微生物的营养代谢PPT课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基本营养物质的培养基。
例如:牛肉膏蛋白胨培养基(细菌)
牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 PH
3g 10g 5g 18--20g 1000ml 7.0----7.2
培养基
(2)加富培养基(enrichment medium)
又叫营养培养基
定义:在基础培养基中加入某些特殊营养物 质制成的营养丰富的培养基。
[CH2O] + O2 ↑
如以还:绿 原硫 态细 无菌 机、硫紫化硫物细作菌氢或还电原子C供O体2 时。,
光能
CO2 + 2H2S 细→菌 [CH2O] + H2O + 2S
叶绿素
微生物的营养类型
(2)光能有机营养型(photorganotroph)
又叫异养微生物。又称光能异养型微生物。 红螺菌属.
脂肪酶
脂肪
甘油 +O2 CO2+H2O
脂肪酸 -O2 简单酸+CO2+CH4
应用:屠宰场;生活污水。
3 果胶物质的分解
原果胶酶
原果胶+H2O
可溶性果胶+多缩戊糖
可溶性果胶+H2O 果胶甲基酯酶 果胶酸+甲醇
果胶酸+H2O 多缩半乳糖酶 半乳糖醛酸
应用:麻类物质的脱胶处理
水浸——厌氧性细菌 露浸——好氧性细菌、放线菌、真菌
定义:以小分子有机物为最终电子受体的生物 氧化过程。有机物为呼吸基质的中间产物。
最终电子受体——有机物 参与的微生物——厌氧菌和兼性厌氧菌。 不经过电子传递体。 常见的发酵有
§乙醇发酵 §乳酸发酵
§丁酸发酵
乙醇发酵(生产酒精)
葡萄糖
3-磷酸甘油醛
2NAD
乙醇
1,3-二磷酸甘油酸
2NADH2
葡萄糖
糖酵解
丙酮酸
三羧酸循环
NAD
CO2、NADPH
O2 H+、e-
NAD
呼吸链 FAD 辅酶Q
H2O
细胞色素b、c、a、a3
NAD + 大量ATP(38个)
呼吸链(电子传递链)的作用:
•a 传递电子 •b 将传递电子时释放的能量合成ATP。
注意:
原核微生物的呼吸链位于细胞膜上,有 氧呼吸在细胞膜上进行。
1 有氧呼吸 2 无氧呼吸 3 发酵
1 有氧呼吸
❖ 定义:微生物氧化底物时以分子氧作为最 终电子受体的氧化作用。
❖ 最终电子受体——氧气 O2
❖ 参与的微生物——需氧和兼性厌氧微生物。
❖ 呼吸基质(底物) 化能异养微生物——有机物 化能自养微生物——无机物
以-呼吸基质是葡萄糖为例说明
两个特点 •葡萄糖彻底氧化 •产能量大
一 细胞中的氧化还原反应与能量产生 二 微生物的呼吸类型 三 微生物与氧气的关系
一 细胞中的氧化还原反应与能量产生
1 细胞中的氧化还原反应
AH2
2H+ + 2e +A (氧化)
B + 2H+ + 2e
BH2(还原)
AH2 + B
A + BH2(氧化还原)
2 细胞中ATP的合成
• ATP——三磷酸腺苷 • ADP——二磷酸腺苷
生长因子(生长素)
微生物的营养
概念:需求量不大,但对微生物的生长有特殊作用 的有机物质。
功能:各种酶的辅基成分。若缺,酶失去活性。
种类:
维生素类-硫胺素、生物素、核黄素等。 氨基酸类-苏氨酸、亮氨酸等。 嘌呤、嘧啶类-核苷。
常用生长素
▪ 实验室常用酵母膏、蛋白胨作为综合生长素配制培养
基。当对某种微生物所需的生长因子不了解时,可加 入动、植物组织液。
基质-H2
(葡萄糖) -2e-
-2H+
脱氢酶
-2e
传递体-2H NO3-
-2e +2e 相应还原酶
基质 脱氢酶-2H 传递体
NO2-+H2O
生成的能量少。
无氧呼吸的利与弊?
❖粪池、秸秆产甲烷 CO3= CH4 ❖水稻田烂秧 SO4= H2S ❖土壤氮肥的损失 NO3- NO2-(有毒性)
3 发酵
例如:加入血清、血液、酵母浸膏、动植物组 织液
作用:培养异养型微生物 富集、分离微生物
(3)选择培养基(selective medium)
定义:将某种或某类微生物从混杂的微生物群 体中分离出来的培养基。
特点:加入相应的特殊营养
◎缺氮培养基—— 分离固氮微生物
(4)化能有机营养型(chemoorganotroph)
又叫异养微生物。又称化能异养型微生物。 绝大多数细菌、放线菌和全部真菌、病毒。如
大肠杆菌,枯草杆菌,链霉菌,根霉,曲霉。
碳源——有机物
能源——有机物氧化获得。
微生物的营养类型
2 各类微生物的营养特性
微生物可以利用各种营养物质,但就某一种微生 物来说,它们所能利用的物质有一定范围。
▪ (1) 细菌的营养特性 ▪ (2) 放线菌的营养特性 ▪ (3) 酵母菌的营养特性 ▪ (4) 霉菌的营养特性 ▪ (5) 病毒的营养特性
微生物的营养类型
(1) 细菌的营养特性(类型多样)
▪ 自养型
光能:紫硫菌、绿硫菌、蓝细菌 化能:硝化细菌
▪ 异养型
所有腐生菌和寄生菌
(2) 放线菌的营养特性
(4) 许多霉菌的分离、鉴定 察氏培养基
3 微生物培养
好氧培养
(1) 好氧培养
厌氧培养
以空气作为氧的来源。
➢实验室的固体平板培养和斜面培养。 ➢摇瓶培养:液体撞击瓶壁增氧。
三角頩、摇床
➢发酵罐培养:强制通风增氧
培养基
(2) 厌氧培养
隔绝空气、驱除氧气。
厌氧袋法 厌氧罐法 厌氧培养箱培养
培养基
第二节 微生物的能量代谢
呼吸类型-无氧呼吸和发酵 培养方式-抽真空;在N2、H2条件下;固体穿刺。 如:乳酸杆菌,梭状芽孢杆菌,产甲烷杆菌 为生么有氧气不能生活? 原因:有氧存在,代谢产生H2O2和O2-, H2O2有
毒,该类微生物没有分解H2O2的氧化酶
3 兼性厌氧微生物
呼吸类型-无氧时发酵;有氧时有氧呼吸。 培养方式-具体实验要求而定。 如:大肠杆菌,酵母菌。
放能
ATP ADP + Pi +能量(伴随能源物质的分解)
产能
ADP结合一个磷酸生成ATP,为磷酸化。
二 微生物的呼吸类型
❖ 呼吸作用的定义
生物氧化中,呼吸基质脱下的氢和电子经载 体传递最终交给受体的生物学过程。
❖ 主要呼吸基质:葡萄糖、果糖。

有哪些呼吸类型呢?
❖ 依据最终电子受体的不同有三种
微生物的营养物质:能被微生物吸收利用的物质
微生物的营养
水 水是微生物细胞的组成成分。占细胞湿重的 70~95%
水在细胞中的作用?
➢ 1 营养物质的溶剂,而后被吸收。 ➢ 2 生物化学反应的场所。
微生物的营养
碳素养料
功能
细胞干重50%。作为碳源和能源。
种类
无机碳化物-CO2、CO3有机碳化物-糖类、有机酸、醇、纤维素等。
▪ 异养型
各种不同碳源-糖、淀粉、甘油、柠檬酸等
微生物的营养类型
(3) 酵母菌的营养特性
▪ 异养型
糖、有机酸、甘油、石油作碳源。 绝大多数酵母菌不能利用淀粉作碳源。 (4) 霉菌的营养特性
▪ 异养型
碳源、氮源广。
(5) 病毒的营养特性
▪ 专性寄生,生活在一定的活细胞组织内。
三 培养基
用什么培养微生物? ——培养基
根据特定用途分类
培养基
(1)基础培养基(minimum medium) (2)加富培养基(enrichment medium) (3)选择培养基(selective medium) (4)鉴别培养基(differential medium)
培养基
(1)基础培养基(minimum medium)
微生物所需基本营养物质相同。 定义:含有一般微生物生长繁殖所需的
常用碳源
▪ 糖类被微生物优先利用。 ▪ 实验室中常用碳源?葡萄糖、蔗糖、麦芽糖 ▪ 发酵业常用碳源?薯干淀粉、玉米淀粉 ▪ 一般生产常用碳源? 麸皮、酒糟
微生物的营养
氮素养料
功能
组成蛋白质、核酸等物质的重要成分。只作N源
种类 分子态源-固氮微生物 无机氮化合物-需在培养基中加缓冲剂 有机氮化合物-速效氮源(aa)、迟效氮源(Pro)
碳源——以 C O2为惟一碳源。
能源——无机物氧化产生能量。产能有限,生长迟缓。
➢ 硝化细菌 2NH3 + 2O2
微生物的营养类型
2HNO2 + 4H+ + ATP
CO2 + 4H+
[CH2O] + H2O
➢ 氢细菌
生产单细胞蛋白。
➢ 铁细菌 氧化黄铁矿,生成硫酸溶解矿石。细菌冶金。
微生物的营养类型
第三节 微生物的物质代谢
一 微生物的分解代谢 二 微生物合成的次生代谢产物
一 微生物的物质分解
1 碳水化合物的分解
• 单糖: • 双糖:
葡萄糖
CO2+H2O
麦芽糖酶
麦芽糖
葡萄糖
CO2+H2O
• 多糖:
各种细菌、放线菌,曲霉、根霉等
淀粉 淀粉酶 麦芽糖 麦芽糖酶 葡萄糖
CO2+H2O
应用:酿造业
2 脂类的分解
藻类、蓝细菌、光合细菌(紫硫细菌、绿硫细菌)
碳源——以CO2 为惟一碳源 能源——光 转变为 ATP
▪ 为什么用光作能源?
光合色素 ——叶绿素C(主要)
类胡萝卜素和藻胆素为辅助色素,捕捉光,保护膜 免遭光氧化破坏。
微生物的营养类型
▪如何将无机物还原为有机物的?
如:蓝细菌、藻类
光能
CO2
+
H2O

叶绿素
二 微生物的营养类型
1 微生物的营养类型 根据微生物生长时所需的碳源及能量的来
源,将微生物的营养类型分为四种。
▪(1)光能无机营养型 ▪(2)光能有机营养型 ▪(3)化能无机营养型 ▪(4)化能有机营养型
微生物的营养类型
(1)光能无机营养型(Photolithotroph)
又叫自养微生物。又称光能自养型微生物。
产生某种代谢产物
特殊化学物质 产生某种代谢产物
化学 明显特 反应 征变化
区分
作用:快速分类鉴定
分离筛选某微生物菌种
2 微生物培养常用培养基
培养基
(1) 培养许多异养型细菌(包括兼性寄生细菌) 牛肉膏蛋白胨培养基
(2) 培养放线菌 高氏一号培养基
(3) 培养酵母菌、霉菌 麦芽汁、豆芽汁、马铃薯汁培养基
◎加入数滴10%酚—— 分离放线菌
◎加青霉素、四环素、链霉素—— 分离酵母菌、霉菌
加富培养基和选择培养基的区别
加富培养基:增加分离的微生物的数量, 形成生长优势。
选择培养基:抑制不需要的微生物的生长, 使所需要的微生物增殖。
(4)鉴别培养基(differential medium)
定义:鉴别不同微生物类型的培养基。 特点:加入某种特殊化学物质,微生物生长后
1 碳源——有机物作供氢体和碳源,要有CO2存在。 2 能源——光
▪ 具有光合色素
CH3 CO2 + 2
CH3
光能 CHOH光合色素[CH2O] +2CH3COCH3+H2O
净化高浓度有机废水。
微生物的营养类型
(3)化能无机营养型(chemolithotroph) 又叫自养微生物。又称化能自养型微生物。 氢细菌、硫化细菌、铁细菌、硝化细菌。分布在土 壤、水域中,在自然界物质转化中作用重大。
真核微生物的呼吸链在线粒体膜上,有 氧呼吸在线粒体中进行。
2 无氧呼吸
❖ 定义:微生物氧化底物,底物氧化脱下的氢和电 子经呼吸链传递最终交给无机化合物的过程。
❖ 最终电子受体——无机物(NO3-、NO2-、CO2等)
❖ 参与的微生物——厌氧菌和兼性厌氧菌。 ❖ 呼吸基质(底物)——有机物
以硝酸盐还原菌还原葡萄糖为例说明:
培养基的概念:人工配制的适合于微生物生长繁殖 的营养基质。
1 培养基的类型 2 微生物培养常用培养基 3 微生物培养
1 培养基的类型 根据化学组成分类
❖(1)天然培养基
❖(2)合成培养基 ❖(3)半合成培养基
培养基
根据物理状态分类
❖ (1)固体培养基 ❖(2)半固体培养基 ❖ (3)液体培养基
培养基
ATP
CO2
乙醛
丙酮酸
脱羧酶
产能量少(2个ATP),大部分储存在乙醇中。
酵母菌
三 微生物与氧气的关系
1 需氧(好气)微生物 2 厌氧(嫌气)微生物 3 兼性厌氧微生物
1 需氧微生物
呼吸类型-有氧呼吸 培养方式-固体表面,液体浅层,通气,振荡。 如-青霉,枯草杆菌等多种细菌放线菌真菌
2 厌氧微生物
常用氮源
▪ 实验室常用氮源?
KNO3、NaNO3、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。
▪ 发酵常用氮源?
尿素、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、麸皮。
矿质元素 功能
种类
微生物的营养
▼细胞物质的组成部分 ▼激活维持酶的作用 ▼调节渗透压
主要元素-需求量较大,以无机盐形式供给。 P、K、S、Mg、Ca。
微量元素-需求量微小。但缺少导致生理活 性降低;过量有毒害。Cu、Zn、Mn、 Mo等。
第一节 微生物的营养物质和营养类型 第二节 微生物的能量代谢 第三节 微生物的物质代谢
第一节 微生物的营养物质和营养类型
一 微生物的营养 二 微生物的营养类型 三 培养基
一 微生物的营养
1 微生物营养的概念
微生物的营养:微生物吸收利用营养物质的过程
微生物的营养物质有哪些?
2 微生物的营养物质及其功能
相关文档
最新文档