【文章內(nèi)容簡介】 化學本質(zhì)及酶的催化性質(zhì)，因此，它包括兩部分，底物名稱和反應類型，并用 “： ”分開來表示。如 L乳酸： NAD 氧化還原酶 ()。 慣用名比較簡短，亦常以酶所作用的底物及反應類型命名，但不夠嚴格。如乳酸脫氫酶是催化乳酸生成丙酮酸的反應，但事實上它包括兩種酶： L乳酸： NAD 氧化還原酶 ()。 催化水解作用的酶的慣用名常省去反應類型，如水解蛋白質(zhì)的叫蛋白酶，水解淀粉的叫淀粉酶。 30 酶的化學組成 ，酶可分為 單純酶 和 結(jié)合酶 兩種。 （ 1）單純酶（單成分酶）這類酶完全由蛋白質(zhì)組成，酶蛋白本身就具有催化活性。這類酶大多可以分泌到細胞外，作為胞外酶，催化水解作用。 （ 2）結(jié)合酶（雙成分酶、全酶）這類酶由酶蛋白和非蛋白兩部分構(gòu)成。非蛋白部分又稱為酶的輔因子。酶蛋白必須與酶的輔因子結(jié)合才具有催化活性。 酶的活性中心決定了酶的催化作用的特性。所謂 酶的活性中心 是酶蛋白分子中，由必需基團所組成的、具有一定空間結(jié)構(gòu)的活性區(qū)域。 在酶的活性中心內(nèi)，必需基團有兩種： 結(jié)合基團 和 催化基團 。 40 重 要的輔酶 (輔基 ) (1)轉(zhuǎn)移氫的輔酶 (2)轉(zhuǎn)移電子的輔酶 (3)轉(zhuǎn)移基團的輔酶 ★ 10 米氏方程的理解 酶促反應動力學是研究酶的反應速度以及決定反應速度的各種因素。根據(jù)中間產(chǎn)物學說推導了能夠表示整個反應中底物濃度與反應速度關(guān)系的方程式，稱為米－門方程式 式中 v——酶促反應的（初）速度； Vm——最大反應速度； S——底物濃度； Km——米氏常數(shù)。 20 米氏常數(shù)（ Km） 的物理意義 Km 是反應速度為最 大反應速度一半時的底物濃度。因為，當 v＝ 1/2Vm 時， Km ＝ S。米氏常數(shù)的單位為濃度單位。 米氏常數(shù)是酶的特征性物理常數(shù)，它只與酶的性質(zhì)和它所催化的底物種類有關(guān)，而與酶濃度無關(guān)，所以一種酶在一定條件下對某一底物只有一個特定的 Km 值，因而 Km 值可作為鑒別酶的一種手段。 1／ Km 可近似地表示酶對底物親和力的大小， 1／ Km 愈大，表明親和力愈大，反應速度愈快；反之，親和力愈小，反應速度愈慢。 二．營養(yǎng) ： 水分要求 碳源 氮源 礦質(zhì)營養(yǎng) 生長因子 生長因子定義 ： 某些微生物不能從普通的碳源、氮源 物質(zhì)合成，而只有通過外源供給才能滿足機體生長需要的有機物質(zhì)稱為生長因子。 生長因子與生成因子的區(qū)別 ： 依據(jù)微生物生長所需要的碳源（無機和有機碳源）和能源（光能和化能），可以將微生物分為四種營養(yǎng)類型： 光能自養(yǎng)型； 化能自養(yǎng)型； 光能異養(yǎng)型； 化能異養(yǎng)型； ： 單獨擴散、促進擴散、主動運輸和基團轉(zhuǎn)位四種形式 ★ ： 按照培養(yǎng)基的成分分類 ： 合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基 按照培養(yǎng)基的物理性狀分類 ： 固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基 按照培養(yǎng)基的用途 分類 ： 基本培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基 選擇性培養(yǎng)基 有兩種制備思路：投毒法：添加抑制劑 投其所好法：添加生長劑 SK SVv mm??★ 三．能量代謝 是指在無外在電子受體時，底物脫氫后所產(chǎn)生的還原力 [H]不經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某一內(nèi)源中間產(chǎn)物，以實現(xiàn)底物水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反應。 發(fā)酵是某些厭氧微生物在生長過程中獲得能量的一種方式。在發(fā)酵過程中，可被利用的底物通常為單糖或某些雙糖，亦可為氨基酸等。有機物只是部分氧化，以中間代謝產(chǎn)物為電子受體。 發(fā)酵類型 產(chǎn)物 微生物 乙醇發(fā)酵 乙醇、 CO2 酵母菌 乳酸同型發(fā)酵 乳酸 乳酸細菌 乳酸異型發(fā)酵 乳酸、乙醇、乙酸、 CO2 明串珠菌屬 混合酸發(fā)酵 乳酸、乙醇、乙酸、甲酸、 CO H2 大腸埃希氏菌 所有的發(fā)酵第一步都是糖酵解，丙酮酸是其重要的中間代謝產(chǎn)物，然后在不同類型的微生物參與下，才能按照各種類型進行繼續(xù)發(fā)酵。 糖酵解途徑（ EMP） 糖酵解可分為兩大步驟： （ 底物水平磷酸化是進行發(fā)酵的微生物獲取能量的唯一方式 ） 第一步驟包括一系列不涉及氧化還原反應的預備性反應，主要是通過加入能量使葡萄糖活化，并將六碳糖分解為三 碳糖，其結(jié)果是生成一種主要的中間產(chǎn)物 3－磷酸甘油醛，并消耗 2molATP； 第二步驟是通過氧化還原反應，產(chǎn)生 4mol ATP， 2mol NADH＋ H＋和 2mol 丙酮酸。 與發(fā)酵相比，底物在氧化過程中脫下的氫或電子（ NADH＋ H＋）不是直接與中間代謝產(chǎn)物耦聯(lián)，而是通過一系列電子傳遞體最終交給有關(guān)無機物（最終電子受體，包括 O NO3－、 SO42－和 CO32－等）。 呼吸是大多數(shù)微生物用以產(chǎn)生能量（ ATP）的一種方式。根據(jù)電子受體是否為 O2 分為有氧呼吸和無氧呼吸。 以葡萄糖為例，在有氧呼吸過程中，葡萄糖的氧化分解分為三個階段： ①葡萄糖經(jīng) EMP 途徑酵解。 ②丙酮酸在丙酮酸脫氫酶系的催化下生成乙酰 CoA。 ③乙酰 CoA 進入三羥酸循環(huán)（亦稱 TCA 循環(huán)或檸檬酸循環(huán)） ,產(chǎn)生 ATP、 CO NADH＋ H＋和 FADH2。 ： 底物水平磷酸化 ： 1mol 葡萄經(jīng)酵解后凈產(chǎn) 2molATP，產(chǎn)能方式稱為底物水平磷酸化，底物被氧化過程中，在中間代謝產(chǎn)物分子上直接形成比高能焦磷酸鍵 ,含能更高的高能鍵并可直接將鍵能交給 ADP 使之磷酸化，生成 ATP 的這一過程。 呼吸鏈磷酸化 (氧化磷酸化 )： 由 NADH＋ H＋（或 NADPH＋ H＋）和 FADH2 經(jīng)呼吸鏈形成高能磷酸酯鍵的這一過程稱為呼吸鏈磷酸化，它是氧化磷酸化產(chǎn)能的又一種形式。 ★ 4. 10 三羧酸循環(huán) (TCA) 原理 三羧酸循環(huán)始于乙酰 CoA。首先，乙酰 CoA 與草酰乙酸結(jié)合生成六碳的檸檬酸，這一合成過程靠乙酰 CoA 含有的高能鍵推動。 此后，經(jīng)兩次脫羧生成 2mol CO2，使進入三羧酸循環(huán)的乙酰 CoA 轉(zhuǎn)為 CO2，并使六碳化合物重新轉(zhuǎn)化為四碳的草酰乙酸。 同時在這一循環(huán)過 程中通過底物水平磷酸化生成 1molATP，并通過脫氫（氧化）生成 4 分子還原當量（即 3mol NADH＋ H＋和 1molFADH2 ）。 ★ 20 三羧酸循環(huán)的生理意義 ① 為細胞合成和維持生命活動提供大量能量。 三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生 30mol ATP，占葡萄糖徹底氧化總產(chǎn)能量的 79％。 ② 為細胞合成提供原料。 在微生物生長繁殖過程中，除某些維生素和氨基酸等（生長輔因子）由食物供給外，大多數(shù)細胞合成的原料來源于代謝途徑中中間產(chǎn)物。由于三羧酸循環(huán)中的中間代謝產(chǎn)物種類較多，這就為細胞合 成提供了方便。例如α－酮戊二酸是脯氨酸、組氨酸、精氨酸、谷氨酰胺及脲等的原料，琥珀酰 CoA 是蛋氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等的原料，此外，延胡索酸、草酰乙酸和乙酰 CoA 等都是重要的原料。 ③ 作為各種有機底物徹底氧化的共同途徑。 TCA 是碳水化合物（糖類）、脂類、蛋白質(zhì)等共同徹底氧化分解的途徑。 第五章 微生物的生長繁殖與生長因子 ：（可能會出填空題，下邊的方法介紹看看吧） （ 1）稀釋倒平皿法（ MPN） （ 2）劃線法 （ 3）單細胞挑取法 （ 4）利用選擇培養(yǎng) 基分離法 （ 1） 稀釋倒平皿法（ MPN） ：將待分離的材料作一系列稀釋 (如 1: 1:100、 1:1 000、 1:10 000…)，取不同稀釋液各少許與已熔化并冷卻至 50℃的瓊脂培養(yǎng)基相混合，傾入滅過菌的培養(yǎng)皿中，待瓊脂培養(yǎng)基凝固后，保溫培養(yǎng)一定時間，即有菌落出現(xiàn)。 稀釋倒平皿法一般可以分為澆注平板法和平板表面涂布法。 （ 2） 劃線法 ：將熔化的瓊脂培養(yǎng)基傾入無菌培養(yǎng)皿中，冷凝后，用接種環(huán)取少許待分離材料，在培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線。劃線法要注意力度，既不劃破培養(yǎng)基，同時還可以足夠分散細胞形成單菌落。 （ 3） 單細胞挑取 法 ：單細胞挑取法是從待分離材料中只挑取一個細胞來培養(yǎng)。可 一臺顯微挑取器，裝置于顯微鏡上，把一滴細菌懸浮液置于載玻片上，用裝于顯微挑取器上的極細的毛細吸管，在顯微鏡下對準一個單獨的細菌細胞挑取，再接種于培養(yǎng)基上培養(yǎng)而得純培養(yǎng)。 （ 4） 利用選擇培養(yǎng)基分離法 ：不同的細菌需要不同的營養(yǎng)物。因此，可以把培養(yǎng)基配制成適合于某種細菌生長而限制其他細菌生長的環(huán)境。這樣的選擇培養(yǎng)基可用來分離培養(yǎng)純種。 2. 測定微生物的數(shù)量的方法： (1)、全數(shù)測定 (直接計數(shù)法 ): ①涂片染色法：一定量樣品涂布在載玻片上，染色后計數(shù)。 細菌數(shù)量 =每個視野的細菌的平均數(shù)量／視野中的菌液體積 ②濾膜染色法：一定量樣品過濾到濾膜上，染色計數(shù)。（也稱血球計數(shù)板染色法） 計數(shù)格 =4 4=16 大格血球計數(shù)板 1 大格 =5 5=25 小格 1 小格 = = 總體積 =16 = (注：計數(shù)之前都需把樣品預處理 ) ③比例計數(shù)法：比例 —— 樣品菌液與等體積的血液混合，觀測二者比例 ④比濁計數(shù)法：濁 —— 細菌懸浮液的濁度，細菌不完全透光，一定范圍內(nèi)菌溶液的混濁度與菌數(shù)量成正比 ：（四個階段，每個階段的指示意義） 細菌的生長曲線可以分為四個時期 (1)停滯期 (適應期 ) 停滯期又稱滯留適應期。當菌種接種到新鮮培養(yǎng)基后，細菌并不立即生長繁殖，而要經(jīng)過一段時間的調(diào)整和適應，以合成多種酶，并完善體內(nèi)的酶系統(tǒng)和細胞的其他成分。在這個時期，細胞的代謝活力很強，蛋白質(zhì)和 RNA 含量增加，菌體體積顯著增大。在遲緩期末，細菌的長度可達接種時的 6 倍。遲緩期末期和對數(shù)期前期的細胞，對熱、化 特點： 生長速率常數(shù)近于零 細胞形態(tài)變大 rRNA 含量增高 合成代謝較活躍 影響延滯期長短的因素： 接種齡：種子（ inoculum）處于什么生長期。 Ⅰ、Ⅳ Ⅲ Ⅱ 時間 活細菌重量 生長率