第五單元 微生物——綜合運用考查的材料
1. 微生物的類群
細胞壁：主要由 組成，堅韌而富有彈性。
細胞膜：化學組成和結構與 細胞的相似。
沒有具膜結構的細胞器
細胞質(zhì) 有分散的核糖體
質(zhì)粒：含有幾個到幾百個 ，控制著細菌的抗藥性、
固氮、抗生素生成等性狀。
擬核：由1個大型環(huán)狀 構成，控制著細菌的主要遺傳性狀。
某些細菌具有的特殊結構：莢膜、鞭毛、芽孢等。
細菌主要以 的方式繁殖。每種細菌在一定條件下形成的菌落，可作為 鑒定的重要依據(jù)。
核酸：一種病毒只含有一種核酸（DNA或RNA）。
主要由 的衣殼粒構成。
病毒的結構 衣殼 衣殼粒主要由1~6個 組成。
具有保護 ，并決定著病毒 特異性等功能。
有些病毒具有由蛋白質(zhì)、多糖、脂類組成的 。
病毒的增殖：整個過程只能在 中進行。
噬菌體的增殖過程主要包括： → → → → 等五個階段。
3. 培養(yǎng)基的配制和類型
3.1 培養(yǎng)基配制的三大原則
第一，目的要 ； 第二，營養(yǎng)要 ；第三，pH要 。
3.2 培養(yǎng)基的種類
根據(jù)物理性質(zhì)可分為： 、 和 。
根據(jù)化學成分可分為： 、 。
根據(jù)用途可分為：①選擇培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入 ，以抑制不需要的微生物的生長，促進所需要的微生物的生長。例如，在培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中加入 ，可抑制細菌的生長。
②鑒別培養(yǎng)基：根據(jù)代謝特點，在培養(yǎng)基中加入 配制而成的，用以鑒別不同種類的微生物。例如，在培養(yǎng)基中加入 ，可以用來鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌等細菌。
4. 微生物的代謝
4.1 代謝產(chǎn)物
初級代謝產(chǎn)物是指：微生物在生活的全過程中，通過 活動不停地合成出的、對自身 所必需的物質(zhì)，如 等。
次級代謝產(chǎn)物是指：微生物生長到 階段才產(chǎn)生的化學結構十分復雜、對微生物無明顯 ，或并非是微生物自身 所必需的物質(zhì)，如 等。
4.2 代謝的調(diào)節(jié)：主要有和酶活性的調(diào)節(jié)兩種方式。
4.2.1 酶合成的調(diào)節(jié) 按照微生物細胞內(nèi)酶合成的方式可分為：① 組成酶：即酶酶的合成過程只受 控制。② 誘導酶：即酶的合成過程除了受 控制，還要受 控制。
酶合成的調(diào)節(jié)既保證了 的需要，又避免了細胞內(nèi) 的不必要的浪費，增強了微生物對環(huán)境的適應能力。
4.2.2 酶活性的調(diào)節(jié)是指：微生物通過改變已有酶的 來調(diào)節(jié)代謝速率。其主要原因是，代謝過程中產(chǎn)生的物質(zhì)與酶結合，致使酶的 產(chǎn)生變化。這種變化是可逆的。
酶合成的調(diào)節(jié)是一種緩慢的粗放調(diào)節(jié)。而酶活性的調(diào)節(jié)則是一種 的調(diào)節(jié)方式。兩種調(diào)節(jié)方式是 ，并且 、協(xié)調(diào)起作用的。
4.3 代謝的人工控制包括：①通過改變微生物的 特性，即運用誘變育種的方式，選育出符合人類要求的軍中。②采取一定的手段改變的微生物細胞的 通透性。
5. 微生物的群體生長
5.1 微生物群體生長的測定常用方法有：
①測微生物的細胞數(shù)目；②測重量（稱取干重或濕重）。
5.2 微生物群體生長的4個時期（注意分析選修課本P.84圖5-11“細菌的生長曲線”）
形成原因細胞特點意義
調(diào)整期需重新合成相應的誘導酶,以適應新
環(huán)境。誘導酶合成的調(diào)節(jié)是一種緩
慢的粗調(diào)節(jié);必須經(jīng)過一定的時間。細胞不分裂,代謝活躍,體積增長較快;大量合成所需的各種酶和ATP等成分。為對數(shù)期呈指數(shù)增長奠定基礎。
對數(shù)期細胞處于無環(huán)境阻力的理想條件下;合成代謝速率 分解代謝速率。種內(nèi)斗爭強度 ，生長曲線呈“ ”型。細胞快速分裂,以
形式更加數(shù)目；代謝強度
；菌體形態(tài)和生理特性 ,常作為生產(chǎn)用的菌種和科研材料。
穩(wěn)定期環(huán)境阻力明顯增大，出生率 死亡率，種群密度 ，種內(nèi)斗爭加�。簧L曲線呈“ ”型�；罹鷶�(shù)目達到最高峰，
代謝產(chǎn)物（特別是 代謝產(chǎn)物）大量積累。 發(fā)酵產(chǎn)物的最佳收獲期。
衰亡期環(huán)境阻力進一步加大，種內(nèi)斗爭更
加劇烈,出生率<死亡率，種群密度
顯著下降，生長曲線迅速降低。細胞出現(xiàn)畸形，有些細胞自溶解體，釋放代謝產(chǎn)物。——
5.3 影響微生物群體生長的三大因素：
溫度：每種微生物只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長。絕大多數(shù)微生物的最適生長溫度
為 。
pH：超過最適pH范圍，就會影響 的活性和 的穩(wěn)定性等。
氧：環(huán)境中氧含量的狀況對不同代謝類型的微生物群體生長影響是不同的。根據(jù)代謝與氧的關系可分為： 微生物，如多種細菌和大多數(shù)真菌； 微生物，如產(chǎn)甲烷桿菌、乳酸菌；以及 微生物，如酵母菌。
6. 發(fā)酵工程簡介：（以谷氨酸發(fā)酵為例）
菌種選育：利用現(xiàn)代生物技術育種的方式主要有 育種、 育種和 育種等。
培養(yǎng)基的配制（配制的三大原則）
滅菌處理：主要是對 和 進行嚴格的滅菌。
擴大培養(yǎng)和接種
發(fā)酵過程：隨時檢測了解發(fā)酵過程，嚴格控制溫度、pH、溶氧量、轉(zhuǎn)速等。
分離提純：對菌體，可采用 等方法；對代謝產(chǎn)物，可采
用 和離子交換等方法。
7．生物固氮
生物固氮的概念：指固氮微生物將大氣中的氮還原成 的過程。
固氮微生物主要包括：①以根瘤菌為代表的 微生物，其代謝類型是 ；不同的根瘤菌，各自只能其侵入 種類的豆科植物。
② 以圓褐固氮菌為代表的 微生物能夠在土壤中獨立進行固氮，其代謝類型是 。圓褐固氮菌不僅具有較強的固氮能力外，還能夠分泌促進植株生長和過時發(fā)育所需要的 。
在自然界的氮循環(huán)過程中，動物分解代謝產(chǎn)生的尿素可被某些土壤微生物分解成氨；氨經(jīng)過土壤中 細菌的作用，最終轉(zhuǎn)變成硝酸鹽，然后被植物吸收利用。
自然界氮循環(huán)的過程（見教科書選修本P.46圖2-14）
生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用：制成菌劑；根瘤菌拌種；用作綠肥等
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