第1章 绪论 1
第2章 微生物的细胞化学和结构 3
2.1 微生物细胞的化学组成 3
2.1.1 生物元素 3
2.1.2 研究方法 3
2.2 细胞结构研究方法 6
2.2.1 细胞破碎 7
2.2.2 亚细胞结构的分离 8
2.3 表面附属物 10
2.3.1 鞭毛、菌毛和性毛 11
2.3.2 荚膜和粘液层 18
2.4.1 真细菌的细胞壁 20
2.4 细胞壁 20
2.4.2 古细菌的细胞壁 30
2.4.3 真菌的细胞壁 32
2.4.4 藻类的细胞壁 35
2.5 原生质膜 35
2.5.1 化学组成 35
2.5.2 结构和功能 44
2.6 基因组 45
2.6.1 原核生物的基因组 46
2.6.2 真核微生物的基因组 53
2.7 核蛋白体 55
2.7.1 原核生物的核蛋白体 55
2.7.2 真核生物的核蛋白体 57
2.8.1 原核生物的细胞内膜系统 58
2.8 细胞内膜系统 58
2.8.2 真核生物的细胞内膜系统 62
2.9 特殊内含体及贮存物质颗粒 67
2.9.1 空气泡囊 68
2.9.2 磁性颗粒 68
2.9.3 细菌的内生孢子 68
2.9.4 贮存物质颗粒 69
2.10 可溶性细胞物质 70
第3章 微生物的营养 72
3.1 微生物的营养类型 72
3.2 微生物的营养物质 73
3.2.1 碳源 73
3.2.3 生长因子 74
3.2.2 氮源 74
3.2.4 矿质元素 79
3.2.5 水 79
3.2.6 氧 82
3.3 小分子营养物质的吸收 83
3.3.1 被动运输 83
3.3.2 促进扩散 84
3.3.3 主动运输 84
3.3.4 基团转移 86
3.4 大分子营养物质的吸收和分泌 88
3.4.1 核酸的吸收 88
3.4.2 蛋白质的吸收 88
3.4.3 细胞的分泌作用 89
4.1 新陈代谢的概念及微生物代谢的特点 91
第4章 微生物代谢概论 91
4.2 微生物代谢的研究方法 92
4.2.1 静息细胞法 92
4.2.2 同位素示踪法 93
4.2.3 极谱分析法 95
4.2.4 瓦勃格氏压力计法 97
4.2.5 突变株的应用 98
第5章 微生物的产能代谢 102
5.1 生物力能学基本原理 102
5.1.1 自由能和平衡常数 102
5.1.2 氧化还原电位 103
5.1.3 高能化合物 103
5.2.1 大分子的降解 104
5.2 能量来自有机物 104
5.2.2 二糖的分解 109
5.2.3 单糖的分解 110
5.2.4 脂肪和脂肪酸的分解 150
5.2.5 含氮化合物的分解 154
5.2.6 其它有机物的分解 161
5.2.7 内源性代谢物的分离 169
5.3 能量来自无机物 172
5.3.1 氢的氧化 173
5.3.2 氨的氧化 175
5.3.3 硫的氧化 176
5.3.4 铁的氧化 178
5.4 能量来自可见光 178
5.4.2 绿色细菌的光能转化 179
5.4.1 紫色细菌的光能转化 179
5.4.3 蓝绿细菌的光能转化 180
5.4.4 嗜盐细菌的光能转化 181
第6章 微生物的合成代谢 183
6.1 生物合成速率及ATP的利用 183
6.2 二氧化碳的固定 187
6.2.1 自养型CO2固定 187
6.2.2 异养型CO2固定 193
6.3 二碳化合物的同化 195
6.3.1 乙醛酸环 195
6.3.2 甘油酸途径 197
6.4 糖类的合成 198
6.4.1 单糖的合成 198
6.4.2 糖核苷酸的合成及其相互转化 200
6.4.3 多糖的合成 203
6.5 脂类的合成 216
6.5.1 脂肪酸的合成 216
6.5.2 脂肪和磷脂的合成 225
6.5.3 萜烯及其有关化合物的合成 227
6.6 生物固氮 230
6.6.1 固氮微生物和固氮体系 231
6.6.2 固氮作用的机制 234
6.6.3 固氮作用的抑制剂及氢的作用 241
6.6.4 防氧保护机制 241
6.6.5 固氮产物(氨)的同化 243
6.7 氨基酸的生物合成 244
6.7.1 氨的来源 245
6.7.2 硫的来源 246
6.7.3 氨基酸碳架的来源 247
6.7.4 氨基酸合成的途径 248
6.8 核苷酸的合成 261
6.8.1 嘌呤核苷酸的生物合成 261
6.8.2 嘧啶核苷酸的合成 268
6.9 核酸的合成 273
6.9.1 DNA的合成 274
6.9.2 RNA的合成 284
6.9.3 核酸合成的抑制剂 287
6.10 蛋白质的生物合成 288
6.10.1 mRNA 288
6.10.2 tRNA 291
6.10.3 核蛋白体 293
6.10.4 蛋白质的合成过程 294
6.10.5 线粒体中蛋白质的合成 298
6.10.6 蛋白质合成所需的能量 298
6.10.7 蛋白质生物合成的抑制剂 298
6.11 其它生物活性物质的合成 300
6.11.1 辅酶A的合成 300
6.11.2 烟酰胺核苷酸的合成 302
6.11.3 黄素核苷酸的合成 304
6.11.4 吡咯环及其有关化合物的合成 307
第7章 微生物的次级代谢 311
7.1 次级代谢的概念及类型 311
7.1.1 次级代谢的概念 311
7.1.2 次级代谢产物的类型 311
7.2.1 概述 316
7.2 次级代谢产物的生物合成 316
7.2.2 青霉素和头孢菌素的生物合成 317
7.2.3 链霉素的生物合成 319
7.2.4 四环素族抗生素的生物合成 325
7.2.5 赤霉素的生物合成 327
7.2.6 麦角碱的生物合成 327
7.2.7 白喉毒素的生物合成 330
7.3 次级代谢的特点 331
7.3.1 次级代谢以初级代谢产物为前体,并受初级代谢的调节 331
7.3.2 次级代谢产物一般在菌体生长后期合成 332
7.3.3 次级代谢酶的专一性低 333
7.3.4 次级代谢产物的合成具有菌株特异性 333
7.3.5 次级代谢与质粒的关系 333
7.4.2 次级代谢产物是贮藏物质的一种形式 336
7.4 次级代谢的生理功能 336
7.4.1 次级代谢可维持初级代谢的平衡 336
7.4.3 使菌体在生存竞争中占优势 337
7.4.4 与细胞分化有关 337
第8章 微生物的代谢调节 338
8.1 代谢调节的方式 338
8.1.1 细胞透性的调节 338
8.1.2 代谢途径区域化 339
8.1.3 代谢流向的调控 339
8.1.4 代谢速度的调控 340
8.2 酶合成的调节 341
8.2.1 酶合成的诱导 341
8.2.2 酶合成的阻遏 343
8.2.3 酶合成调节的遗传机制:操纵子学说 345
8.3 酶活性的调节 361
8.3.1 激活 361
8.3.2 抑制 362
8.3.3 酶活性调节的分子机制 368
8.4 初级代谢的调节 376
8.4.1 产能代谢的调节:能荷调节 376
8.4.2 核蛋白体合成的调节 380
8.4.3 氨基酸、核苷酸合成代谢的调节 384
8.5 次级代谢的调节 384
8.5.1 初级代谢对次级代谢的调节 384
8.5.2 碳代谢物的调节作用 388
8.5.3 氮代谢物的调节作用 391
8.5.4 磷酸盐的调节作用 395
8.5.5 次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用 398
8.5.6 次级代谢中细胞膜透性调节 400
8.5.7 溶解氧和金属离子的影响 400
8.6 微生物代谢的人工控制 401
8.6.1 生物合成途径的遗传控制 401
8.6.2 微生物发酵条件的控制 408
第9章 微生物的生长、繁殖与环境 412
9.1 单细胞微生物的生长 412
9.1.1 细菌个体的生长 412
9.1.2 细菌群体的生长 421
9.1.3 酵母菌的生长 435
9.2.1 丝状菌生长的测量方法 442
9.2 丝状真菌和放线菌的生长 442
9.2.2 菌丝体的顶端生长 443
9.2.3 分枝生长的调节 445
9.2.4 真菌菌落的分化 446
9.2.5 真菌菌落径向扩展曲线 447
9.2.6 液体培养中的菌丝生长曲线 447
9.2.7 放线菌菌丝的生长 448
9.3 微生物的培养 450
9.3.1 同步培养 450
9.3.2 连续培养 453
9.4 微生物的生长与环境的关系 458
9.4.1 环境因子对生长的影响 458
9.4.2 微生物对环境的反应 478
10.1 营养体分化 491
第10章 微生物的分化与发育 491
10.1.1 节杆菌细胞形态的转变 492
10.1.2 根瘤菌的形态分化 494
10.1.3 丝状蓝细菌的形态分化 496
10.1.4 毛霉和酵母菌的二型态 503
10.2 孢子形成 507
10.2.1 细菌的芽孢 507
10.2.2 链霉菌的分化与孢子形成 517
10.2.3 酵母菌的子囊孢子 523
10.2.4 担子菌的担孢子 531
10.3 多细胞结构与分化 535
10.3.1 粘细菌的分化 535
10.3.2 网柄粘菌的分化 541