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细菌培养细菌培养是指在体外环境中使用特定培养基和其他条件来促进细菌生长的一种方法。
它可以帮助我们在有限的条件下大量培育细菌，从而进行有关细菌的研究和应用。
细菌培养是一种用人工方法使细菌生长繁殖的技术。
细菌在自然界中分布极广，数量大，种类多，它可以造福人类，也可以成为致病的原因。
大多数细菌可用人工方法培养，即将其接种于培养基上，使其生长繁殖。
培养出来的细菌用于研究、鉴定和应用。
细菌培养是一个复杂的技术。
培养时应根据细菌种类和目的等选择培养方法、培养基，制定培养条件（温度、pH值、时间，对氧的需求与否等）。
一般操作步骤为先将标本接种于固体培养基上，做分离培养。
再进一步对所得单个菌落进行形态、生化及血清学反应鉴定。
培养基常用牛肉汤、蛋白胨、氯化钠、葡萄糖、血液等和某些细菌所需的特殊物质配制成液体、半固体、固体等。
一般细菌可在有氧条件下，37℃中放18～24小时生长。
厌氧菌则需在无氧环境中放2～3天后生长。
个别细菌如结核菌要培养1个月之久。
由于细菌无处不在，因此从制备培养基时开始，整个培养过程必须按无菌操作要求进行，否则外界细菌污染标本，会导致错误结果；而培养的致病菌一旦污染环境，就会引起交叉感染。
以疾病诊断为目的进行的培养，要选择合适的标本（血、尿、便、脓液、分泌物等），并应结合临床情况解释所得结果。
以光合细菌培养方法为例。
光合细菌培养的方法，按次序分为容器、工具的消毒，培养基的制备，接种和培养管理四个步骤。
（一）容器、工具的消毒参考、此处从略。
（二）培养基的制备1．培养用水如果培养的光合细菌是淡水种，菌种培养可用蒸馏水，生产培养可用消毒的自来水（或井水）配制。
如果培养的光合细菌是海水种，则用天然海水配制培养基，注意在海水中加入磷元素时，不能用磷酸氢二钾，应用磷酸二氢钾，不然会产生大量沉淀。
2．灭菌和消毒菌种培养用的培养基应连同培养容器用高压蒸气灭菌锅灭菌。
小型生产性培养可把配好的培养液用普通铝锅或大型三角烧瓶煮沸消毒。
光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB）是具有原始光能合成体系的原核生物的总称，它广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤内，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。
第一节光合细菌的生物学和营养价值一、光合细菌的生物学光合细菌包括产氧光合细菌（蓝细菌）和不产氧光合细菌两大部分，在实际中应用的大部分是不产氧型光合细菌。
不产氧光合细菌包括紫细菌、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共 27个属 66个种。
不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。
各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同，它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。
光合细菌从营养类型看包括光能自养型、光能异养型及兼性营养类型；从呼吸类型看包括好氧、厌氧和兼性厌氧型。
光合细菌是革兰氏阴性菌，在10～45℃范围内均可生长繁殖，最佳温度在30～40℃。
绝大多数光合细菌的最佳pH值范围在7～8.5之间。
钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。
二、光合细菌的营养价值光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达65%，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基酸，各种氨基酸的比例也比较合理。
PSB还含有丰富的B族维生素，尤其是B12、叶酸、生物素的含量相当高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。
PSB 菌体内含有较高浓度的类胡萝素，而且种类繁多，迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素。
除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的营养价值。
光合细菌在虾、贝类的幼体培育中应用非常广泛，其一方面能净化水质，改善幼体的环境条件，另一方面作为饵料被幼体摄食（贝类幼体相对虾幼体的蚤状阶段都能直接摄食光合细菌），对促进幼体生长、变态和提高成活率有明显效果。
光合作用的过程之袁州冬雪创作•光合作用过程：1、光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，操纵光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，而且释放出氧气的过程.2、光合作用图解：3、光合作用的总反应式及各元素去向•光反应与暗反应的比较：条件光、色素、酶、水、ADP、Pi多种酶、[H]、ATP、CO2、C5•易错点拨：1、光合作用总反应式双方的水不成轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产品中的水则在暗反应阶段发生.2、催化光反应与暗反应的酶的分布场合分歧，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿体基质中.•知识拓展：1、氮可以提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场合：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才干停止.在类囊体的薄膜上停止；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以停止.在叶绿体基质中停止.2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，可以停止光合作用的暗反应.C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物.①四碳植物能操纵强日光下发生的ATP推动PEP与CO2的连系，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的操纵率.②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长.C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体.3、光合细菌：操纵光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌.光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下停止不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢才能的革兰氏阴性菌，是一类以光作为动力、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下操纵自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源停止光合作用的微生物.光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区.呼吸作用•呼吸作用：1、概念：生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解.生物体内的有机物在细胞内颠末一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产品，而且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用（又叫生物氧化）.（1）呼吸作用是一种酶促氧化反应.虽名为氧化反应，不管有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程，皆可称为氧化）.有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸.同样多的有机化合物，停止无氧呼吸时，其发生的能量，比停止有氧呼吸时要少.有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内分歧的反应，与生物体没直接关系.即使是呼吸氧气的生物，其细胞内，也可以停止无氧呼吸.（2）呼吸作用的目标，是透过释放食物里之能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即细胞最主要的直接能量供应者.呼吸作用的过程，可以比较为氢与氧的燃烧，但二者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步调，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放.在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步调，将能量转移到还原性氢（化合价为+1的氢）中.最后颠末一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到ATP分子上，供生命活动使用.植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体）→二氧化碳+水+能量（3）呼吸速率：又称呼吸强度.指在一定温度下，单位重量的活细胞(组织)在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量，通常以“mg(μl)/(h?g)”为单位，暗示每克活组织(鲜重、干重、含氮量等)在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数(或微开数).呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱.呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应，所以温度对呼吸作用有很大影响.还有水分、氧气、二氧化碳等也是影响呼吸速率的条件.（4）植物呼吸作用原理的应用：食粮储存；低温保管蔬菜水果：通过增加二氧化碳的含量可以抑制储存蔬菜水果等的呼吸作用；充氮气也可以降低氧气的浓度，抑制呼吸作用.农田松土；农田排涝等措施有利于植物根的生长和对无机盐的吸收.•影响细胞呼吸的因素及实践应用：1．外部因素：(1)分歧种类的植物细胞呼吸速率分歧，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物.(2)同一植株在分歧的生长发育时期呼吸速率分歧，如幼苗期、开花期呼吸速率较高，成熟期呼吸速率较低.(3)同一植物的分歧器官呼吸速率分歧，如生殖器官大于营养器官.2．环境因素：(1)温度①规律：呼吸作用在最适温度最强，超出最适温度，呼吸酶活性下降，甚至变形失活，呼吸受抑制；低于最适温度活性下降，呼吸受抑制.②应用：生产上常常使用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果.在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量.(2)O2的浓度①规律：在O2浓度为零时只停止无氧呼吸；O2浓度为10%以下，既停止有氧呼吸又停止无氧呼吸；O2 浓度为l0%以上，只停止有氧呼吸.②应用：生产中常操纵降低氧的浓度抑制呼吸作用，藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间.(3)CO2浓度①规律：从化学平衡的角度分析，C02浓度增加，呼吸速率下降.②应用：在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO：浓度具有杰出的保鲜作用.(4)水含量①规律：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱.②应用：在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗.•思维拓展：1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面，提高光合强度和降低呼吸消耗.影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，但农业生产中最常思索的是温度.其他几个因素不容易节制.2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25～35℃，最高温度在35～45℃.3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高.一般情况下，植物细胞呼吸的最适温度为30℃，而光合作用的最适温度为25℃.细胞的多样性和统一性•多样性：表示：细胞的形态、大小、种类、布局等各不相同.统一性：（1）化学组成；组成细胞的元素和化合物种类基本一致.（2）布局：都有细胞膜、细胞质、核糖体.（3）遗传物质：都以DNA作为遗传物质，且遗传暗码子通用.（4）动力物质：以ATP作为直接动力物质.•知识点拨：1、原核细胞与真核细胞的分歧点体现了细胞的多样性2、原核细胞与真核细胞的相似点体现了细胞的统一性例：(1)基本布局：都有相似的细胞膜和细胞质；都含有与遗传关系紧密亲密的DNA分子.(2)化学组成：分歧细胞具有基底细同的元素组成和化合物种类.(3)细胞来历：同一生物个体的分歧细胞一般都最终来自同一个细胞（如受精卵）的分裂和分化.•思维拓展：(1)同一生物体细胞具有多样性是细胞分化的成果.(2)细胞的统一性说了然生物之间存在着或远或近的亲缘关系，为达尔文的退化论提供了实际基础.探究：环境因素对光合作用强度的影响•影响光合作用的因素及实践应用：1．外部因素(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物，如图所示：(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图所示：2．外部因素(1)单因子因素原理图像应用光强度影响光反应阶段，制约A1P及NADPH的发生，进而制约暗反应延长光合作用时通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物停止光合作用的时间二氧化碳影响暗反应阶段，制约C3化合物的生成①大田中增加空气活动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”②温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用（主要制约暗反应）①大田中适时收获②温室中，增加昼夜温差，包管植物有机物的积累必须矿质元素可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响，如K+可影响光合产品的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率；施用有机肥,微生物分解后既可提供各种矿质元素•(2)多因子图像含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所暗示的因子，随该因子的不竭加强，光合速率不竭提高；当到Q点时，横坐标所暗示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子•知识拓展：1、植物在光下实际合成有机物的速率为实际（总）光合速率；光照下测定的CO2吸收速率（或O2释放速率）则为净（表观）光合速率.2、当净（表观）光合速率>0时，植物积累有机物而生长；当净光合速率=0时，植物不克不及生长；当净光合速率<0时，植物不克不及生长，长时间处于此种状态，植物将死亡.达尔文退化论的内容•达尔文退化论的内容：过度繁殖，生存斗争，遗传变异和适者生存.汗青意义：①诠释了生物退化的原因；②所有生物都有共同的祖先，诠释了生物的多样性和适应行；③反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器.先进性：可以迷信地诠释生物退化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确的认识生物界有重要的意义. 局限性：对于遗传和变异的实质未能作出迷信的诠释；对生物退化的诠释也局限于个体水平；强调物种的形成是渐变的成果，不克不及诠释物种大迸发的现象.达尔文自然选择学说的诠释模子（2）拉马克的退化学说主要内容：①生物由古须生物退化而来的；②由低等到高等逐渐退化的；③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传.缺乏：缺少迷信的支持观点；过于强调环境因素的影响. （3）意义：论证了生物是不竭退化的，而且对生物退化的原因提出了合理的诠释.•知识拓展：1、拉马克的退化学说主要内容：①生物由古须生物退化而来的；②由低等到高等逐渐退化的；③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传.2、缺乏：缺少迷信的支持观点；过于强调环境因素的影响.3、意义：论证了生物是不竭退化的，而且对生物退化的原因提出了合理的诠释.4、生存斗争对生物某些个体的生存是晦气的，但对物种的生存是有利的，并摧动生物的退化.5、从概况上看，自然选择是对一个个分歧个体的选择，实质上是对个体所包含的变异停止选择. 6、生物的变异是不定向的，而生物退化的方向是定向的，这个方向指的是适应环境.环境的作用是对变异了的生物停止定向的选择，而不是因某种环境才发生了某种变异.生物体的基本特征•生物体的基本特征：1、生物体具有共同的物质基础和布局基础.2、从布局上说,除病毒以外，生物体都是由细胞构成的.细胞是生物体的布局和功能的基本单位.3、新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变更总称，是生物体停止一切生命活动的基础.4、生物体具应激性，因而能适应周围环境.5、生物体都有生长、发育和生殖的现象.7、生物体都能适应一定的环境，也能影响环境.8、生物的生长是指由小长大的现象，其直接原因是由细胞分裂导致的细胞数目标增加和细胞体积长大.叶片变大、种子萌生中均包含细胞分裂和细胞生长，向性运动(如向光性)是由于单方向刺激引发的植物体分歧侧生长不平衡所致，它们都属于生长范畴.种子吸水膨胀是由于亲水性物质吸水膨胀而导致的种子体积增大，不属于生长.有氧呼吸•有氧呼吸:1．线粒体的布局和功能(1)形状：粒状、棒状.(2)功能：有氧呼吸的主要场合.(3)布局：具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，大大增加了内膜概况积，嵴周围充满液态的基质，内膜上和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶.2．有氧呼吸的概念有氧呼吸是指细胞在O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物完全氧化分解成C02和 H2O，并释放能量，生成大量ATP的过程.3.有氧呼吸分为三个阶段：①葡萄糖的初步分解：场合：细胞质基质C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸：C3H4O3）+4[H]+2ATP②丙酮酸完全分解：场合：线粒体基质2CH3COCOOH（丙酮酸）6CO2+20[H]+2ATP③[H]的氧化：场合：线粒体内膜24[H]+6O212H2O+34ATP能量去向：以活跃的化学能形式储存在ATP中，以热能形式散失.•有氧呼吸过程三个阶段的比较:阶段第一阶段第二阶段第三阶段场合细胞质基质线粒体基质线粒体内膜物质变更C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸：C3H4O3）+4[H]+2ATP2CH3COCOOH（丙酮酸）6CO2+20[H]+2ATP24[H]+6O212H2O+34ATP能量释放少量能量少量能量大量能量O2参与情况不参与不参与参与•知识点拨：1、反应中各原子的去向和来历2、有氯呼吸中的能量操纵率 1mol葡萄糖在体内完全氧化分解和体外燃烧都能释放出2870kJ能量，但是体内氧化分解的能量是逐步释放的，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中（约38molATP），其余的能量以热能的形式散式，以维持体温的恒定.葡萄糖有氧分解时，能量操纵率为 40.45%左右，还有59.55%左右的能量以热能形式散失.3、细胞内有机物在氧气参与下，停止氧化分解，发生的能量合成ATP，这个过程即为有氧呼吸. 4、细胞内O2浓度为零时，细胞内的ATP含量不为零，因为无氧呼吸分解有机物，发生少量ATP.•思维拓展：1、同种生物的分歧细胞往往含有线粒体的数量分歧，生命活动旺盛，消耗能量多的细胞中线粒体数量越多.2、各反应参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与， H2O在第二阶段参与，O2在第三阶段参与.3、各生成物发生的阶段：[H]存第一、二阶段都发生，CO2在第二阶段发生，H2O在第三阶段发生.4、1mol葡萄糖完全氧化释放的总能量为 2870kJ，可记为“二爸70岁”；其中有1161kJ合成 ATP，1161可记为“爷爷61岁”.。
光合细菌专题一、光合细菌简介、1、光合细菌概述光合细菌(Photo Synthetic Bacter is简称SB)属细菌中的一类，有紫硫菌、绿硫菌、紫色非硫细菌和绿色非硫细菌。
这里，我们将主要介绍紫色非硫细菌，它们是兼性厌氧菌，属原核生物界，光能异养型原核生物门.红色光合细菌纲，红螺菌目.红螺菌科，红假单胞荫属，主要有荚膜红、沼泽红、球形菌、深红红螺菌等种类。
菌体外形有螺旋状、短杆状、近于球形和球形的.一般规格:长X宽=1微米一3.2微米x0.6微米-0.8微米.球形菌直径0.8微米-1.5微米。
它们以光和热为能源，主要利用有机物中的碳，同化其它营养元素进行生长繁殖，是高营养、高效能、多用途的有益微生物。
2,光合细菌用途光合细菌生命力、适应性都很强，在生长繁殖过程中能分解有机物和吸收水体中的氨态氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，本身无毒无污染。
它在光照厌氧条件下生长旺盛，在无光黑暗通气条件下亦能生长，但不合成红色素，易经诱导产生广泛的适应酶，对降解某些有毒或人工合成化合物具有潜力;耐低温(即使冰冻也不会死亡)和高盐度(20%)，适合处理高浓度有机废水，是优良的水环境改良剂。
光合细菌菌体营养丰富，含蛋白质(60%以上)，维生素B12、叶酸、核黄素、类胡罗卜素、辅酶QI0等促长因子和生理活性物质，是优良的饲料添加剂。
光合细菌以接受的光和热为能源，将有机和无机营养物质转化成易为植物吸收的小分子物质。
.同时光合细菌除本身的有机营养物质外，还含有铜、锌、铝、钻、镍等微量元素，含量适中，是优良的植物肥料。
3、光合细菌应用(I)观赏鱼的饲养传统的鱼类饲养中使用的各种消毒剂和抗生素，即破坏饲养环境，污染水体，又增加饲养成本。
如何有效地克服上述缺点呢?光合细菌作为优良的水环境改良剂和饲料添加剂，用于养殖业在我国才是近几年的事，由于最早使用光合细菌的水产用户，取得了很好的效果，因此目前倍受推崇，大有普及之势.那么，光合细菌究竟起到什么样的作用呢?①净化水质由于高密度水族饲养的水体中，含有大量的鱼类粪便和残饵，以及鱼药的残留物，它们腐败后产生的有害物质直接污染水体和底泥.轻度污染可造成鱼类生活不适，饲料系数增高，生长缓慢，免疫力下降;积累到一定程度后，能使鱼类中毒、发病甚至死亡。
光合细菌的光合产氢途径一、光合细菌的基本特征光合细菌是一类原核生物，其在进化过程中发展出了利用光合作用产生氢气的能力。
光合细菌包括叶绿菌、紫杆菌等多种细菌，它们在自然界中广泛分布于水体、土壤等环境中。
与植物不同，光合细菌没有叶绿体，而是通过质体膜上的色素来进行光合作用。
光合细菌具有以下几个基本特征：1. 光合产氢：光合细菌在光合作用过程中能够将水分子分解产生氢气，这是其独特的能源生产方式。
2. 光合作用：光合细菌通过光合作用将太阳能转化为化学能，用于细胞代谢和生长。
3. 厌氧条件：光合细菌在产氢过程中需要处于厌氧条件下，避免氢气的氧化反应。
4. 可持续性：光合细菌产氢是一种可持续的能源生产方式，不会产生二氧化碳等温室气体。
二、光合作用光合作用是光合细菌进行能量转化的关键过程，它包括光能的吸收、光合色素的激发、电子传递链的运作等步骤。
在光合细菌中，光合色素主要包括叶绿素、紫素等，它们能够吸收不同波长的光线并转化为化学能。
光合作用的主要步骤如下：1. 光能吸收：光合色素吸收光能后激发并释放电子，形成激发态的色素分子。
2. 电子传递链：激发态的色素分子通过电子传递链将电子传递至反应中心，最终转化为ATP和NADPH。
3. ATP合成：通过光合细菌的细胞色素体（质体膜）上的ATP酶，ATP合成酶等酶催化反应将ADP和Pi合成ATP。
4. NADPH合成：通过电子传递链将NADP+还原成NADPH，提供还原等价物用于合成有机物。
光合作用产生的ATP和NADPH被用于细胞的代谢和生长，包括有机物合成、细胞分裂等过程。
三、光合细菌的产氢机制光合细菌通过光合作用产生氢气是一种环保、可持续的能源生产方式。
其产氢机制主要包括以下几个步骤：1. 氮气还原：光合细菌利用还原氮酸、还原硝酸等还原物质作为电子供体，将氮气还原为氢气。
2. 氢生成酶：光合细菌在其质体膜上具有氢生成酶，能够催化水分子分解产生氢气。
3. 氢气释放：光合细菌通过氢酶将产生的氢气释放至外界环境。
