5微生物的营养代谢

微生物的营养类型
细菌的营养特性（类型多样） （1） 细菌的营养特性（类型多样） 自养型 光能：紫硫菌、绿硫菌、 光能：紫硫菌、绿硫菌、蓝细菌 化能： 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 异养型 各种不同碳源－ 淀粉、甘油、 各种不同碳源－糖、淀粉、甘油、柠檬酸等 不同碳源
微生物的营养类型
（3） 酵母菌的营养特性 异养型 有机酸、甘油、石油作碳源。 糖、有机酸、甘油、石油作碳源。 不能利用淀粉作碳源。 绝大多数酵母菌不能利用淀粉作碳源 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。 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 活细胞组织内 专性寄生，生活在一定的活细胞组织内。
第五章 微生物的营养代谢
问题——这些微生物 这些微生物 问题 靠什么生长？ 靠什么生长？营养 物质代谢 能量代谢
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 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
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
根据特定用途分类
（1）基础培养基（minimum medium） ）基础培养基（ ） （2）加富培养基（enrichment medium） ）加富培养基（ ） （3）选择培养基（selective medium） ）选择培养基（ ） （4）鉴别培养基（differential medium） ）鉴别培养基（ ）
微生物的营养类型
硝化细菌 2NH3 + 2O2 CO2 + 4H+ 氢细菌
2HNO2 + 4H+ + ATP [CH2O] + H2O
生产单细胞蛋白。 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。 硫酸溶解矿石 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
（4）化能有机营养型 ）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。 又叫异养微生物。又称化能异养型微生物。 化能异养型微生物 绝大多数细菌、放线菌和全部真菌、病毒。 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。 如大肠杆菌，枯草杆菌，链霉菌，根霉，曲霉。 碳源——有机物 有机物 碳源 能源——有机物氧化获得。 有机物氧化获得 能源 有机物氧化获得。
分离筛选某微生物菌种
培养基
2 微生物培养常用培养基
培养许多异养型细菌（包括兼性寄生细菌） （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 培养酵母菌、 （3） 培养酵母菌、霉菌 麦芽汁、豆芽汁、 麦芽汁、豆芽汁、马铃薯汁培养基 （4） 许多霉菌的分离、鉴定 许多霉菌的分离、 察氏培养基
微生物的营养
碳素养料
功能 种类 常用碳源 糖类被微生物优先利用。 糖类被微生物优先利用。 被微生物优先利用 实验室中常用碳源？葡萄糖、蔗糖、 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、 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、 一般生产常用碳源？ 麸皮、酒糟 细胞干重50％。作为碳源和能源。 细胞干重50％。作为碳源和能源。 50％。作为碳源 无机碳化物－ 无机碳化物－CO2、CO3有机碳化物－糖类、有机酸、 纤维素等。 有机碳化物－糖类、有机酸、醇、纤维素等。
（4）鉴别培养基（differential medium） ）
定义：鉴别不同微生物类型的培养基。 鉴别不同微生物类型的培养基。 不同微生物类型的培养基
加入某种特殊化学物质， 特点：加入某种特殊化学物质，微生物生长后 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
◎缺氮培养基—— 缺氮培养基 分离固氮微生物 ◎加入数滴10%酚—— 加入数滴 酚 分离放线菌 ◎加青霉素、四环素、链霉素 加青霉素、四环素、链霉素—— 分离酵母菌、 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， 加富培养基：增加分离的微生物的数量， 形成生长优势。 形成生长优势。 选择培养基：抑制不需要的微生物的生长， 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。 使所需要的微生物增殖。
微生物的营养
氮素养料
功能
蛋白质、 等物质的重要成分。 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－ 分子态源－固氮微生物 无机氮化合物－ 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( 有机氮化合物－速效氮源（aa)、迟效氮源(Pro) 常用氮源 实验室常用氮源？ 实验室常用氮源？ 牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。 KNO3、NaNO3、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。 发酵常用氮源？ 发酵常用氮源？ 尿素、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、麸皮。 尿素、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、麸皮。
类胡萝卜素和藻胆素为辅助色素，捕捉光， 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。 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？ 如何将无机物还原为有机物的？ 蓝细菌、 如：蓝细菌、藻类
光能
CO2 + H2O
→
叶绿素
[CH2O] + O2 ↑
绿硫细菌、 还原CO 如：绿硫细菌、紫硫细菌 还原CO2 时， 还原态无机硫化物作氢或电子供体。 以还原态无机硫化物作氢或电子供体。
（3）选择培养基（selective medium） ）
定义： 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。 分离出来的培养基 体中分离出来的培养基。 加入相应的特殊营养物质或化学物质， 特殊营养物质或化学物质 特点：加入相应的特殊营养物质或化学物质， 抑制不需要微生物的生长，利于所需要微生物 抑制不需要微生物的生长，利于所需要微生物 不需要微生物的生长 的生长。 的生长。
微生物的营养
矿质元素 功能
▼细胞物质的组成部分 ▼激活维持酶的作用 ▼调节渗透压
种类
主要元素－需求量较大，以无机盐形式供给。 主要元素－需求量较大，以无机盐形式供给。 Mg、Ca。 P、K、S、Mg、Ca。 微量元素－需求量微小。但缺少导致生理活 微量元素－需求量微小。 性降低；过量有毒害。Cu、Zn、Mn、Mo等 性降低；过量有毒害。Cu、Zn、Mn、Mo等。
实验室常用酵母膏、蛋白胨作为综合生长素配制培养 实验室常用酵母膏、蛋白胨作为综合生长素配制培养 酵母膏 作为综合生长素 当对某种微生物所需的生长因子不了解时， 基。当对某种微生物所需的生长因子不了解时，可加 植物组织液。 入动、植物组织液。
二
1
微生物的营养类型
微生物的营养类型 根据微生物生长时所需的碳源 碳源及 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。 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
三 培养基
用什么培养微生物？ 用什么培养微生物？ ——培养基 培养基 培养基的概念：人工配制的适合于微生物生长繁殖 培养基的概念：人工配制的适合于微生物生长繁殖 营养基质。 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
培养基
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
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， 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。 物来说，它们所能利用的物质有一定范围。 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） 细菌的营养特性 放线菌的营养特性 酵母菌的营养特性 霉菌的营养特性 病毒的营养特性
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 特殊营养物 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。 质制成的营养丰富的培养基。 例如：加入血清、血液、酵母浸膏、 例如：加入血清、血液、酵母浸膏、动植物组 织液 作用： 作用：培养异养型微生物 富集、 富集、分离微生物
微生物的营养
生长因子（生长素） 生长因子（生长素）
概念：需求量不大，但对微生物的生长有特殊作用 概念：需求量不大，但对微生物的生长有特殊作用 有机物质。 的有机物质。 功能：各种酶的辅基成分。若缺，酶失去活性。 功能：各种酶的辅基成分。若缺，酶失去活性。 维生素类－硫胺素、生物素、核黄素等。 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。 氨基酸类－苏氨酸、亮氨酸等。 嘌呤、嘧啶类－核苷。 嘌呤、嘧啶类－核苷。 常用生长素
CO2 ＋ 2 CH3 CH3 [CH2O] +2CH3COCH3+H2O CHOH 光合色素 光能
净化高浓度有机废水。 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) ）化能无机营养型（ 又叫自养微生物。又称化能自养型微生物。 又叫自养微生物。又称化能自养型微生物。 化能自养型微生物 氢细菌、硫化细菌、铁细菌、硝化细菌。 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。 在土壤、水域中，在自然界物质转化中作用重大。 碳源——以 C O2为惟一碳源。 以 为惟一碳源。 碳源 能源——无机物氧化产生能量。产能有限，生长迟缓。 无机物氧化产生能量。产能有限，生长迟缓。 能源 无机物氧化产生能量