第四章 微生物的营养和培养基

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微生物的营养和培养基

微生物的营养和培养基
第四章 微生物的营养 和培养基
• 营养
微生物获得和利用营养物质的过程。 一种最基本的生理功能;生命活动的起点。
• 营养物
具有营养功能的物质; 能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需的物质。
第一节 微生物的6类营养要素
“微生物们需要吃什么?” 1、碳源
一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养源。 大量营养物
有 机 碳
C· H· O· N C· H· O C· H
无 机 碳
C(?) C· O C· O· X
• 异养微生物 必须利用有机碳源 最适碳源型:C· H· O 碳源兼做能源 “双功能营养物” • 自养微生物 以无机碳源作唯一或主要碳源
2、氮源
能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。
微生物的氮源谱
4方法: • 生态模拟
调查所培养菌的生态条件,查看“嗜好”,对“症”下料。
• 借鉴文献 • 精心设计 • 试验比较
微生物的碳源谱
类 型 元素水平 C· H· O· N· X 化合物水平 复杂蛋白质、核酸等 多数氨基酸、简单蛋白质 等 糖、有机酸、醇、脂类等 烃类 — CO2 NaHCO3 培养基原料水平 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉 等 一般氨基酸、明胶等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 天然气、石油及其不同馏份、 石蜡油等 — CO2 NaHCO3、CaCO3等

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第四章 微生物的营养
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需要的物质.
营养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是 微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
第一节 微生物的营养六要素
一、微生物的化学组成
主要元素:碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等 占细菌细胞干重的97%
CO2+ 2H2S
光能 光合色素
[ CH2O] + 2S+ H2O
2.光能有机异养型(光能异养型)
不能以CO2为主要或唯一的碳源; 以有机物作为供氢体,利用光能将CO2还原为细胞物质; 在生长时大多数需要外源的生长因子;
例如,红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体,将CO2 还原成细胞物质,同时积累丙酮。
6ug
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)
硫胺素 0.5ng
白喉棒杆菌(Cornebacterium diphtherriae) B-丙氨酸 1.5ug
破伤风梭状芽孢杆菌(Clostridium tetani)
尿嘧啶 0-4ug
肠膜状串珠菌(Leuconostoc mesenteroides) 吡哆醛 0.025ug
H3C
2
CHOH + CO2
H3C
光能 光合色素

第四章微生物营养与培养基

第四章微生物营养与培养基

4、生长因子与微生物的关系
(1)生长因子自养型微生物:
不需要外界提供生长因子的微生物,包括多数真菌、放线 菌、霉菌。
(2)生长因子异养型微生物
需要多种生长因子的微生物,包括乳酸菌、动植物致病菌、 原生动物、支原体等。
(3)生长因子过量合成微生物
指在其代谢活动中不仅能合成而且可以在自己细胞中大量 累积维生素等生长因子的微生物。在实践上将它们作为维生素 等的生产菌。
4、基团移位运输糖的过程: (1)热稳载体的激活:HPr在酶1的作用下,被PEP磷酸化。 PEP+ HPr<=>丙酮酸+P-HPr (EI) (2)糖被磷酸化后运入膜内 糖+P-HPr<=>糖-P+HPr (EII)
五、四种运送营养物质方式的比较
第四节 培养基
培养基是一种人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物 用的混合养料,它具备微生物所需的六大营养元素,且其间比 例合适。
c.N、P、S、K、Mg的含量依次递减;——与其在细胞组分 中的含量一致。
d.生长因子的量最少。
3)C/N比:所谓C/N是指在微生物培养基中所含的碳源中碳 原子的摩尔数与氮源中氮原子的摩尔数之比。
(3)物理化学条件适宜
1)pH:
a.各大类微生物都有它们合适的生长pH范围;
细菌——7.0-8.0,放线菌——7.5-8.5,酵母菌——3.8-6.0, 霉菌——

第4章 微生物的营养与培养基

第4章 微生物的营养与培养基

第四章 微生物的营养和培养基
第一节 微生物的 6 类营养要素
微生物细胞的元素组成
主要元素:碳、氢、氧、氮,磷、硫、钾、钠、镁、钙占干重的 90%~97% 微量元素:锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等占干重的 3%~10%
微生物细胞的物质组成
1、水分 水是微生物及一切生物细胞中含量最多的成分。
通常情况下,细菌含水量为细胞鲜重的 75%~85%
细菌与放线菌:pH7~7.5
酵母菌和霉菌:pH4.5~6范围内生长 为了维持培养基pH的相对恒定,通常在培养基中加入 pH缓冲剂,或在进行工业发酵时补加酸、碱。
b. 水活度 aw
在天然环境中,微生物可实际利用的自由水或游离水的含量, 纯水α w为1.00,溶液中溶质越多, α w越小。 微生物一般在α w为0.60~0.99的条件下生长, α w过低 时,微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。 微生物不同,其生长的最适α w不同。
二、促进扩散
图3
促进扩散示意图
促 进 扩 散 (facilitated diffusion)过程:
膜载体在膜外与营养物质亲合 力强,与这种物质结合,进入细 胞后亲合力降低释放营养物质。 像渡船一样,膜外装货,膜内卸 货,这种扩散方式比单纯扩散速 度快。 膜内外亲合力的改变与载体分子 构型改变有关。
第四章 微生物的营养与培养基

第四章微生物的营养和培养基

第四章微生物的营养和培养基

第四章微生物的营养和培养基

微生物的营养:为了满足其生长和繁殖的的需要微生物从外界摄取其生命活动所必须的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。即获得与利用营养物质的功能。

微生物的营养物质:能够满足微生物的生长繁殖和完成其各种生理活动所需要的物质称为微生物的营养物质。即具有营养功能的物质。微生物的营养物质可为它们正常的生命活动提供结构物质(大分子碳架)、能量、代谢调解物质和良好的生理环境。微生物的营养物质来源除无机、有机物质外,还包括光能这种非物质形式的能源。

第一节微生物的六类营养要素

1 微生物的营养要求

2 微生物的六类营养要素

一微生物的营养要求

(一)微生物细胞的化学组成

微生物细胞由C、H、O、N、S、P、Mg、K、Na、Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Mo、Zn等化学元素组成,且以C、H、O、N、S、P六种元素为主,占细菌细胞干重的97%。

微生物细胞中的这些元素主要以水、有机物和无机盐的形式存在于细胞中。

有机物主要为:蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解物与一些代谢产物等物质组成。

无机物则是:参与有机物组成或单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰分物质中。

水是细胞的一种主要成分,一般占微生物营养体重量的百分比:细菌80%左右、酵母菌75%左右、霉菌85%左右;霉菌孢子含水约39%、细菌芽孢核心部分的含水量低于30%。

细胞内的有机物、无机物和水等共同赋予细胞的遗传连续性、透性和生化活性。

(二)微生物的营养要求

微生物细胞也和其他高等生物细胞一样,在元素水平都需要20种左右,且以C、H、O、N、S、P六种元素为主;在营养要素水平上都在六大类的范围内:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

微生物的营养和培养基

微生物的营养和培养基

3、能源(energy source)
4、生长因子(growth factor)
5、无机盐(mineral salts)
6、水(water)
1、碳源(carbon source)
凡是可以做为微生物细胞结构或代谢产 物中碳架来源的营养物质。
C· O· X H· N· 有机碳源 C· O· H· N 无机碳源 C(?) CO2 C· X O·
绝大多数微生物 不能利用
5~12 25 20 酸性 14~15 0 0 18.3
许多微生物能利用
氧化镁(%) 氮(%)
微生物利用能力
3、根据培养的目的
种子培养基 (seed medium)
发酵培养基(fermentation medium)
繁殖和保藏培养基(reproducible medium)
细胞结构物质;异养型微生物可以固定CO2,但
其主要的碳源来自有机物,不能在完全无机的环
境中生长,它们的合成反应所需能量来自有机物
的氧化或光能。
第三节 营养物质进入细胞的方式
营养物质进入细胞的四种方式:
简单扩散 促进扩散
主动运输
基团移位
被动扩散(Passive diffusion)
⑴简单扩散(Simple diffusion)
培养基配制方法:
生 态 模 拟
参 阅 文 献

第四章微生物的营养和培养基

第四章微生物的营养和培养基
运输的物质种类丰富,大多数氨基酸、糖类和一些离子。
30
细胞膜外
细胞膜
恢复原构象
再 循 环






移位
细胞膜内
ADP+Pi ATP
主动运输模式图
31
4.基团移位group translocation
也是一种既需特异性载体蛋白又须耗能的运送方 式,但溶质在运送前后会发生分子结构的变化,不同 于上述的主动运送。
5
功能:
参与微生物细胞的组成 提供微生物机体进行各种生理活动所需的能量 形成微生物代谢产物的来源
营养物质是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基 础,失去这个基础,生命也就停止。
6
(一)碳源(carbon source)——能源物质
在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。
微生物的碳源谱
狭义:维生素 广义:维生素、氨基酸、碱基、脂肪酸等
作用:辅酶或酶活化所需。
含生长因子丰富的物质:酵母膏(酵母粉或酵母汁) 、 玉米浆、麦芽汁等。
15
按照微生物是否能合成生长因子:
生长因子自养型微生物
多数真菌、放线菌和部分细菌(如E.coli)
生长因子异养型微生物(营养缺陷型)
各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物
放线菌(高氏1号)

第四章 微生物的营养和培养基

第四章 微生物的营养和培养基

一、选用和设计培养基的原则和方法
(一)四个原则
• 1.目的明确 • 2.营养协调 • 3.物理化学条件适宜 • 4.经济节约
(二)四种方法
目的明确
培养何种菌?想获何种代谢产物? 培养何种菌?想获何种代谢产物? 用于实验室研究还是发酵生产? 用于实验室研究还是发酵生产? 是种子培养基还是发酵培养基? 是种子培养基还是发酵培养基?
一、碳源(carbon source) 碳源(carbon
自养微生物: 自养微生物:以无机碳源作主要碳源的微生物 异养微生物: 异养微生物:利用有机碳源的微生物
二、氮源(nitrogen source) 氮源(nitrogen
氨基酸自养型生物: 氨基酸自养型生物: 不需要利用氨基酸作为氮源 氨基酸异养型生物: 氨基酸异养型生物: 需要现成的氨基酸作氮源
– 指生物体从外部环境中摄取对其生命活动所必需 的能量和物质, 的能量和物质,以满足其正常生长和繁殖等生理 功能的过程。 功能的过程。
• 营养物 (nutrient)
– 保证生物体生长、繁殖等生理功能所需要的具体 保证生物体生长、 物质。 物质。
第一节 微生物的六种营养要素
• 一、碳 源(carbon source) source) • 二、氮 源(nitrogen source) • 三、能 源(energy source) • 四、生长因子(growth factor) 生长因子(growth • 五、无机元素(mineral salts) 无机元素(mineral • 六、水 分(moisture)

第四章微生物的营养和培养基

第四章微生物的营养和培养基

第四章微⽣物的营养和培养基

第四章微⽣物的营养和培养基

重点:

1.微⽣物的6⼤类营养要素、营养类型、营养物质进⼊细胞的⽅式

2.培养基的概念及其分类和各⾃的功能

⼏个概念:

1.微⽣物的营养物质:凡是能满⾜微⽣物机体⽣长、繁殖和完成

各种⽣理活动所需要的物质,都称为微⽣物的营养物质。

2.营养:微⽣物获得和利⽤营养物质的过程称为营养。

★3.培养基:⼈⼯配制的,适合微⽣物⽣长繁殖或产⽣代谢产物⽤

的混合营养料称为培养基。

第⼀节微⽣物的6类营养要素

微⽣物有六类营养要素:

★碳源、氮源、能源、⽆机盐、⽣长因⼦和⽔。

⼀、碳源

概念:凡是能够提供微⽣物细胞物质和代谢产物中碳素来源的营养物质称为碳源。

有机碳源不仅⽤于构成微⽣物的细胞物质和代谢产物,⽽且为微⽣物⽣命活动提供能量。

微⽣物能够利⽤的碳源种类:

简单的⽆机含碳化合物:CO2和碳酸盐等

各种复杂的有机物:糖类及其衍⽣物、脂类、醇类、有机酸、烃类、芳⾹族化合物等

不同的微⽣物利⽤碳源物质的范围不同:

有的能⼴泛利⽤各种类型的碳源,如假单胞菌属的有些种可利⽤90种以上的碳源;

有的微⽣物能利⽤的碳源范围极其狭窄,如甲烷氧化菌仅能利⽤甲烷和甲醇两种有机物,某些纤维素分解菌只能利⽤纤维素。

不同营养类型的微⽣物利⽤不同的碳源:

异养型微⽣物以有机物作为碳源和能源,其中糖类,其葡萄糖是微⽣物最好的碳源。其次是醇类、有机酸类和脂类等。

在糖类中,单糖优于双糖,⼰糖优于戊糖,淀粉优于纤维素,纯多糖优于杂多糖和其他聚合物。

有些微⽣物能利⽤酚、氰化物、农药等有毒的碳素化合物,常⽤于处理“三废”,消除污染,并⽣产单细胞蛋⽩等。

微生物第四章微生物的营养和培养基

微生物第四章微生物的营养和培养基

第四章微生物的营养和培养基

一、名词解释

C/N比:微生物培养基中所含碳源中的C原子的摩尔数与氮源中的N原子的摩尔数之比。

EMB培养基:伊红美蓝乳糖培养基。

氨基酸自养型微生物:不需要利用氨基酸作氮源的微生物,它们能把尿素、

铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的

一切氨基酸。

单纯扩散:指疏水性双分子层细胞膜(包括孔蛋白在内)在无载体蛋白参与下,单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲

水性分子被动通过的一种物质运送方式。

单细胞蛋白:单细胞蛋白,也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。

氮源:凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。

的微生物。

光能自养型:光为能源,无机物为氢供体,基本碳源是CO

2

化能异养型:有机物为能源,有机物为氢供体,基本碳源是有机物的微生物。

的微生物。

化能自养型:无机物为能源,无机物为氢供体,基本碳源是CO

2基本培养基:仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基。

基团移位:指一类既需要特异性载体蛋白的参与,又需耗能的一种物质要运送方式。

鉴别培养基:一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中

找出目的菌菌落的培养基。

培养基:指由人工配制的、含有六大营养素、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。

生长因子:是一类对调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物。

水活度:在天然或人为环境中,微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。

速效氮:可以直接被植物根系吸收的氮。

微生物学:第四章微生物的营养与培养基

微生物学:第四章微生物的营养与培养基

1.光能无机自养型(光能自养型) 能以CO2为主要唯一或主要碳源; 进行光合作用获取生长所需要的能量; 以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体, 使CO2还原为细胞物质;
例如,藻类及蓝细菌等和植物一样,以水为电子供体(供氢体), 进行产氧型的光合作用,合成细胞物质。而红硫细菌,以H2S为 电子供体,产生细胞物质,并伴随硫元素的产生。 CO2+ 2H2S 光能 光合色素
0.5g H2O
MgSO4.7H2O 1000ml
酵母菌(麦芽汁培养基) 干麦芽粉加四倍水,在50℃--60℃保温糖化3-4小时,用碘液 试验检查至糖化完全为止,调整糖液浓度为 10 。巴林,煮沸 后,沙布过滤,调PH为6.0。 霉菌(查氏合成培养基) NaNO3 3g K2HPO4 1g MgSO4.7H2O 0.5gFeSO4 0.01g 蔗糖 1000ml KCl 30g 0.5g H2O
氮是组成微生物蛋白质、酶和核酸的成分。
氮源这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质,一 般不作为能源,只有少数自养微生物能利用铵盐、 硝酸盐同时作为氮源与能源。 不同种类的微生物对氮源的需要也不尽相同。 微生物培养时最常用的有机氮源是牛肉膏、酵母膏 等,蛋白胨(部分水解蛋白质)是许多微生物良好 的氮源。
PEP-P + HPr → HPr-p + 丙酮酸 P - HPr +糖→糖-P +HPr

第四章 微生物的营养和培养基

第四章 微生物的营养和培养基

第四章 微生物的营养和培养基(4学时)

微生物的营养和培养基是微生物学中很重要的一部分内容,要求学生掌握微生物的营养要素、营养类型、营养物质的运送方式,培养基的选择和配制等内容。

1.营养:指生物体从外部环境摄取其生命所必需的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。

有机物

无机物

累积有益代谢物 能量

生长繁殖

2.营养物:具有营养功能的物质。为正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。

3.学习意义:是研究和利用微生物的基础,能更自觉和有目的地选用或设计符合微生物生理要求或有利于生产实践应用的培养基。

第一节

微生物的六大营养要素

六种营养要素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水 一、碳源

1.定义:能提供微生物营养所需的碳元素的营养物。 2.碳源谱:(可利用的碳源范围):P100

C ·O

无机碳源

C ·0·X C ·H

C ·H ·O ——最适碳源 C ·H ·0·N 碳源谱广

有机碳源 C ·H ·O ·X

X ——指除C 、H 、O 、N 以外的任何一种或几种元素。 3. 最佳碳源

① 以糖为主,其中又以G 为主。糖>醇>酸>酯 ② 单糖>双糖>多糖 ③ 己糖>戊糖 4.利用碳源能力

整个微生物界,利用能力强,具体种利用碳源能力有限。有的微生物广泛利用不同类型的碳源,如:假单胞菌属的有些种可利用90种以上的碳源;有的利用范围极狭窄,如:甲烷氧化菌

仅能利用两种碳源:甲烷和甲醇;某些纤维素分解菌只能利用纤维素。

5.碳源的自养和异养

无机碳源——自养微生物;有机碳源——异养微生物。

第四章。微生物的营养和培养基

第四章。微生物的营养和培养基
伊红美蓝 乳糖琼脂 培养基
鉴别 大肠菌群
EMB平板
pH 7.2
蛋白胨 10g 乳 糖 5g 蔗 糖 5g K2HPO4 2g 伊红Y 0.4g 美蓝 0.065g 水1000mL
第四章
48
EMB平板
大肠杆菌
试 样 划 线
G+菌
被抑制 不生长
产酸强 发酵乳糖产酸
菌落紫或绿色 有金属光泽
G-菌
不发酵乳糖
第四章 39
① 固体 ② 半固体 ③ 液体
④ 脱水
第四章
40
固体培养基——菌种保存、分离、鉴定
固化 培养基
非可逆 培养基
天然固态 培养基
滤 膜
琼脂 明胶
血清 硅胶
麸皮 米糠
第四章
醋酸纤维 薄膜
41
① 不被微生物分解、利用、液化; ② 不因消毒灭菌而被破坏; ③ 在微生物的生长温度内保持固态; ④ 凝固点的温度对微生物无害; ⑤ 透明度好,粘着力强
沙门氏菌
产酸弱
菌落棕或粉色
EMB平板 的作用?
菌落无色透明
沙雷氏菌
第四章
49
1. 微生物在营养需求方面具有的特征. 2. 培养基所应具有的成分与选用培养基的基本原则. 3. 固体(液体)培养基的基本用途. 4. 如何利用Aw参数?
5. 微生物营养类型划分的标准.
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第四章微生物的营养和培养基

本章重点: 营养、营养物的概念;微生物的六大营养要素及其功能;微生物的营养类型;营养物质的运输方式。

本章难点:培养基及其类别;营养基的选用原则、营养基的设计及配制的原则与方法。

建议学时:8学时

营养物:

能为机体生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境的物质称为营养物。

营养:

指生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。

第一节微生物的六类营养要素

一、细胞化学组成

微生物细胞的化学组成(以大肠杆菌为例)

元素碳氧氮氢磷硫钠钾钙镁氯铁其他

干重(%) 50.0 20.0 14.0 8.0 3.0 1.0 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.2 0.3

1、水分和无机元素

含水70-90%(鲜重),无机元素(3-10%干重)依次为P、S、K、Mg、Ca、Fe、Zn、Mn等。

2、有机物

蛋白质,核酸,碳水化合物,类脂,维生素等。

二、微生物的六种营养要素及其功能

(一)碳源:

1、定义:凡可构成微生物细胞和代谢产物中碳架来源的营养物质称为碳源。

2、生理功能:

构成细胞物质,供给微生物生长发育所需要的能量。

3、碳源谱

(1)碳源谱特点

1)微生物能利用的碳源类型大大超过了动物界或植物界所能利用的碳化合物。

2)碳源谱的广度是从整个微生物界的角度来讨论的。如果针对某一种具体微生物来看,则不同种的微生物其具体碳源利用范围是很悬殊的。

3)凡必须利用有机碳源的微生物,就是为数众多的异养微生物,凡能利用无机碳源的微生物,则是自养微生物。

4)对异养微生物来说,它的碳源同时又充作能源,这时,可认为碳源是一种双功能的营养物。

(2) 利用顺序

对异养微生物来说,其最适碳源则是“C.H.O”型。其中,糖类是最广泛利用的碳源,其次是醇类、有机酸类和脂类等。在糖类中,单糖胜于双糖和多糖,己糖胜于戊糖,葡萄糖、果糖胜于甘露糖、半乳糖;在多糖中,淀粉明显地优于纤维素或几丁质等纯多糖,纯多糖则优于琼脂等杂多糖和其他聚合物(如木质素)。

(二)氮源

1、定义:凡是构成微生物的细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。

2、生理功能

主要是提供合成原生质和细胞其他结构的原料,一般不作能源。

3、氮源谱

(1)氮源谱特点

1)微生物的氮源谱大大广于动物或植物的。

2)氨基酸自养型和异养型生物:能把非氨基酸类的简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸,可称为“氨基酸自养型生物”;反之,凡需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源的微生物,则可称“氨基酸异养型生物”。

3)无机的氮源物质一般不提供能量,只有极少数的化能自养则细菌如硝化细菌可利用铵态氮和硝态氮作为氮源和能源。

4)速效氮源和迟效氮源:含蛋白质的有机氮源称为迟效性氮源;而无机氮源或以蛋白质的各种降解产物形式存在的有机氮源则被称为速效氮源。

4)生理碱性、酸性、中性盐

(2) 利用顺序

一般说来,异养微生物对氮源利用的顺序是:“N.c.H.o”或“N.c.H.o.x”类优“N.H”类,更优于“N.o”类,而最不易被利用的则是“N”类。

(三)能源

1、定义:能源是指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。

2、能源谱

(1)能作化能自养微生物能源的物质都是一些还原态的无机物质。

(2)在提到能源时,很容易看到一种营养物常有一种以上营养要素功能的例子,即除单功能营养物外,还存在双功能、三功能营养物的情况。

(四)生长因子

1、定义:一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。

2、作用:辅酶或酶活化

3、种类:维生素、AA、base、FA等。

4、生长因子与微生物的关系

(1)生长因子自养型微生物:

需要外界提供生长因子的微生物,包括多数真菌、放线菌、霉菌。

(2)生长因子异养型微生物

其生长需要多种生长因子的微生物,包括乳酸菌、动植物致病菌、原生动物、支原体等。

(3)生长因子过量合成微生物

指在其代谢活动中不仅能合成而且可以在自己细胞中大量累积维生素等生长因子的微生物。在实践上将它们作为维生素等的生产菌。

5、来源:酵母膏、玉米浆、、黄豆饼粉、动植物组织液、麦芽汁等,复合维生素。

浓度:

(五)无机盐

1、种类

根据微生物生长所需要的无机盐离子浓度不同,可分为:

(1)大量元素:凡是生长所需浓度在10-3~10-4mol/L范围内的元素,可称为大量元素,包括P、S、K、Mg、Ca、Na和Fe等。

(2)微量元素:凡是生长所需浓度在10-6~10-8mol/L范围内的元素,则称为微量元素,包括Cu、Zn、Mn、Mo、和Co等。

2、功能:

3、无机元素来源:

(1)大量元素:加入有关化学试剂,其中首选的是K2HPO4及MgSO4

(2)微量元素:除配制精细培养基,一般不加入。

(六)水

1、生理功能:组成成分;反应介质;物质运输媒体;热的良导体。

2、存在状态:游离态(溶媒)和结合态(结构组成)

第二节微生物的营养类型

一、微生物营养类型的分类

二、微生物的营养类型

1、光能自养型(光能无机营养型)微生物

2、化能自养(化能无机营养型)微生物

3、光能异养型(光能有机营养型)微生物

4、化能异养型(化能无机营养型)微生物

(1)腐生型:从无生命的有机物获得营养物质。

(2)寄生型:必须寄生在活的有机体内,从寄主体内获得营养物质才能生活称为寄生,这类微生物叫寄生微生物。

第三节营养物质进入细胞的方式

一、单纯扩散

1、概念:单纯扩散又称被动运送,是指细胞膜这层疏水性屏障可通过物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲脂性的分子被动地通过。

2、特点:依靠胞内外溶液浓度差,顺浓度梯度运输,不消耗代谢能,无特异性。水、二氧化碳、氧气、甘油、乙醇等。

二、促进扩散

1、概念:促进扩散是在不需要任何能量的情况下,利用细胞膜上的底物特异性载体蛋白在膜的外侧与溶质分子结合。而在膜的内侧释放此溶质而完成物质的输送。

2、特点:借助载体蛋白顺浓度梯度运输,不耗能,有特异性。

三、主动运送

1、概念:主动运送是指需要能量和载体蛋白的逆浓度梯度积累营养物质的过程,是微生物吸收营养物质的主要机制。

2、特点:吸收营养物的主要机制。逆浓度梯度运输,耗能,需载体蛋白,有特异性。氨基酸、乳糖等糖类、钠、钙等无机离子。亲和力改变←蛋白构象改变→耗能

四、基团移位

1、概念:基团移位是一种既需要特异性载体蛋白又需耗能、且溶质在运送前后会发生分子结构变化的运送方式。

2、特点:属主动运输,但溶质分子发生化学修饰-定向磷酸化。主要依赖磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和磷酸转移酶系统(PTS)。

3 、PTS系统组成

(1)热稳载体蛋白(HPr)

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