资源与环境学院农业资源与环境（本硕博班）专业课程介绍
微生物生理学
Microorganism physiology
课程编号：03600039j
适用专业：应用生物科学、农业资源与环境（本硕博班）
总学时数： 48
总学分： 3
课程类型：专业课
先修课程：普通微生物学、生物化学、细胞生物学
大纲主撰人：徐诚蛟
内容简介
是在普通微生物学、细胞生物学基础上开设的一门专业基础课。通过本课程的学习使学生掌握微生物生命活动规律，微生物的多糖合成，发酵以及次级代谢途径等内容。微生物生理学在整个生命科学的发展中，起着重要作用，许多重要生命现象的机制，都是首先以微生物作为研究对象而加以阐明的。微生物生理学是研究微生物生命活动规律与周围环境之间关系的科学，是微生物专业本科学生重要的专业基础课，同时又是一门理论性极强、难度极大的课程。包括微生物的生命结构与功能，代谢过程与调控，微生物生命现象与生态关系等。
教学大纲
课堂讲授部分
第一章：绪论1学时
教学目的和要求：
1.掌握微生物生理学的研究对象及内容。
2.掌握微生物生理学各发展时期的主要事例及著名科学家。
重点和难点：
1.掌握微生物生理学的基本概念
2.掌握微生物生理学各发展时期的经典实验及著名科学家。
主要内容：
一、微生物生理学与相关学科之间的关系及其发展史的发展史
二、微生物生理学经典实验
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第二章：微生物细胞化学和结构 4学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物细胞的化学组成。
2．掌握微生物细胞结构的研究方法。
3．掌握微生物细胞表面结构。
重点和难点：
1．微生物细胞的化学组成。
2．掌握微生物细胞结构的研究方法。
2．细胞组分级分离的方法
主要内容：
第一节：微生物细胞的化学组成
一、微生物细胞破碎
二、微生物细胞亚细胞结构的分离
一、真细菌的细胞壁
二、古细菌的细胞壁
三、真菌的细胞壁
四、丝状真菌的细胞壁
五、藻类的细胞壁
微生物生理学与其他学科间的关系及发展简史，微生物生理学的经典实验
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第三章：微生物的营养 3学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物的营养类型。
2．掌握微生物细胞的六大营养物质。
重点和难点：
1.微生物营养类型划分。
2．掌握微生物营养物质在细胞中的作用。
主要内容：
第一节：微生物的营养类型
第二节：微生物的营养物质
一、微生物的六大营养物质
二、微生物营养物质的吸收
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第四章：微生物代谢概论 3学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物能量来源。
2．掌握微生物初始能源的转换。
重点和难点：
1．微生物能量转换方式。
2．微生物呼吸与电子传递方式。
主要内容：
第一节：新陈代谢的概念级微生物代谢的特点
第二节：微生物代谢的研究方法
一、静息细胞法
二、同位素示踪法
三、极谱分析法
四、瓦伯格氏压力计法
五、突变株的应用
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第五章：微生物的产能代谢 4学时
教学目的和要求：
1．掌握大分子的分解及微生物能量来源方式
2．掌握微生物的呼吸与发酵。
3、微生物二糖的微生物发酵的六种途径
4、光合细菌的产能和放氧方式
重点和难点：
1、掌握微生物的呼吸与发酵。
2、微生物二糖的微生物发酵的六种途径
3、光合细菌的产能和放氧方式
主要内容：
第一节：能量来自有机物
一、氢细菌
二、氢的氧化
三、氨的氧化
四、硫的氧化
一、紫色细菌的光能转化
二、绿色细菌的光能转化
三、蓝色细菌的光能转化
四、嗜盐细菌的光能转化
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第六章：微生物的合成代谢 4学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物固定CO2方式
2．掌握自养型CO2固定
3、异养型微生物CO2固
4、糖类的合成
5、生物固氮机理与防氧保护机制
重点和难点：
1、微生物固定CO2方式
2、糖类的合成
主要内容：
第一节：二氧化碳的固定
一、自养型二氧化碳的固定
二、异养型二氧化碳的固定
一、：固氮微生物和固氮体系
二、固氮作用机理
三、固氮作用抑制剂及氢的作用
四、防氧保护机制
五、固氮产物的同化
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第七章：微生物的次级代谢2学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物次级代谢产物合成及特点
2．掌握微生物次级代谢
3.次级代谢功能
重点和难点：
微生物代谢产物合成及特点
主要内容：
第一节：次级代谢的概念和类型
一、概述
二、青霉素和头胞霉素的生物合成
三、链霉素的生物合成
一、次级代谢以初级代谢产物为前体，并受初级代谢的调节
二、次级代谢以初级代谢产物的合成时期
三、次级代谢产物的合成具有菌株的特异性
四、次级谢与质粒的关系
一、次级代谢产物是储藏物质的一种形式
二、使菌体在竞争中占优势
三、与细胞分化有关
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第八章：微生物的代谢调节 3学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物代谢调节方式
2．掌握酶合成与活性的调节
3、掌握微生物次级代谢的调节
重点和难点：
微生物代谢产物合成及其调节
微生物发酵条件的控制
主要内容：
第一节：代谢调节的方式
一、细胞透性的调节
二、代谢途径的区域化
三、代谢流向的调节
四、代谢速度的调控
一、合成的诱导
二、酶合成的阻遏
三、合成的遗传机制
一、初级代谢对次级代谢的调节
二、碳代谢物的调节
三、氨代谢物的调节作用
四、次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用
五、次级代谢中细胞膜透性调节
一、生物合成途径的遗传控制
二、微生物发酵条件的控制
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第九章：微生物的生长、繁殖与环境 4学时
教学目的和要求：
1．掌握单细胞微生物生长及生长曲线
2．掌握丝状真菌和放线菌生长
3.掌握微生物培养方式
重点和难点：
1、单细胞微生物生长及生长曲线
2、掌握微生物培养方式
主要内容：
第一节：单细胞微生物的生长
一、细菌的个体生长
二、细菌的群体生长
三、酵母菌的生长
一、丝状菌的生长的测量方法
二、菌丝体的顶端生长
三、分枝生长的调节
四、真菌菌落的分化
五、真菌菌落径向扩展曲线
六、液体培养中的菌丝生长曲线
七、放线菌菌丝的生长
一、同步培养
二、连续培养
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
第十章：微生物的分化与发育 2学时
教学目的和要求：
1．掌握微生物营养体分化
2．掌握微生物孢子形成
重点和难点：
1．微生物营养体与孢子形成
主要内容：
第一节：营养体分化
一、节杆菌细胞形态的转变
二、根瘤菌的形态分化
三、丝状兰细菌的形态分化
四、毛霉和酵母菌的二形态
一、细菌的芽孢
二、霉菌的分化与孢子形成
三、酵母菌的子囊孢子
四、担子菌的担孢子
主要教学环节的组织：
以讲授为主，配合多媒体过程演示和课堂互动。
教材及主要参考书：
《微生物生理学》李季伦等主编，北京农业大学出版社
教学大纲说明
一、教学目的、课程性质任务，与其他课程的关系，所需先修课程。
通过本课程的学习使学生掌握微生物生命活动规律，微生物的多糖合成，发酵以及次级代谢途径等内容。是微生物专业的专业基础课，同时又是一门理论性极强。与发酵工艺和工程有密切关系，是在普通微生物学、细胞生物学基础上开设的一门专业基础课。
二、教学要求及选编教材的依据
微生物生命活动规律，微生物的多糖合成，发酵以及次级代谢途径等内容。重点技术深度能过调解微生物发酵过程及其代谢产物的合成。
三、教学环节和教学方法
理论与实验相结合。
四、改革思路和说明
根据几年的教学过程，该课程根据应用微生物专业方向特点，删除或略讲与普通微生物学、基础生物化学、细胞生物学、等课程雷同的章节，以微生物特有的发酵、多糖合成、生物固氮、和次级代谢等过程及其调节机制为重点、难点、进行深入地讲解。该课程教学要紧密联系学科发展，适当调整教学内容。进一步修改和完善多媒体课件内容。
