环境工程微生物学 备课笔记 新(4)

? Km值表示酶与底物之间的亲和程度：Km值大表示亲和程度小，酶的催化活性低; Km值小表示亲和程度大,酶的催化活性高。 影响酶促反应速度的因素 1. 底物浓度的影响

? 在低底物浓度时, 反应速度与底物浓度成正比，表现为一级反应特征。 ? 当底物浓度达到一定值，几乎所有的酶都与底物结合后，反应速度达到最大值（Vmax），此时再增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应。 2. 酶浓度的影响

? 在底物浓度足够时, 酶浓度越高，酶促反应越快。

? 当酶浓度很高时，酶促反应速度趋于平缓，表现为零级反应。 3. pH 的影响

? 在一定的pH 下, 酶具有最大的催化活性,通常称此pH 为最适 pH。 4. 温度的影响

? 一方面是温度升高,酶促反应速度加快。

? 另一方面,温度升高,酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶活性降低甚至丧失。 ? 因此大多数酶都有一个最适温度。 在最适温度条件下,反应速度最大。 5.激活剂对酶活性的影响

? 使酶表现出催化活性或强化其催化活性的现象，称为酶的激活作用。 ? 能够激活酶的活性的化合物则称为激活剂。 6.抑制剂对酶活性的影响

? 使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。 ? 能够引起酶的抑制作用的化合物则称为抑制剂。 酶的抑制剂一般具备两个方面的特点：

1.能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复合体或结合物。 2.在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡状态相似。 1） 抑制剂-形成复合体或结合物 a. 不可逆抑制

抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，引起酶的永久性失活。 b. 可逆抑制

抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。 2） 抑制剂-结构相似 (a) 竞争性抑制-可逆

某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竞争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了。 竞争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。 (b) 非竞争性抑制-不可逆

酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。

第二节 微生物代谢 一、呼吸的本质

化能细菌——分解产能;能细菌——光合产能 二、呼吸类型

按与氧气关系分: 好氧呼吸和厌氧呼吸 2．按呼吸基质来源分 ? 提问：高等动物有无厌氧呼吸呢？

? 酵解—发酵，但能量太低不足以维持其生存 地球上最原始的细菌为专性厌氧菌。

? 没有进化，到现在也不能生存在氧环境中 ? 提问：？

? 氧自由基的毒害

? 生化反应中，O2得到脱氢酶传递的氢反应不仅生成水，还部分生成强氧化性的氧自由基，而厌氧菌没有进化出抗氧化防御酶体系 ? 更进化的细菌乃至高等生物具有该酶体系 ATP生成方式

基质(底物)水平磷酸化：厌氧微生物和兼性厌氧微生物在基质氧化过程中，产生一种含高自由能的中间体，如发酵中产生含高能健的1,3-二磷酸甘油酸。这一中间体将高能键(~)交给ADP，使ADP磷酸化而生成ATP。

氧化磷酸化：好氧和无氧呼吸时，通过电子传递体系产生ATP的过程叫氧化磷酸化。

光合磷酸化：光引起叶绿素、菌绿素或菌紫素逐出电子，通过电子传递产生ATP的过程叫光合磷酸化。产氧光合生物包括藻类和蓝细菌依靠叶绿素通过非环式的光合磷酸化合成ATP。不产氧的光合细菌则通过环式光合磷酸化合成ATP。 1）好氧呼吸

? ①好氧有机物呼吸

? （属于？营养型细菌） ②好氧无机盐呼吸

? （属于？营养型细菌） 2）厌氧呼吸

? ①厌氧有机物呼吸 （分子内无氧呼吸） ? 属？菌

? 又称（酵解）发酵，生物化学中曾接触过葡萄糖的乙醇发酵和乳酸发酵，细菌的各种发酵具有类似的机理。

? 提问：为什么这类细菌普遍生长缓慢？

? 分解不彻底（能量转化率只有2%）产能效率很低 ②厌氧无机盐呼吸（分子外无氧呼吸） ? 分子外？

（1）硝酸盐呼吸（反硝化）

? 反硝化菌：地衣芽孢菌属、铜绿假单胞菌、脱氮球菌、脱氮硫杆菌等。

? 若硝酸盐是作为氮源，产物为自身的蛋白质等含氮化合物，这是否属于反硝化？ ? 否，反硝化产物为2释放，称为异化硝酸盐还原，上述为同化硝酸盐还原。 ? 自然界氮循环的关键环节！ （2）硫酸盐呼吸（反硫化）

? 严格地说是异化硫酸盐还原，产物H2S（光能自养菌的食物）。 ? 只有一种，称硫酸盐还原菌（SRB－sulfur-reducig bacteria)

? 有弧形、球形、杆状、叶状、线条状等不同的外形，其中以脱硫弧菌最为常见。既有兼性厌氧的也有严格厌氧的。他们广泛分布在土壤、海水、污水、淤泥、温泉、油井、以及动物和人体肠道中。

（3）碳酸盐呼吸（碳酸盐还原）

? 细菌类型：产甲烷菌、产乙酸菌。 ? 产甲烷菌

? 4H2 + H+HCO3- → CH4 ↑ + 3H2O ? 产乙酸菌

? 4H2 + 2H+ + 2HCO3- → CH3COOH + 4H2O ? （——氢来源于发酵）

2．按呼吸基质来源分类

? —细菌外源呼吸与内源呼吸

? 提问：什么是内源呼吸、外源呼吸？ ? 内、外—细胞内外 ? 源—能源物质 ? 呼吸—氧化产能

第六章 微生物的生长繁殖 第一节 微生物生长规律 一、生长繁殖的基本概念

? 生长：微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。当同化作用大于异化作用时，微生物的细胞的迅速增大。（细胞质量的增加和个体体积的加大，即细胞组分与结构在量方面的增加）

?繁殖：当单细胞个体生长到一定程度时，由一个亲代细胞分裂为两个大小、形状与亲代细胞相似的子代细胞，使得个体数目增加（质的变化）。 ?发育：从生长到繁殖由量变到质变的过程。 ?世代时间：细菌两次细胞分裂之间的时间。 各类细菌都是倾向于群居（物以类聚） 细菌群体力量改变环境

通常都是将细菌群体作为研究对象，考察细菌群体的生长规律——“生、老、病、死”。 研究微生物生长的方法 “生、老、病、死”

（根据投食方式）分间歇式培养（分批培养）、连续式培养两种情况 1.间歇培养

提问：如何人工进行细菌间歇培养？

开始时的一次性投料和接种细菌（其余时间细菌根据环境变化自行生灭） 细菌生长曲线

（1）迟缓期－“万事开头难” 特征：

?代谢活跃，个体体积、重量增高

不立即进行细胞分裂、增殖，数量不变甚至减少 提问：为什么会出现迟缓期呢？ 适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成） （2）对数期（青年） 所有细菌均繁殖 特点

繁殖速度最快

平均代时（繁殖一代的时间）最短 提问：细菌的代时与哪些因素有关？

种类遗传、个体健康情况(营养、环境条件)

如大肠杆菌在20℃时其代时是35℃条件下的2倍；

伤寒杆菌在含0 …… 此处隐藏：3002字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……