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第1章 绪论1

第2章 微生物细胞的结构与功能3

第1节 微生物细胞的化学组成及其研究方法3

1.1微生物细胞的化学组成3

1.2分析细胞组成的研究方法4

1.3细胞结构的研究方法5

第2节 微生物细胞的结构与功能7

2.1微生物的细胞表面7

2.2原生质膜及内膜系统21

2.3微生物细胞核的结构与功能31

2.4核蛋白体38

2.5附属器官39

2.6特殊内含体及其储存物质颗粒53

思考题56

主要参考文献56

第3章 微生物的营养58

第1节 微生物的营养物质58

1.1碳源58

1.2氮源59

1.3生长因子60

1.4矿质元素61

1.5水62

1.6氧63

第2节 微生物的营养类型64

2.1光能无机营养型64

2.2光能有机营养型65

2.3化能无机营养型66

2.4化能有机营养型66

第3节 微生物对营养物质的吸收67

3.1微生物对小分子营养物质的吸收67

3.2微生物对大分子营养物质的吸收74

第4节 微生物的蛋白质分泌75

4.1原核微生物中的蛋白质分泌75

4.2真核微生物的蛋白质分泌77

思考题78

主要参考文献78

第4章 微生物代谢概论及研究方法80

第1节 微生物代谢的相关概念及特点80

1.1微生物代谢的相关概念80

1.2微生物代谢的特点81

第2节 微生物代谢的研究方法81

2.1营养平衡法82

2.2酶的抑制剂法82

2.3营养缺陷型法82

2.4同位素示踪法82

2.5瓦氏呼吸计法84

2.6核磁共振波谱法84

2.7 DNA测序和互联网上的DNA序列分析85

2.8基因置换86

2.9基因列阵86

2.10双向聚丙烯酰胺凝胶电泳87

思考题90

主要参考文献90

第5章 微生物的产能代谢91

第1节 生物能学基本原理92

1.1功和能92

1.2热力学定律92

1.3自由能和平衡常数93

1.4 ATP在代谢中的作用93

1.5氧化还原反应、电子载体和电子传递系统94

第2节 能量来自有机物98

2.1大分子的降解98

2.2二糖的分解102

2.3单糖的降解102

2.4不完全氧化112

2.5无氧呼吸113

2.6发酵118

2.7其他单糖的分解127

2.8烃的分解129

2.9芳香族化合物的分解129

2.10二碳化合物及一碳化合物的分解131

2.11脂肪和脂肪酸的分解134

2.12含氮化合物的分解138

2.13内源性储藏物的分解142

第3节 能量来自无机物145

3.1氢细菌的产能代谢146

3.2硫细菌的产能代谢146

3.3铁氧化细菌的产能代谢147

3.4亚硝化细菌和硝化细菌的产能代谢148

第4节 能量来自可见光149

4.1产氧光合作用149

4.2不产氧光合作用151

4.3视紫红质为基础的光合作用153

思考题154

主要参考文献154

第6章 微生物的合成代谢155

第1节ATP的利用156

1.1生物合成消耗能量156

1.2维持能量156

1.3消耗于溶质摄取的能量157

1.4产生热157

1.5消耗于运动的能量157

1.6 ATP库157

第2节 二氧化碳的固定157

2.1自养型CO2固定157

2.2异养型CO2固定161

第3节 一碳、二碳化合物的同化162

3.1一碳化合物的同化162

3.2二碳化合物的同化164

第4节 糖类的合成165

4.1单糖的合成165

4.2糖核苷酸的合成及其相互转化166

4.3多糖的合成167

4.4细菌细胞壁的合成169

4.5磷壁酸的生物合成172

4.6脂多糖的生物合成173

第5节 脂类的合成177

5.1脂肪酸的合成177

5.2脂肪（甘油三酯）和磷脂的合成184

第6节 与吡咯环相关的化合物的合成185

6.1血红素的合成185

6.2维生素B12的合成185

6.3灵菌红素的合成187

6.4细菌叶绿素的合成187

6.5藻胆色素的合成189

6.6聚乙烯基吡咯烷酮简介190

第7节 萜烯及其相关化合物的合成190

7.1糖基载体脂的合成191

7.2β-胡萝卜素的合成191

7.3赤霉素的合成191

7.4甾醇的合成191

7.5麦角甾醇的生产193

第8节 生物固氮194

8.1生物固氮的概念及意义194

8.2固氮微生物的种类194

8.3生物固氮作用196

8.4固氮酶的结构及功能196

8.5固氮产物（氨）的同化201

第9节 氨基酸的生物合成202

9.1氨的来源202

9.2同化型硝酸还原作用202

9.3硫的来源203

9.4 氨基酸碳架的来源203

9.5氨基酸合成的途径204

思考题214

主要参考文献215

第7章 生物大分子的合成和加工：DNA、RNA和蛋白质217

第1节DNA的复制217

1.1 DNA的双螺旋结构217

1.2 DNA复制的特点218

第2节RNA合成与加工220

2.1 RNA转录220

2.2 RNA聚合酶221

2.3转录起始221

2.4 转录延伸222

2.5转录终止223

2.6转录的调节控制223

2.7 RNA加工224

第3节 蛋白质的合成及转运226

3.1蛋白质合成的分子基础226

3.2蛋白质翻译的步骤227

3.3蛋白质折叠、降解及运输230

思考题232

主要参考文献232

第8章 微生物的次级代谢233

第1节 微生物次级代谢概述233

1.1微生物次级代谢的概念233

1.2微生物次级代谢的特点233

1.3次级代谢与初级代谢的关系233

1.4次级代谢的生理功能234

1.5微生物次级代谢产物的类型235

第2节 微生物次级代谢产物的合成236

2.1与糖代谢相关的次级代谢产物的合成236

2.2与氨基酸代谢相关的次级代谢产物的合成239

2.3与脂肪代谢相关的次级代谢产物的合成240

2.4与萜烯和甾体化合物相关的次级代谢产物的合成245

思考题248

主要参考文献248

第9章 微生物的代谢调节250

第1节 酶活性的调节251

1.1 激活251

1.2抑制252

1.3酶活性调节的分子机制255

第2节 酶合成的调节257

2.1酶合成的诱导257

2.2酶合成的阻遏258

2.3酶合成调节的遗传机制260

第3节 初级代谢的调节276

3.1产能代谢的调节：能荷调节276

3.2核蛋白体合成的调节278

第4节 次级代谢的调节281

4.1初级代谢对次级代谢的调节281

4.2次级代谢的反馈调节283

4.3次级代谢中的诱导作用283

4.4次级代谢的途径特异性调控285

4.5次级代谢的全局调控286

4.6营养条件对次级代谢的调节287

4.7其他因素对次级代谢的调节293

第5节 微生物代谢的人工控制294

5.1微生物代谢的遗传控制295

5.2微生物发酵条件的控制299

思考题301

主要参考文献301

第10章 微生物的生长与环境条件303

第1节 单细胞微生物的生长304

1.1细菌个体的生长304

1.2细菌群体的生长308

1.3酵母菌的生长312

第2节 放线菌和丝状真菌的生长314

2.1放线菌的生长314

2.2丝状真菌的生长315

第3节 微生物的培养320

3.1纯菌株的获得320

3.2微生物的培养320

第4节 环境因素对微生物生长的影响324

4.1物理因子324

4.2化学因子330

思考题334

主要参考文献334

第11章 微生物对环境胁迫的反应335

第1节 微生物的趋向性335

1.1微生物的趋光性336

1.2微生物的趋化性336

1.3微生物的趋磁性339

第2节 微生物对营养胁迫的反应339

2.1饥饿胁迫反应339

2.2严紧控制340

第3节 微生物对温度胁迫的反应343

3.1热胁迫和热休克反应344

3.2冷休克反应347

第4节 微生物从有氧到厌氧的转换和氧化应激347

4.1微生物从有氧到厌氧的转换347

4.2氧化应激351

第5节 渗透胁迫及渗透调节355

5.1高渗透压355

5.2低渗透压356

5.3渗透调节357

第6节 微生物的耐酸性359

第7节 微生物的抗药性及对重金属离子的抗性361

7.1微生物的抗药性361

7.2微生物对重金属离子毒害的抗性363

思考题367

主要参考文献367

第12章 微生物的分化与发育370

第1节 营养体分化371

1.1节杆菌细胞形态的转变371

1.2柄细菌的分化372

1.3丝状蓝细菌的形态分化374

1.4微生物营养细胞的多型性380

第2节 孢子形成382

2.1细菌的芽孢382

2.2链霉菌的分生孢子388

2.3酵母菌的子囊孢子393

2.4 担子菌的担孢子400

第3节 多细胞结构与分化403

3.1黏细菌的分化404

3.2网柄黏菌的分化409

思考题415

主要参考文献415

第13章 寄主与寄生物之间的相互作用417

第1节 寄主的防御体系417

1.1寄主的三道防御体系417

1.2近年发现的其他防御体系418

第2节 微生物侵染机制419

2.1吸附和定殖420

2.2致病因子分泌系统423

2.3侵袭性的酶类425

2.4外毒素426

2.5群体数量感应429

2.6微进化432

思考题432

主要参考文献432