 3 PO 4 AB ＋ A MP ＋焦磷酸 (H 4 P 2 O 7 ) A MP ：一磷酸腺苷 A DP ：二磷酸腺苷 A T P ：三磷酸腺苷 ? （ 2） 擔負保衛(wèi)清除功能 在生物體內(nèi)很多酶起這類作用 。 典型的是能降解外來 DNA的限制性核酸內(nèi)切酶；能直接排除自由基 O*防止毒性過氧化脂質(zhì)生成的超氧化物歧化酶；還有凝血酶等 。 參加這一工作的可以是單一酶 ， 也可通過酶系統(tǒng)而起作用 ， 如凝血酶系 、 溶血纖酶系 、 免疫系統(tǒng)中的補體系統(tǒng)等 ， 它們是通過酶的級聯(lián)系統(tǒng)而發(fā)揮作用的 。 ? （ 3） 協(xié)同激素起生物調(diào)節(jié)放大作用 腺苷酸環(huán)化酶就是起這種作用 。 當外界化學信號特異性地與細胞膜受體相應(yīng)的調(diào)節(jié)部位結(jié)合 ， 便可引起受體蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化 ， 使?jié)撛诘幕钚圆课蛔優(yōu)橛谢钚缘幕钚圆课?， 這叫做受體被激活 ， 同時連鎖地使相鄰的腺苷酸環(huán)化酶構(gòu)象也發(fā)生變化 。 被激活的腺苷酸環(huán)化酶催化 ATP生成環(huán)化 ATP， 環(huán)化 ATP作為第二信使激活蛋白激酶 ， 從而引起細胞內(nèi)部功能的一系列變化 。 肝細胞內(nèi)貯藏的糖原分解為葡萄糖的過程就是由腺苷酸環(huán)化酶協(xié)同腎上腺素起生物調(diào)節(jié)放大作用的一個典型例子 。 ? （ 4） 催化和調(diào)節(jié)代謝反應(yīng) 酶最主要 ， 也是最基本的生物功能就是催化代謝反應(yīng) ，建成各種代謝途徑 ， 各種代謝體系 ， 為生物機體的生存 、 發(fā)展 ， 為形形色色的生命活動提供物質(zhì)和能量的基礎(chǔ) 。 代謝途徑 、 代謝系統(tǒng)多種多樣 ， 所以代謝過程有一個調(diào)節(jié) 、控制的問題 ， 生物機體不斷進行代謝過程的調(diào)控 ， 本身也在這種運動中得到發(fā)展 ， 適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境變化 ， 得以生存 。 ? 生物體代謝調(diào)節(jié)在三種水平上進行 ， 即神經(jīng)調(diào)節(jié) 、 激素調(diào)節(jié)和細胞內(nèi)調(diào)節(jié) 。 細胞代謝調(diào)節(jié)主要是通過酶的控制而實現(xiàn)的 。 這種酶水平的調(diào)節(jié)機制 ， 是最基本的調(diào)節(jié)方式 ，激素和神經(jīng)調(diào)節(jié)也是通過酶水平的調(diào)節(jié)而發(fā)揮作用的 。 所以 ， 所有的代謝調(diào)節(jié)實際上就是酶的調(diào)節(jié) 。 ? 利用酶和細胞器等所具有的某些特異催化功能，借助工藝學手段和生物反應(yīng)裝置來生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品的科學技術(shù)稱為酶學工程，簡稱酶工程。環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用酶工程的目的，在于充分地發(fā)揮生物反應(yīng)條件溫和，專一性強，降解污染物效率高的特點。它集中突出了生物所具有的凈化功能。 微生物的營養(yǎng) 微生物 的代謝 異化分解 同化分解 外酶 外酶 微生物吸收營養(yǎng)、分解物質(zhì)、放出能量 —— 物質(zhì)分解 將營養(yǎng)物合成新的原生質(zhì)，吸收能量 — 營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C體組分 微生物的化學組成 （ 1）水分 — 占機體內(nèi) 7090% （ 2）干物質(zhì)占機體 1030% 其中有機物占干物質(zhì)重量的 9097%，包括蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類。無機物占 310%含 P、 S、 K、 Na、 Ca、 Mg、 Fe、 Cl和微量元素 Cu、 Mn、 Zn、 B、 Mo、 Co、 Ni等。糖類 C、 H、 O組成，蛋白質(zhì) C、 H、 O、 N、 S組成，核酸 C、 H、 O、 N、 P組成。 細菌和酵母實驗式： C5H8O2N 酶菌： C12H18O7H，原生動物： C7H14O3N ? 微生物的營養(yǎng)和營養(yǎng)類型 ? （ 一 ） 微生物的營養(yǎng) ? (1) 水 —— 微生物主要組分 ， 又是代謝過程中的溶劑 。 ? (2) 碳 源 ? 供給微生物碳素營養(yǎng)的物質(zhì)包括糖 ， 脂肪 ， 氨基酸 ， 蛋白質(zhì) ， 淀粉 ， 纖維 ，醇 ， 醛 ， 烷烴 ， 芳烴 ， 氰 ， 染料等 。 ? (3) 氮源 ? 供給微生物含氮素營養(yǎng)的物質(zhì) 。 ? 有機氮 ， 蛋白質(zhì) ， 氨基酸 ， 硝酸鹽 ， NH3 ? (4) 無機鹽 —— P、 S、 Mg、 Fe、 Ca、 K 微量元素 Mn、 Co、 Cu、 Zn等 。 ? (5) 生長素 —— 維生素 B、 C、 氨基酸 、 煙酸 ? （ 二 ） 微生物的營養(yǎng)類型 ? (1) 光能自氧型 (photoautotroph) ? 微生物體內(nèi)含有光合色素 ， 可以利用光作能源 ， 利用無機碳 （ CO H2COHCO3— ） 作碳源 ， 以無機物作電子供體 ， 使 CO2還原合成細胞有機物 ， 如藻類 ，藍細菌 ， 紅硫菌 ， 綠硫菌 。 細菌的光合作用與高等綠色植物相似 。 光 葉綠素 葉綠素 光 高等綠色植物： C O 2 ＋ H 2 O [C H 2 O ] ＋ O 2 光合細菌 ( 綠硫菌 ) ： C O 2 ＋ 2H 2 S [C H 2 O ] ＋ 2S ＋ H 2 O ? (2) 光能異氧菌 (photoheteroph) ? 以光為能源 ， 以有機碳作碳源 ， 有機物作電子供體 。 ? ? ? (3) 化能自養(yǎng)菌 (chemoautotroph) ? 以無機碳作碳源作電子供體產(chǎn)生的化學能作能源 ， 以氨氮的硝化為代表 ? ? ? ? ? ? ? (4) 化能異氧菌 (chemoheterotroph) ? 是微生物最普遍的代謝方式 ? 以有機碳作碳源 ， 有機物分解產(chǎn)生的化學能作能源進行代謝的微生物 ? 微生物的培養(yǎng)基 ? 培養(yǎng)基 —— 根據(jù)各種微生物的營養(yǎng)需要 ， 將水 ， 營養(yǎng)物 （ 碳源 、氮源 、 無機鹽 、 生長素 ） 按一定比例配制而成的用于培養(yǎng)微生物的基礎(chǔ)物質(zhì) 。 CH 3 CH 3 光 光合、色素 C HOH ＋ CO 2 CH 3 C OC H 3 ＋ [C H 2 O ] ＋ H 2 O 異丙醇 丙酮 光合色素 亞硝化菌 亞硝化菌 2N H 3 ＋ 2O 2 2H N O 2 ＋ 4H ＋能量 CO 2 ＋ 4H [C H 2 O ] ＋ H 2 O H 2 S ＋ O 2 2 H 2 O ＋ 2S ＋能量 CO 2 ＋ H 2 O [C H 2 O ] ＋ O 2 自養(yǎng)菌 自養(yǎng)菌 ? 1. 配制方法 ? (1)按配方稱取各營養(yǎng)物 ， 逐一加入燒杯中 ， 待每一種成分充分溶解后方可加入第二種 ，以免形成沉淀 。 ? (2)各成份加入的順序： ? 1緩沖劑 2無機化合物 3微量元素化合物 4維生素及生長素 ? (3)根據(jù)需要加入螯合劑 EDTA或 NTA(氮川三乙酸 )避免產(chǎn)生金屬鹽沉淀 (加入濃度 %) ? (4)緩沖劑 K2HPO KH2PO NaHCO Na2CO3 ? (5)調(diào)節(jié) pH值 可用 HCl 10%、 NaOH 10% ? (6)放入高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)殺菌 ， 備用 ? 2. 培養(yǎng)基的分類 ? （ 一 ） 按培養(yǎng)基組成物質(zhì)的性質(zhì) ? （ 1） 合成培養(yǎng)基 —— 用無機化合物配制而成 ? （ 2） 天然培養(yǎng)基 —— 用天然有機物配成 ? （ 3） 復(fù)合培養(yǎng)基 —— 用天然有機物和無機物配成 ? （ 二 ） 按培養(yǎng)基的使用狀態(tài) ? （ 1） 液體培養(yǎng)基 —— 用滅菌水或純水配成的溶液 ? （ 2） 凝膠培養(yǎng)基 ， 半固體狀態(tài) (加 %瓊脂 ) ? （ 3） 固體培養(yǎng)基 ， 在溶液中加入瓊脂 ， 明膠 ， 硅膠 (加入 %瓊脂 ) ? （ 三 ） 根據(jù)實驗?zāi)康暮陀猛? ? （ 1） 基礎(chǔ)培養(yǎng)基 —— 由牛肉膏 、 蛋白胨 ， 氯化鈉配成一般微生物生長均適用 。 ? （ 2） 選擇培養(yǎng)基 —— 利用微生物對各種化學物質(zhì)的敏感程度的差異 ， 在培養(yǎng)基中加入染料 ， 膽汁酸鹽 ， 金屬鹽類 ， 酸 ， 堿 ， 抗菌素抑制不需要的微生物并使所要分離的微生物生長繁殖的培養(yǎng)基 。 ? 例如：膽汁酸鹽可以抑制革蘭氏陽性菌 ， 而利于革蘭氏陰性菌生長 ， 乳糖發(fā)酵培養(yǎng)基適于大腸桿菌的選擇培養(yǎng) 。 ? （ 3） 鑒別培養(yǎng)基 ? 幾種細菌由于對培養(yǎng)基中某一成分的分解能力不同 ， 其菌落通過指示劑 顯示出不同顏色而被區(qū)分開 ， 這種起鑒別和區(qū)分不同細菌的培養(yǎng)基叫鑒別培養(yǎng)基 。 ? （ 4） 富集培養(yǎng)基 ? 由于樣品中細菌數(shù)量少 ， 采用特別的物質(zhì)促使微生物快速生長 ， 這種用特別物質(zhì)配制的培養(yǎng)基稱為富集 （ 加富 ） 培養(yǎng)基 。 ? 有植物提取液 ， 動物組織提取液 ， 土壤浸出液 ， 血和血清等 。 ? ? （ 1） 供測定細菌總數(shù)及細菌純種分離的培養(yǎng)基 ? 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 瓊脂 3g 蒸餾水 150mL pH= 在， 滅菌 20min ? （ 2）用于細菌繁殖的培養(yǎng)基 嘿嘿 !馬氏是咱家親戚 ~~~ ? ? 黃豆芽 100g ? 蔗糖 20g ? 瓊脂 1520g ? 蒸餾水 1000mL ? 將黃豆芽洗凈 ， 加水煮沸半小時 ， 過濾 ， 加瓊脂溶化 ， 加糖 ， 加足水攪勻 ， 115OC高壓滅菌 20min ? 此培養(yǎng)基自然 pH條件下用于培養(yǎng)霉菌和酵母菌調(diào) pH 用于培養(yǎng)細菌或放線菌 。 ? （ 3） 纖維素酶菌種篩選培養(yǎng)基 ? 纖維素 20g， K2HPO4 2g， (NH4)2SO4 ， ， ZnCl2 ， CoCl2H2O 2mg， CaCl2 ， FeSO47H2O 5g， MnSO4 水 1000mL pH 瓊脂 20g 。 ? （ 4） 石油發(fā)酵分離嗜石蠟菌株培養(yǎng)基 ? 石蠟 20g， KH2PO4 ， NH4NO3 4g， NaH2PO4 ， 酵母膏 ? 水 1000mL pH=。 ? ( 5 ) 馬鈴薯培養(yǎng)基 ? 馬鈴薯 200g， 蔗糖 20g， 瓊脂 15～ 20g， 水 1000mL ， 新鮮馬鈴薯去皮 ，切成薄片 ， 稱 200g， 加蒸餾水煮沸半小時 ， 用紗布過濾 ， 補充因蒸發(fā)而減少的水量 ，即制成 20%的馬鈴薯汁 ， 加入瓊脂煮沸溶化