一、金属离子或镁离子的意义
无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物。

它们为机体提供
必需的金属元素。

这些金属元素在机体中的生理作用：参与酶
的组成、调节酶的活性、维持细胞结构的稳定性、调节与维持
细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生
物生长的能源物质等。

①镁离子可以抵消磷酸链上的负电作用，减少了酶和多磷酸核
苷链的作用；②磷酸基上镁离子和氧原子的相互作用，可以保
证核苷酸的构造，确保其与酶的特异性结合；③镁离子可以在
ATP-Mg复合体和酶之间提供额外的作用位点，从而提高结合
力。

二、生长曲线
是指细菌等单细胞微生物，以细胞增长数的对数值为纵坐标，
以培养时间为横坐标作图时，可以绘出一个曲线，此曲线称为
生长曲线。

比生长速率μ：每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌
体比生长速率。

它是表征微生物生长速率的一个参数，也是发
酵动力学中的一个重要参数。

推算过程假定在任何时间（t），微生物细胞数目的增长速
率（dN/dt）正比于已经存在的总细胞数目（N），则得：dN/dt=μN。

经积分得：lnNt-lnN0=μt，对于一倍增时间，t=td ，Nt=2N0
的培养物：ln2N0-lnN0=μtd。

易得：μ=l n2/td 。

参数含义
μ——比生长速率，单位h-1 t——时间，单位h N——任
何时间处微生物细胞量Nt——开始培养t时间过后生物细胞
量N0——开始时微生物细胞量td——倍增时间，即为微
生物细胞量变为原来的两倍所需的时间
意义：比生长速率就是菌体生长速率与培养基中菌体浓度之比，它与微生物的生命活动有关，特别是在抗生素合成阶段，比生
长速率过大，菌体量增加过多，代谢向菌体合成的方向发展，
不利于合成抗生素。

因此，必须将菌体比生长速率控制在一定
范围内，以便使抗生素的生产速率维持在较高的水平。

实际上
比生长速率是生长与死亡速率平衡的综合反映。

（μ=1/N*dN/dt）在对数生长期，μ是一个常数，这时
ln(N2/N1)=μt
代时generation time；doubling time，又称世代时间。

当微生物
处于生长曲线的指数期(对数期)时，细胞分裂一次所需平均时
间，也等于群体中的个体数或其生物量增加一倍所需的平均时
间。

三、周质空间
细菌细胞周质又称膜间质，指位于大肠杆菌( Escher ichia col i ) 等革兰氏阴性细菌细胞内膜和外膜之间的夹层空间，其大小随
环境与胞质间渗透压的变化而改变，约占整个细胞体积的24% -40%。

外膜上存在较多非特异性的孔道蛋白( porins) ，能够允
许分子质量小于600- 1000 u 亲水小分子物质的自由扩散，而不
需要消耗能量。

周质空间呈胶状，主要由一些单糖，寡糖，蛋白质组成，此外
还包含一些其他可溶性物质。

其中作为周质空间重要组成部分
的蛋白质在细菌营养代谢，物质转运，信号传导及能量代谢中
起着重要的作用。

由于周质空间所处位置的特殊性，使得周质
空间蛋白比其他物质更容易受到外界环境的影响。

四、微生物分解代谢
代谢（metalsolism）是细胞内发生的各种化学反应的总称，它
主要由分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)两个过程组
成。

分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个
过程中产生能量。

一般可将分解代谢分为三个阶段（图5-1）：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨
基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产
物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三。