1、第二节 二 微生物的代谢1由新陈代谢的定义引导学生总结微生物代谢的概念，导入本课题。2由工业生产广泛应用微生物的重要原因之一是微生物代谢旺盛，利用“乒乓球与篮球在相同体积下表面积比较”的比喻，引导学生分析微生物代谢旺盛的原因（微生物的表面积与体积比大，利于外界物质交换；对物质的转化利用快），并由此引申到真核生物进化的一种趋势：细胞呈现体积减小的进化过程。3微生物的代谢产物。（1）学生阅读教材第89页“微生物代谢产物”部分内容，依据知识点自行设计表格，比较初级代谢产物和次级代谢产物的异同点。（2）同学展示自学成果，并通过交流相互补充、完善知识结构。（3）教师适时点拨、归纳知识结构。4微生物代谢的
2、调节。（1）复习“人和高等动物，植物生命活动调节的基本形式”，运用结构与功能相适应的生物学观点，引出微生物代谢的调节方式。（2）结合如下实例，分析微生物代谢调节的方式。实例：1.大肠杆菌合成异亮氨酸的调节。2.亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。分析：由两实例的共同点得出：微生物完成代谢调控主要是通过调节酶实现的。由两实例区别得出：实例1，通过调节酶的活性，控制代谢过程；实例2，通过调节酶的合成，控制代谢过程。小结：微生物代谢调节的主要方式：酶合成的调节和酶活性的调节。（3）结合学习目标，自学阅读“微生物代谢调节”部分内
3、容。学习目标：酶合成的调节a.组成酶和诱导酶的区别b.酶合成调节的对象、结果c.酶合成调节的机制（本质）d.酶合成调节的意义酶活性的调节a.酶活性调节的对象。结果b.酶活性调节的机制c.酶活性调节的特点d.酶活性调节的意义两种调节方式的区别与联系（4）教师组织、参与学生学习成果交流，适时提出以下问题引导学生分析，完善和深化知识结构。微生物是否在所有场合。所有时间内都合成它们所能合成的全部酶类？这有何意义？组成酶、诱导酶合成的条件是什么？大肠杆菌乳糖代谢有何特点？大肠杆菌乳糖代谢基因的表达调控过程有何特点？根据原核生物基因表达调控过程，酶合成的调节属于哪种水平的调节方式？若诱导酶在没有诱导物的情
4、况下也能合成，有哪些方法？诱导酶是否接受酶活性调节？通过书中酶话性调节实例分析，它与高等动物激素调节的哪种方式有相似之处？为什么酶活性调节比酶合成调节快速、精确？（5）教师在学生讨论基础上，归纳知识结构。酶合成的调节a.组成酶在细胞内一直存在，它的合成只受基因调控；诱导酶只有环境中存在诱导物才能合成、存在，它的合成受基因与诱导物共同控制；b.酶合成调节的对象是诱导酶；调节的结果是使细胞内酶的种类增多；c.酶合成调节的机制（本质）原核生物基因表达的调控，如大肠杆菌乳糖操纵子学说；d.酶合成调节的意义：既保证代谢需要，又避免细胞内物质和能量浪费，增强适应性。酶活性的调节a.酶活性调节的对象是酶（组
5、成酶和诱导酶）的催化能力，调节的结果是酶量发生变化；b.酶活性调节的机制通过酶与代谢过程产生物质的可逆性结合进行调节；c.酶活性调节的特点：快速、精确；d.酶活性调节的意义：避免代谢产物积累过多。两种调节方式的区别与联系区别：a.从调节对象看：酶合成的调节是通过酶量的变化控制代谢速率，而酶活性的调节是对已存在的酶活性进行控制，它不涉及酶量变化；b.从调节效果看：酶活性调节直接而迅速，酶合成调节间接而缓慢；c.从调节机制看：酶合成调节是基因水平调节，它调节控制酶合成；酶活性调节是代谢调节，它调节酶活性。联系：细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正常进行。5微生物代谢的人工控制：
6、（1）首先指出人工控制微生物代谢的目的最大限度积累对人类有用的代谢产物。（2）以黄色短杆菌生产赖氨酸，谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸为例，说明人工控制微生物代谢的方法。人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸。a.学习黄色短杆茵合成赖氨酸的途径及代谢调节过程；b.由苏氨酸、赖氨酸共同积累过量会抑制天冬氨酸激酶的活性，而赖氨酸单独过量不会出现抑制的代谢特点引导学生逐步推理，最后落脚点是：通过诱变育种选育不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种作为工业微生物，达到大量生产赖氨酸的目的。人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。a.复习谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径及调节方式b.由谷氨酸积累过量会抑制谷氨酸脱氢酶活性的特点，引导学生推理：如何使细胞内的谷氨酸不会抑制谷氨酸脱氢酶恬性？（细胞内谷氨酸浓度下降）如何使细胞内谷氨酸浓度下降？（将细胞内谷氨酸透出细胞）如何使谷氨酸通过细胞膜由细胞内到达细胞外？（改变细胞膜透性），由此可大量生产谷氨酸。（3）总结人工控制微生物代谢的措施6结合教材91页相关内容，阅读归纳发酵概念和种类。