文档介绍：第七章微生物的代谢
新陈代谢:微生物与其他生物一样,为了自身的生长发育及繁殖后代,需要不断地从外界环境中摄取营养物质,在体内经过一系列的生化反应,转变成能量和构成细胞的物质,并向体外排出不需要的产物。这一系列的生化过程称为新陈代谢。
新陈代谢包括:组成代谢(合成代谢)和分解代谢两个部分。
1、合成代谢:由简单的小分子化合物合成复杂的细胞物质的过程称为合成代谢。
2、分解代谢:由复杂的营养物质或细胞大分子物质降解成简单的产物并产生能量的过程称为分解代谢。
二者有明显的区别,但又紧密相连,分解代谢为合成代谢提供能量及“原材料”;合成代谢又是分解代谢的基础,它们在细胞内偶联地进行。
微生物的代谢是微生物生理学的核心,微生物种类繁多,代谢过程和方式也是多种多样。然而,微生物与其它主要生物的代谢活动的基本规律是一致的。
第一节微生物酶
任何生物进行生命活动都离不开酶,微生物也不例外。大分子的营养物质要通过微生物产生的胞外酶分解成小分子的物质,才能被M吸收利用。进入细胞内的营养物质也要通过酶的作用将其分解并释放出能量。M合成其新的细胞物质时,也是在各种酶的催化作用下进行的。因此可以说,没有酶,细胞内的一切生化反应将不能进行,生命也就停止了。
一、酶:酶是由生活细胞产生的具有蛋白质性质的有机催化剂
酶的特性:①酶具有蛋白质的一切性质。凡是能破坏蛋白质结构,使蛋白质变性的因素都可以使酶失去活性。②酶具有高效的催化作用和专一性。正是由于这种高度的专一性,才能使M体内进行着数目众多的、复杂的化学反应有条不紊地进行。
二、影响酶反应速度的因素
环境条件影响酶的反应速度。
(一)酶反应速度:即酶活力,通常是以单位的时间内底物的减少或产物的增加来表示。
离体酶的反应速度在一定的时间内能保持恒定。但随着时间的延长,反应速度会逐渐下降,出现反应速度下降的原因很多。为了准确的表示酶的活力,应以反应的初速度为标准。
(二)影响酶反应速度的主要因素:酶的浓度、产物浓度、PH质、温度、酶抑制剂、酶激活剂等。一般的酶在60℃时就将失活。人工制成的干燥酶制剂可以耐较高的温度。
酶抑制剂:由于改变了酶蛋白上的必需基团或活性基的化学性质而引起酶活力降低或丧失称为抑制作用。引起这种抑制作用的物质称为酶抑制剂。
酶激活剂:某些物质的存在可以提高酶的活性,这些物质称为酶激活剂。
三、酶在微生物细胞中的分布:
根据酶在微生物细胞中的活动部位,通常将酶分为两大类:即胞外酶和胞内酶。
胞外酶:是由细胞产生后分泌到细胞外面进行活动的酶。
主要是指单成分的水解酶类。
1、水解多糖的淀粉E、纤维素E等;
2、水解寡糖的蔗糖E、麦芽糖E、乳糖E等;
3、蛋白酶E、脂肪E等;
胞外水解酶类大多是在细胞质膜上合成,然后释放到细胞外。
(二)胞内酶:是在细胞内部起作用的酶。酶在细胞内不是杂乱无章、而是有一定的活动区域。不同性质的酶类有不同的活动部位。
1、细胞质膜是渗透酶的活动场所;
2、有关发酵的酶类则溶于细胞质中;
3、有关呼吸酶类和电子递体大多固定在特定的细胞结构上,在原核M中是细胞内膜的中体上;在真核微生物中则是在线粒体上。
4、有关蛋白质合成的酶类主要是在核糖核蛋白体上活动;
5、有关光合作用的酶类则集中在叶绿体的片层结构的膜上或染色体的膜上。
虽然M体内有许多种酶,但由于各种酶类在细胞中有严格的活动区域,从而使M的生理活动在时间上和空间上都能有序地、高度有效地进行。