上师大微生物林冬枝PPT整理.docx
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二、递氢和受氢
根据在底物进行氧化时，脱下的氢和电子受体的不同，
微生物的生物氧化类型：
好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵。
（一）好氧呼吸（aerobicrespiration）
受氢体为分子氧的递氢与受氢的生物氧化过程。
呼吸链由脱氢酶、琥珀Q还原酶和细胞色素类蛋白等组分组成的氢传递体。
特点：
脱下的氢经呼吸链的传递；
脱下的氢最终被分子氧接受；
通过氧化磷酸化产生ATP；
ATP的产生方式:
利用光能合成ATP的反应，称为光合磷酸化。
利用生物氧化过程中释放的能量，合成ATP的反应，称为氧化磷酸化，
微生物通过氧化磷酸化生成ATP的方式有两种：
氧化磷酸化,又称电子传递链磷酸化——营养物质在生物氧化过程中形成的NADH和FADH2，通过呼吸传递链将电子传递给氧或其他氧化型物质，同时偶联着ATP的形成。
只有在有氧呼吸和无氧呼吸生物氧化过程中才能发生电子传递磷酸化。
底物水平磷酸化—不经过电子传递链，而在营养物质的生物氧化过程中直接偶联ATP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式即底物水平磷酸化。
底物水平磷酸化既存在发酵过程中，也存在有氧和无氧呼吸过程中，是发酵过程中获得能量的唯一方式。
（二）无氧呼吸（anaerobicrespiration）
以无机氧化物或有机物（但很罕见）作为最终电子受体的生物氧化过程。
特点：
脱下的氢部分经呼吸链的传递；
脱下的氢最终被无机氧化物接受；
通过氧化磷酸化产生ATP；
（1）硝酸盐呼吸
根据硝酸盐的去向分:
同化型硝酸盐还原作用:
即微生物利用硝酸盐作为其氮源营养物的作用
硝酸盐还原酶
异化型硝酸盐还原作用:
在无氧条件下，微生物将硝酸盐还原为N2或N2O的过程，又称反硝化作用
异化型硝酸盐还原酶,只有在无氧条件下，才能诱导出该酶
反硝化意义：
1）使土壤中的氮（硝酸盐NO3-）还原成氮气而消失，降低土壤的肥力；及污染环境
2）反硝化作用在氮素循环中起重要作用。
（2）硫酸盐呼吸（硫酸盐还原）
最终产物为H2S；
（3）硫呼吸（硫还原）
以元素S作为唯一的末端电子受体。
电子供体：
乙酸、葡萄糖等
（4）碳酸盐呼吸（碳酸盐还原）:
以CO2、HCO3-为末端电子受体
产甲烷菌:
利用H2作电子供体（能源）、CO2为受体，产物CH4；
产乙酸细菌:
H2/CO2进行无氧呼吸，产物为乙酸。
（5）延胡索酸呼吸
以延胡索酸作为电子受体的无氧呼吸，如雷氏变形菌和甲酸乙酸梭菌等能以延胡索酸作为受氢体还原生成琥珀酸
3、发酵（fermentation）
在无氧等无外源氢受体的条件下，底物脱下的氢［H］未经呼吸链的传递而直接移给某一内源性中间代谢物的传递受氢方式。
底物水平磷酸化是获得能量的唯一方式。
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
特点：
脱下的氢未经呼吸链的传递；
氢受体为中间代谢产物；
通过底物水平磷酸化产生ATP；
4、发酵类型
1）乙醇发酵
a、酵母型乙醇发酵1G
2丙酮酸2乙醛+CO22乙醇+2ATP
条件：
pH3.5~4.5,厌氧
菌种：
酿酒酵母、少数细菌（胃八叠球菌、解淀粉欧文氏菌等）
3）混合酸发酵
混合酸发酵：
——肠道菌（E.coli、沙氏菌、志贺氏菌等）
二、化能自养微生物的生物氧化与产能
一般是好氧菌。
其产能的途径主要是氧化无机物，脱下的氢（电子）直接进入呼吸链通过氧化磷酸化产生ATP。
CO2
代谢特点
1）无机底物脱下的氢（电子）从相应位置
直接进入呼吸链
2）存在多种呼吸链
3）产能效率低；
4）生长缓慢，产细胞率低。
三、光能营养微生物
1、光能异养型的分解代谢
通过循环式光合磷酸化产能；也称不产氧光合作用；一般是厌氧光合细菌。
光合细菌的不产氧光合作用-----循环式光合磷酸化反应
红光或红外线
2、光能自养型的分解代谢
通过非循环式光合磷酸化产能；电子传递途径为非循环式，在有氧条件下进行。
其特点是：
1电子的传递途径属非循环式的；
2在有氧条件下进行；
3有两个光合系统，系统Ⅰ（含叶绿素a）可以利用红光，系统Ⅱ（含叶绿素b）可利用蓝光；
4反应中同时有ATP（产自系统Ⅱ）、还原力[H]（产自系统Ⅰ）和O2（PSII）产生；
5还原力NADPH2中的[H]是来自H2O分子光解后的H+和e-
3、嗜盐菌紫膜的光合作用
这是一种直至70年代才揭示的，只有嗜盐菌才有的无叶绿素或菌绿素参与的独特光合作用。
在其细胞膜内富含类胡萝卜素因呈红色，桔黄色。
从细胞膜的制备物中可分离出红色和紫色两个组分，红色主要含红色类胡罗卜，细胞色素和黄素蛋白等用于氧化磷酸化反应的呼吸链载体成分称红膜。
紫色在膜上呈斑片状独立分布，这就是能进行光合作用的紫膜。
也称作细菌视紫红质。
ATP合成机理：
视黄醛吸收光，构型改变，质子泵到膜外，膜内外形成质子梯度差和电位梯度差，是ATP合成的原动力，驱动ATP酶合成ATP。
紫膜的光合磷酸化是迄今所知道的最简单的光合磷酸化反应
微生物主要产能方式有氧呼吸、无氧呼吸、发酵、光能转换
第二节微生物的合成代谢
微生物合成代谢必须具备三要素：
一、单糖的生物合成
无论自养还是异养微生物，合成单糖的途径一般都是通过EMP途径逆行合成6-磷酸葡萄糖再转化其他糖类。
二、乙醛酸循环（异养可利用合成单糖）
它也是TCA循环的一条代谢回补途径，它使TCA循环不仅具有高效产能功能，而且还兼有可为许多重要生物合成反应源源不断地提供有关代谢物。
因在循环中存在特有的关键中间代谢物乙醛酸，故名。
两个关键酶
ICL和MS可使3C化合物丙酮酸和2C化合物乙酸源源不断地合成4C二羧酸，以满足微生物正常生物合成的需要。
三、CO2的固定
指将空气中的CO2同化成细胞有机物的过程。
自养微生物固定CO2有四条途径：
卡尔文循环（Calvincycle）
厌氧乙酰-CoA途径
还原性三羧酸循环途径
羟基丙酮途径
Calvincycle循环是自养微生物固定CO2主要途径
本途径的两种特有的酶：
核酮糖1，5二磷酸羧化酶磷酸核酮糖激酶
❑羧化反应（CO2的固定）
❑还原反应（被固定的CO2的还原）
❑CO2受体的再生
每循环一次，将6分子CO2同化为1分子葡萄糖。
（二）、厌氧乙酰-CoA途径
又称活性乙酸途径。
主要存在一些乙酸菌，硫酸盐还原菌和产甲烷菌等化能自养细菌中。
此途径中关键酶是CO脱氢酶。
由它催化CO2还原为CO
四、生物固氮
生物固氮：
微生物利用其固氮酶系催化大气中的分子氮还原成氨的过程。
1、固氮微生物的种类
自生固氮菌：
独立固氮（氧化亚铁硫杆菌等）
共生固氮菌：
与它种生物共生才能固氮
形成根瘤及其他形式
联合固氮菌：
必须生活在植物根际、叶面或动物
肠道等处才能固氮的微生物。
根际—芽孢杆菌属；叶面—固氮菌属。
2、固氮机制
固氮反应的必要条件
能量的供应、还原力及其传递载体、固氮酶、还原底物N2、Mg2+、严格的厌氧环境
固氮的前提条件：
固氮能力只有在不含化合态氮的培养基上生长时获得。
（1）ATP的供应
固氮过程中需要消耗大量的能量，据试验，固定1molN2约要消耗10～15molATP。
这些ATP是由呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合磷酸化所提供的。
（2）还原力[H]及其载体
还原力[H]或电子由NAD（P）H2所提供；
电子载体由铁氧还蛋白（Fd）或黄素氧还蛋白（Fld）传递至铁蛋白Fd（组分II起传递电子的作用）。
（3）固氮酶
由组分Ⅰ和组分Ⅱ两部分组成；
组分Ⅰ是真正的“固氮酶”，它直接作用于N2，使之还原成NH3又称钼铁蛋白（MF）；
组分Ⅱ是一种“固氮酶还原酶”，主要起传递电子的作用，是活化电子的中心，又称铁蛋白（Fd）。
固氮时必须两种组分结合在一起才能起作用。
（4）还原底物N2（有NH3存在时会抑制固氮作用）是固氮作用的原料。
（5）镁离子：
可与固二氮酶还原酶和ATP组成复合物以发挥传递电子的功能。
（6）严格的厌氧微环境可防止固氮酶失活和确保固氮作用正常进行。
固氮过程及其细节:
对氧十分敏感
①由Fd或Fld向氧化型组分Ⅱ的铁原子提供一个电子，使其还原
②还原型的组分Ⅱ与ATP-Mg结合，改变了自己的构象
③组分Ⅰ在含Mo的位点上与分子氮结合，并与组分Ⅱ-Mg-ATP复合物反应，形成一个1∶1复合物,固氮酶
④在固氮酶分子上，有一个电子从组分Ⅱ-Mg-ATP复合物转移到组分Ⅰ的铁原子上，使组分Ⅱ重新转变成氧化态，同时ATP也就水解成ADP+Pi；
⑤通过以上电子转移过程连续6次（用打点子的箭头表示）的运转，才可使组分Ⅰ释放出2个NH3分子。
3、好氧性固氮菌的防氧机制
固N酶遇氧不可逆失活
（1）好氧性自身固N菌
a呼吸保护:
强化呼吸，以降低氧压。
b构象保护
高氧分压环境，固氮酶能形成一无固N活性但能防止氧损伤的特殊构象。
构象保护的蛋白质——Fe-s蛋白II
氧压增高，固氮酶与Fe—s蛋白II结合，构象变化，丧失固N能力；
氧浓度降低，蛋白自酶上解离
（2）蓝细菌保护固N酶机制
a分化出特殊的还原性异形胞（——适宜固氮作用的细胞）
I、厚壁，物理屏障；
II、缺乏产氧光合系统II，脱氧酶、氢酶活性高；
III、SOD活性很高；
IV、呼吸强度高
b非异形胞蓝细菌固N酶的保护——缺乏独特的防止氧对固N酶的损伤机制。
I、固N、光合作用在时间上分隔开——织线蓝菌属（黑暗：
固N；光照：
光合作用）
II、形成束状群体（束毛蓝菌属），利于固N酶在微氧环境下固N
III、提高胞内过氧化酶、SOD的活力，解除氧毒（粘球蓝菌属）
c根瘤菌保护固N酶机制
I、豆科植物的共生菌——以类菌体形式存在于根瘤中
类菌体周膜：
豆血红蛋白，可与氧可逆性结合（高时结合，低时释放）
豆血红蛋白：
蛋白部分由植物基因编码；血红素有根瘤菌基因编码。
II、非豆科植物共生菌——含植物血红蛋白（功能相似豆血红蛋白）
五、肽聚糖的合成
（一）在细胞质中的合成UDP-胞壁酸5肽
1．由葡萄糖合成N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸
2．由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸
（二）在细胞膜中的合成
这一阶段包括N-乙酰葡萄糖胺与N-乙酰胞壁酸五肽的结合，生成肽聚糖单体和类脂载体的再生。
（三）在细胞膜外的合成
a、多糖链的伸长（横向连接）：
肽糖单体+引物（6~8肽糖单位）—多糖链横向延伸1个双糖单位。
b、相邻多糖链相联（纵向连接）：
2D-Ala—M-4肽+D-Ala—甲肽尾五甘氨酸肽的游离—NH2与乙肽尾
D-Ala（第4个氨基酸）游离COOH结合，形成一个肽键
使多糖链间发生交联，此时乙肽尾原有的五肽变成正常的四肽尾
转肽作用：
青霉素所抑制。
青霉素为D-Ala-D-Ala结构类似物，竞争转肽酶
转糖基作用（形成-1，4糖苷键）
转肽酶的转肽作用
六、微生物的次级代谢
一、次级代谢与次级代谢产物
初级代谢：
微生物通过代谢活动所产生的自身生长繁殖所必需的物质和能量的过程。
该过程所产生的产物即为初级代谢产物，如氨基酸、核苷类，酶或辅酶等。
次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对于该微生物没有明显的生理功能且非其生长和繁殖所必需的物质的过程。
如抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等。
次级代谢与初级代谢区别：
次级代谢只存在某些生物中，代谢途径和产物因生物不同而异。
而初生代谢普遍存在各类生物中，代谢途径与产物类同性强。
次级代谢产物对于产生者本身不是机体生存所必需物质，而初级代谢产物通常都是机体生存不可少的物质。
次级代谢通常在微生物的对数期末期或稳定期出现，它与机体的生长，往往不呈平行关系，而初级代谢则由始至终一直存在于机体之中，它同机体的生长过程基本呈平行关系。
第三节微生物代谢调节与发酵生产
酶合成调节:
是通过控制酶的合成量调节代谢速度的调节机制，是发生在基因表达水平上的调节。
酶活性的调节（酶化学水平）
指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。
包括酶活性的激活和反馈抑制两方面
激活：
代谢途径中后面的反应被前面反应的中间产物所促进的现象。
反馈抑制：
生物代谢途径的终产物过量可直接抑制该途径中第一个酶的活性，使整个过程减缓或停止，避免终产物过多积累。
二、代谢调节在发酵工业中的应用
1、选育营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节
例赖氨酸发酵肌苷酸发酵
2、选育抗反馈调节的突变株解除反馈条件
抗反馈调节突变菌株，就是指一种对反馈抑制不敏感或对阻遏有抗性的组成型菌株，或兼而有之的菌株。
在这类菌株中，因其反馈抑制或阻遏已解除，或是反馈抑制和阻遏已同时解除，所以能分泌大量的末端代谢产物。
如钝齿棒杆菌的抗α-氨基-β-羟基戊酸（AHV）菌株能积累积苏氨酸。
3、控制细胞膜的渗透性
a通过生理学手段控制细胞膜的渗透性
b通过细胞膜缺损突变而控制其渗透性
第六章微生物的生长及其控制
微生物生长：
是微生物细胞物质有规律地，不可逆增加的生物过程。
微生物生长分
个体生长：
细胞重量增加，体积变大
群体生长：
细胞数量增加
微生物的生长一般指群体生长
个体生长个体繁殖群体生长
群体生长=个体生长+个体繁殖
第一节 微生物培养与生长量测定
一、获得微生物纯培养的方法
纯培养：
是指来源于同一个细胞的细胞群体
方法：
稀释倒平板法\划线法\单细胞挑取法\利用选择培养基培养法
二、微生物的培养方法
根据氧气的需要与否分为两大类：
好氧培养厌氧培养
根据培养基的物理特性分为两大类：
固体培养液体培养
（一）好氧培养方法
1）固体好氧培养方法琼脂试管斜面和琼脂平皿培养
2）液体好氧培养方法恒温振荡培养箱
（二）厌氧培养方法
厌氧菌的固体培养：
高层琼脂柱、厌氧培养皿、亨盖特滚管技术、厌氧罐技术、厌氧手套箱技术
厌氧微生物的分离:
厌氧罐\GasPak罐培养法
将厌氧罐中GasPak袋剪开一角，并注入适量的水，水与袋内的化学物质发生反应产生H2和CO2。
在钯催化剂作用下，H2与O2发生反应生成水，造成一个厌氧环境。
三、测定生长繁殖的方法
1
1）细胞数目的测定
（1）直接（血球）计数板法
比浊法
（二）活菌计数法
1、平板菌落计数法
２、薄膜过滤计数法
（二）生物量的测定
菌体干重的测定
菌体含氮量的测定
菌体DNA含量的测定
第二节微生物的生长规律
分批培养：
把微生物接种于一定容积的培养基中，培养后一次收获的培养方式。
生长曲线:
将少量细菌接种到一定容积的新鲜培养液中，在适宜条件下培养，细菌会生长增殖。
以培养时间为横座标，以细菌数目的对数为纵座标绘制成的曲线图。
一、分批培养
细菌生长曲线
A-适应期，B-对数增长期，C-稳定期，D-衰亡期
单细胞微生物的典型生长曲线
该生长曲线只适用于单细胞微生物，包括细菌和酵母菌。
1）适应期：
特点：
细胞形态增大；细胞内的RNA含量增高；合成代谢活跃；生长繁殖速度几乎等于零；
对外界不良环境条件敏感。
出现原因：
适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物。
为细胞分裂作准备。
影响适应期长短的因素：
1菌种的遗传性，菌龄2接种量3培养基成分
4发酵工业上需尽量缩短该期，以降低生产成本。
2）指数期
特点
•生长速率最快，细胞呈指数增长
生长速率恒定
代谢旺盛，细胞成分平衡发展
•群体的生理特性较一致
影响指数期微生物代时长短的因素：
菌种、营养成分、营养物的浓度、培养温度
3）稳定期
特点：
1.生长速率常数R等于0。
2.菌体产量达到了最高值。
3.合成次生代谢产物。
4.细胞内出现储藏物质，芽孢杆菌内开始产生芽孢。
产生原因：
1.营养物尤其是生长限制因子的耗尽。
2.营养物的比例失调，如碳氮比不合适。
3.有害代谢废物的积累。
4.理化条件不适应。
4）衰亡期
特点：
1.生长速率常数R为负值。
2.细胞的形态发生变化。
3.释放次生代谢产物，芽孢等。
4.菌体开始自溶。
产生原因：
生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡。
2.丝状微生物群体生长曲线
丝状微生物的群体生长有着与单细胞微生物类似规律
可划分为：
生长延滞期、快速生长期、衰亡期
三、微生物的连续培养
连续培养：
不断地补充营养物质，改善培养条件，使微生物长期保持在指数期的培养方式。
结果：
培养物达到动态平衡，形成微生物高速连续生长
第三节影响微生物生长的因素
化学因素：
温度、氧气、PH、氧化还原电位、水分、超音波与微波
物理因素：
酸碱、重金属及其化合物、卤族元素及其化合物、有机化合物、染料
一、温度
温度对微生物生长的影响是通过影响细胞内的生物化学反应而实现
最适生长温度：
某菌分裂代时最短和生长速率最高时的温度。
二、氧气
分子氧对它们有毒，在大气环境下，只能在固体培养基或半固体培养基深层无氧处或在低氧化还原条件下生长；生命活动所需要能量借发酵，无氧呼吸，循环光合磷酸化提供，缺乏SOD和细胞色素氧化酶，多数无过氧化氢酶。
如产甲烷菌
2.氧与不同微生物的关系
（1）严格厌氧微生物并不是被氧所杀死，而是由于不能解除某些氧代谢产物（过氧化氢、超氧阴离子自由基等）的毒性而死亡。
（2）好氧微生物具有降解这些产物的酶，如过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶（SOD）等，严格厌氧微生物则缺乏全部或部分这些酶。
（3）专性好氧微生物和大多数兼性好氧微生物都含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶，某些兼性好氧微生物和耐氧厌氧微生物只含有SOD，而缺乏过氧化氢酶。
因此在生长过程中
产生的超氧阴离子自由基被分解去毒，过氧化氢则通过细胞内某些代谢产物进一步氧化而解毒，这是耐氧厌氧菌在有氧条件下仍可生存的内在机制。
SOD：
一切好氧微生物或耐氧微生物含有的可使剧毒的超氧阴离子自由基变为过氧化氢的酶
氧气影响微生物生长的机制
厌氧菌氧毒害的机制：
由于厌氧菌细胞内缺乏SOD和过氧化氢酶，无法消除02.-（超氧阴离子自由基）是活性氧的形式之一，带奇数电子，负电荷。
即有分子性质，也有离子性质，反应力极强，性质极不稳定。
在体内可破坏各种重要生物高分子和膜，也可形成其他活性氧化物。
好氧与耐氧菌驱除02.-机制：
三、PH（氢离子浓度）
pH影响微生物的生长
1、大多数细菌最适pH为6.5～7.5。
2、放线菌最适pH为7.0～8。
3、酵母、霉菌最适pH为5～6。
pH影响微生物生长机制：
（1）H离子可与细胞质膜上及细胞壁中的酶相互作用影响酶的活性，甚至导致酶的失活；
（2）pH对培养基中有机化合物的离子化有影响，也间接地影响微生物；
（3）pH还影响营养物质的溶解度。
微生物在培养的过程中pH变化规律
在实验室配制培养基时，常用磷酸缓冲液来适当调节培养基的pH
第五节有害微生物的控制
一、控制有害微生物的措施：
（一）灭菌
采用强烈的理化因素使一切微生物永远丧失其生长繁殖能力。
（二）消毒
采用一种较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。
（三）防腐
抑制霉腐微生物的生长和繁殖，即通过制
菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。
防腐的方法：
低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度、高醇度、加防腐剂
（四）化疗
利用具有高度选择力即对病原菌具高度毒力而对其宿主基本无毒
的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治
疗该宿主传染病的一种措施。
二、物理灭菌因素的代表——高温
高温的致死作用：
可引起蛋白质、核酸和脂类等重要生
物高分子发生降解或改变其空间结构等，从而变性或破坏。
烘箱热空气：
1500C～1700C下处理1-2小时。
适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。
优点：
可保持物品的干燥
火焰灭菌：
常用于金属性接种工具、
污染物品及实验材料等废弃物的处理。
湿热灭菌是利用热蒸汽灭菌。
2.湿热灭菌
在相同温度下，湿热的效力比干热灭菌好。
为什么？
①热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强
②热蒸汽比热空气穿透力强
③蒸汽潜热大，当气体转变为液体时可放出大量热量，故可迅速提高灭菌物体的温度。
巴氏消毒法是一种专用于牛奶、啤酒、果酒等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的消毒方法。
低温维持法和高温瞬时法
煮沸消毒法：
饮用水的消毒
间歇灭菌法：
适用于不耐高温培养基的灭菌。
80-100℃处理15-60分钟，再置于28～37℃下，如此反复三次。
高压蒸汽灭菌法：
温度121℃，时间维持15~20min。
常用的湿热灭菌法
二、低温抑菌
低温是通过降低酶反应速度使微生物生长受到抑制，但不能杀死微生物。
三、辐射杀菌
有四种类型的辐射作用:
紫外光、电离辐射、微波等，可用作控制微生物的生长和保存食品。
控制液体中微生物的群体可以通过将微生物从液体中移走而不是杀死的方法来实现。
四、过滤除菌
控制液体中微生物的群体可以通过将微生物从液体中移走而不是杀死的方法来实现。
（三）化学治疗剂
1、抗代谢药物磺胺类
磺胺类药物的磺胺与叶酸合成前体对氨基苯甲酸（PABA）的结构类似。
叶酸是辅酶，在氨基酸、维生素、核酸和蛋白质合成中起重要作用，很多细菌需要自己合成叶酸才能生长。
磺胺的抑菌机制：
在四氢叶酸合成过程中，由于磺胺可与PABA竞争二氢碟酸合成酶，以抑制二氢叶酸的合成，其后的四氢叶酸就无法合成，最终限制了与一碳基转移的许多反应，细菌就无法获得许多中间代谢物（嘌呤，甲硫氨酸等）从而抑制了细菌的生长。
为什么磺胺对人体细胞无毒性？
因为人缺乏对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶二氢蝶酸合成酶、二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶，故不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，而必须直接利用营养物中的叶酸做为生长因子。
所以磺胺类能作为药物被人类使用。
（三）抗生素
1、定义：
是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物，在很低浓度时就能抑制或干扰它种生物的生命活动。
抗菌谱：
指某种或一类抗生素的制菌范围。
青霉素，红霉素抑制G+为主（窄谱抗生素）；链霉素，新霉素抗G-为主；
四环素，金霉素和土霉素同时抗G-，G+（广谱抗生素）。
2、抗生素对微生物的影响
干扰细胞膜合成：
短杆菌酪肽，多粘菌素等
干扰核酸的复制：
更生霉素，自力霉素等
抑制细胞壁的合成：
青霉素，万古酶素，杆菌素等
抑制蛋白质的合成：
链霉素，四环素，红霉素等
3、微生物的抗药性
抗药性：
微生物对以抗生素为主的药物的抵抗性
半合成抗生素是对天然抗生素的结构进行人为改造后的抗生素，一般具有提高疗效，降低毒性提高稳定性或抗耐药菌等优点。
生物药物素是一类具有多种生理活性的微生物次生代谢物，包括霉抑制剂，免疫调节剂，受体据抗剂，以及抗氧化剂等
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