(食品微生物)微生物的营养类型
4 微生物的营养
基团移位 有 快 由稀至浓
内部浓度高
运送速度
溶质运送方向
平衡时内外浓度
相等
无特异性 不需要
相等
特异性 不需要
运送分子 能量消耗
运送前后溶质分子
特异性 需要
特异性 需要
不变
无 无竞争性 无
不变
有 有竞争性 有
不变
有 有竞争性 有
改变
有 有竞争性 有
载体饱和性 与溶质类似物 运送抑制剂
•单纯扩散:溶质分子通过细胞膜上的小孔由高浓度 向低浓度扩散。 •促进扩散:物质在膜渗透酶帮助下顺浓度梯度快速 扩散运送。
第六章 微生物的营养
一、微生物的营养
• 营养(nutrition):指生物体从外部环境摄取
其生命活动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。
• 营养物(nutrient):指具有营养功能的物质, 在微生物学中,常常还包括光能这种非物质形
式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常
生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质
微生物的营养类型
营养类型
光能自养型 (光能无机营养型) 光能异养型 (光能有机营养型) 化能自养型 (化能无机营养型) 化能异养型 (化能有机营养型)
能源
光 光 无机物* (还原态) 有机物
氢供体
无机物 有机物 无机物 有机物
基本碳源
CO2 CO2及简单 有机物 CO2 有机物
实例
蓝细菌 藻类 红螺菌科 铁细菌 氢细菌
6、水
• 微生物细胞的重要组成成分,其含量可达70~
95%(细菌~80%,酵母~75%,霉菌~ 85%)。 • 水的类型:自由水、结合水。 • 水的功能:优良的溶剂;细胞内进行各种生化 反应的媒介;维持生物大分子结构的稳定,参 与某些重要的生物化学反应。
微生物六大营养要素及功能
微生物六大营养要素及功能
微生物的六大营养要素及功能如下:
1. 碳源:能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。
2. 氮源:能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。
少数能提供能源,只有少数自养微生物如硝化细菌能利用铵盐、硝酸盐产生能量。
3. 能源:能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
4. 生长因子:是一类调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
其作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢,补充微生物所需的氨基酸,利用嘌呤、嘧啶来合成核苷酸,再合成核酸。
5. 无机盐:可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素,作为酶活性中心的组成部分,维持生物大分子和细胞结构的稳定性,调节并维持细胞的渗透压平衡,控制细胞的氧化还原电位。
6. 水:是一切生命活动的必须条件,是微生物生长必不可少的物质。
这些营养要素是微生物生长和繁殖所必需的,对于维持微生物的生命活动具有重要作用。
4.微生物的营养(1)
加富培养基
是在培养基中加入血、血清、动植物组 织提取。用来培养要求较苛刻的某些异 养微生物。
Cncnc-micro
无机盐(mineral salts)
无机盐功能 构成微生物细胞的组成成分 调解微生物细胞的渗透压, PH值和氧 化还原电位 有些无机盐如S、Fe还可做为化能自养微 生物的能源 构成酶活性基的组成成分,维持E活性。 Mg、Ca、K是多种E的激活剂
Cncnc-micro
无机盐种类
构成微生物细胞以C、H、O、N、P、S六种元素 为主, 此外Ca、K 、Mg、Fe,约占细胞干重的 95%以上。 大量元素Ca、K 、Mg、Fe,以无机盐阳离子形 式被吸收,配培养基要加进磷酸盐、硫酸盐。
Cncnc-micro
化能自养微生物
在完全无机的环境中生长发育,以无机 化合物氧化为时释放的能量为能源,以 CO2为碳源,合成细胞物质的微生物叫化 能自养微生物。 这类细菌包括硫细菌、硝化细菌、H细 菌、铁细菌等,硫细菌和硝化细菌与生 产密切相关。
Cncnc-micro
异养微生物(有机营养型)
在完全有机环境中生长繁殖,以含碳 有机物为碳源,含氮有机物或无机物为 氮源,合成细胞物质,称为异养微生物。
Cncnc-micro
氮源种类
分子态氮:固氮微生物以分子氮为唯一氮源 无机态氮:硝酸盐、铵盐几乎所有微生物能利用 有机态氮:蛋白质及其降解产物 实验室常用牛肉膏、蛋白胨、酵母膏做氮源 生产用玉米浆、豆饼、葵花饼、花生饼等。 a 速效氮源:玉米浆、铵盐等 b 迟效氮源:豆饼、花生饼等
Cncnc-micro
基团转位:是在研究糖的运输时发现的 一种主动运输方式。 运输过程中需要能量,被运输的物质发 生化学变化的运输叫基团移位。 许多糖就是靠基团移位进行运输的。 这种运输方式是微生物通过磷酸转移酶 系统来运输营养物质的。
《微生物学》微生物的营养
图6-1 单纯扩散
(二)促进扩散
图6-2 促进扩散
促进扩散(facilitated diffusion) 指溶质必须在细胞膜上的底物特异 载体蛋白的协助下,不消耗能量的 扩散运输方式,多见于真核生物, 原核生物中少见(图6-2)。促进扩 散与单纯扩散同属于被动扩散,是 不耗能的跨膜运输方式,所以也不 能进行逆浓度运输,但扩散效率较 快,其原因则是有特异载体蛋白的 参与。
(2) 合成培养基 合成培养基(synthetic medium),也称为化学限定培养基(chemically defined medium),是营养成分 背景完全清晰的培养基,由高纯化学试剂配制而成。 (3) 半合成培养基 半合成培养基(semisynthetic medium)是由部分天然材料和部分化学试剂配制的培养基,如马铃薯蔗 糖培养基(干净削皮的马铃薯200g,蔗糖20g)。
(二)微生物的营养物质及生理功能
4.无机盐
无机盐(mineral salt)或矿质元素主要可为微生物的生长提供除碳源和氮源外的各种重要 元素,是微生物生命活动不可缺少的物质。
在配制微生物培养基时,对大量元素来说,首选无机盐是K2HPO4和MgSO4,可同时提供 多种需要量大的元素。同时,许多微量元素是重金属,不能过量,否则可能产生毒害作用, 但是在部分生物中,特别是真菌,会对某些重金属元素富集,这在重金属污染处理中具有重 要意义。
氧化还原电位(redox potential)又称氧化还原势,是衡量某氧化还原系统中氧化剂接受电子或还原剂释放电子趋势 的一种指标。 6. 原料易得
从经济角度考虑,在配制培养基时应尽量利用廉价且来源方便的原料。
(三)培养基设计的方法
1. 查阅文献,借鉴经验 设计培养基时,首先应该根据实验目的查阅文献,收集已发表的培养基配方,根据实验要求进行筛 选。 2. 生态模拟 凡有某种微生物大量生长繁殖的环境,一定存在着该微生物所必要的营养及赖以生存的其他条件。 3. 营养需求,科学组合 根据微生物的营养需求,通过不同因素实验考察的优化方法确定最优配方。 4. 试验比较,优化配方 初步设计的适合某种微生物生长的培养基配方,还必须经具体试验和比较后才能最后确定符合实 际要求的培养基。
微生物的营养类型
PEP+HPr
酶1
Pyr(丙酮酸)+
P-HPr
2、糖经磷酸化进入细胞膜:膜外环境中的糖先与外膜表面的酶
Ⅱc结合,接着糖分子被由P-HPr Ⅱa酶 Ⅱb酶逐级传递来的磷酸基团激活,最 后通过酶Ⅱc再把这一磷酸糖释放到细胞质中。 酶Ⅱ P-HPr+糖 糖-P +HPr 酶Ⅱ 共有酶Ⅱc 、酶Ⅱa和酶Ⅱb3种。其中酶Ⅱa为细胞质蛋白,无底物特异 性,而酶Ⅱb和Ⅱc均为膜蛋白,它对底物具有特异性选择作用,可通过诱导产生, 种类很多。酶1无底物特异性
第二节 微生物的营养类型
• 营养类型:根据微生物生长所需要的主要营养要素 即能源和碳源的不同而划分的微生物类型
分类标准 1。以能源分 2。以氢供体分 3。以碳源分 营养类型
光能营养型
化能营养型 无机营养型 有机营养型 自养型 异养型 氨基酸自养型 氨基酸异养型 原养型或野生型 营养缺陷型 渗透营养型
第三节 营养物质进入细胞的方式
不通过膜上 载体蛋白
单纯扩散
运送方式
通过膜上载体 蛋白
不耗能
促进扩散
运送前后溶质 分子不变:主 动运送 运送前后溶质 分子改变:基 因移位
耗能
单纯扩散
定义:
又称被动运送,指疏水性双分子层细胞膜在无载体蛋白 参与下,单纯依靠物理扩散方式让许多小分子,非电离分子 尤其是亲水分子被动通过的一种物质运送方式。
蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类
光
有机物
红螺菌科的细菌即紫色非硫细菌 硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、梳 黄细菌等
微生物的营养
一、微生物细胞的化学组成
(一) 细胞化学元素组成:整个生物界大体相同,主要 是C、H、O、N(占干重90-97%),C占约50%, C/N一般是5:1。
主要元素:碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、 铁等;
微量元素:锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、 镍、硼等。
微生物细胞中几种主要元素的含量 (干重的%)
➢ 有些微生物需要从外界吸收现成的氨基酸作为 氮源才能生长,这类微生物叫做氨基酸异养型 生物,也叫营养缺陷型。
3、能源
➢ 定义: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。
➢ 种类: (1)化学物质: 有机物——化能异养微生物的能源(同碳源); 无机物——化能自养微生物的能源(不同于碳源),如
类 元素水平 型
化合物水平
培养基原料水平
C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼
有
粉等
机 C·H·O·N 多数氨基酸、简单蛋白 一般氨基酸、明胶等
碳
质等
C·H·O
糖、有机酸、醇、脂类 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、
等
糖蜜等
C·H
烃类
天然气、石油及其不同馏 份、石蜡油等
无 C(?)
—
—
➢ 实验室常用的氮源
碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、胰酪蛋白、尿素、蛋白胨、 牛肉膏、酵母膏等。
➢ 生产上常用的氮源
硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、 蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆、麸皮等。
➢ 不需要利用氨基酸作为氮源,能利用尿素、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,这种微生物称为氨基酸自养 型生物。
NH4+,NO2-,S,H2S,H2和Fe2+等,这类微生物主要有 硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌,在自然界物质转 换过程中起着重要的作用。
微生物的营养类型
思考题
1. 从微生物的营养类型理解微生物的生命活动 2. 不同营养类型的微生物之间存在的共性和特殊性 是什么
NH4+ H2 S0. H2S
Fe2+
O2 SO4 2NO3O2
NO2- , H2O H2O. H2S SO4 2- , N2
Fe3+ , H2O
化能有机异养型
化能有机异养型 Carbon source
Energy source Electron sources
Chemoorganotrophic heterotrophy Organic carbon source
Alcaligens and Pseudomonas sp.
Nr H2 NO2-
Electron acceptor O2 O2
Products
H2O
NO3- , H2O
Nitrosomonas
Desulfovibrio
Thiobacillus denitrificans Thiobacillus ferrooxidans
微生物能适应环境条件的变化
原养型 (Prototroph)也称野生型(wild type)
营养缺陷型(auxotroph) 通过基因突变,原养型菌株可以变为营养缺陷型菌株
基因突变可以是自发突变(Natural mutation),也
可以是人工诱变(Induced mutation)
营养缺陷型必须生活在完全培养基或补充培养基上
光能异养菌(Photoheterotroph)
紫色非硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)如红螺菌属(Rhodospirillum)
微生物营养
1、微生物的营养物质微生物的营养:微生物在生长过程中,需要不断从外界环境中吸收物质,并加以利用,以获得能量和合成细胞物质。
可以被微生物吸收和利用的物质就是微生物的营养物质。
根据其性质和作用可将其营养物质划分为:碳素营养物质、氮素营养物质、矿质养料、生长因子、水分。
(1)碳素营养物质(碳源):微生物细胞中含碳量约战细胞干重的50%。
无机化合物:CO2和碳酸盐碳素的功能:(1)组成有机分子的碳架;(2)为细胞提供能量(2)氮素营养物质(氮源):细菌、酵母细胞的含氮量约占细胞干重的7%-13%,霉菌含氮量约占细胞干重的5%。
氮源物质主要有:分子氮:N2(固氮微生物的氮源)、无机氮化物:铵盐: NH4+、硝酸盐::NO3-、有机氮化物:牛肉膏、蛋白胨、尿素、酪素、玉米浆、豆饼等。
组成有机分子:如蛋白质和核酸(3)矿质养料:微生物需要的矿质养料分为大量元素和微量元素。
大量元素包括:Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S等微量元素包括:Cu、Mn、Zn、Se等矿质营养的功能:(1)构成微生物细胞的各种组分(2)调节微生物细胞的渗透压(3)某些元素,如S、Fe可作为自养微生物的能源。
(4)生长因子:不能合成一种或几种微量的有机化合物,必须由外源供给才能进行生长繁殖。
包括氨基酸(用于蛋白质的合成)、碱基(核酸合成必须的成分)、维生素(构成酶的辅基或辅酶,酶活性所必须的成分)。
野生型(原养型):从自然界直接分离获得的微生物。
营养缺陷型:必须从外界获得物质才能生长繁殖。
营养缺陷型种类:(1)缺少合成氨基酸能力的微生物称为氨基酸缺陷型(2)缺少合成维生素能力的微生物称为维生素缺陷型(3)缺少合成碱基能力的微生物称为嘧啶或嘌呤缺陷型。
在同一种微生物中会有不同的营养缺陷型(5)水分:微生物细胞的含水量较高,约占细胞细胞鲜重的70%-90%。
水在微生物中起着重要的功能:(1)细胞的重要组成成分(2)生化反应的介质(3)营养物质和代谢产物的良好溶剂(4)水的比热高,热的传导性好,能有效地吸收代谢过程中放出的热,并将吸收的热散发出去,避免导致细胞内温度陡然升高(5)维持细胞的膨压。
微生物的营养类型
微生物的营养类型1. 内容根据微生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源以及电子供体的不同,微生物的营养类型可分为:光能无机自养型、光能有机异养型、化能无机自养型、化能有机异养型。
1.光能无机自养型:以光作为能源,以CO2为基本碳源,还原CO2的氢供体是还原态无机化合物(H2O、H2S或Na2S2O3等)。
2.光能有机异养型:以光为能源,以有机碳化合物(甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、异丙醇、丙酮酸和乳酸等)作为碳源与氢供体营光合生长,在只有无机物的环境中不能生长,所以有别于利用CO2作为唯一碳源的自养型。
3.化能无机自养型:利用无机化合物氧化过程中释放出的能量,并以CO2为碳源。
它们能在完全无机的环境中生长。
4.化能有机异养型:以有机碳化合物作为能源,碳源和氢供体也是有机碳化合物。
有机碳化合物是兼有能源与碳源功能的双重营养物。
如淀粉、蛋白质等大分子物质以及单糖、双糖、有机酸和氨基酸等简单有机物。
营养缺陷型:某些菌种发生突变(自然突变或人工诱变)后,失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力,必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖,这种突变型菌株称为营养缺陷型。
相应的野生型菌株称为原养型。
2. 练习一、选择题1. 大多数微生物的营养类型属于:()A. 光能自养B. 光能异养C. 化能自养D. 化能异养答案:D2.蓝细菌的营养类型属于:()A.光能自养 B. 光能异养 C.化能自养 D. 化能异养答案:A3. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是:()A. 所需能源物质不同B. 所需碳源不同C. 所需氮源不同答案:B二、填空1. 光能自养菌以__________作能源,以__________作碳源。
答案:光,CO22.光能异养菌以__________作能源,以__________为碳源,以__________作供H体将__________合成细胞有机物。
答案:光,CO2,有机物,CO23.化能自养菌以__________取得能量,以__________作碳源合成细胞有机物。
微生物的营养物质及类型
能源
(一)按生长所需要的碳源的不同,有两种: 1.异养型(有机型)微生物: 在生长时需要以现成有机物质(如单糖、双糖、淀 粉、纤维素、有机酸)作为碳源。 特点:不能在完全无机的环境中生活。 2.自养型(无机型)微生物:在生长时利用简单的无 机物质(CO2或无机碳酸盐)为营养物质,不需要外界 供给有机物。 特点:(1)不需要有机养料,可生活在完全无机环境中。 (2)将无机碳源转化为细胞的有机物。 动物异养型生物 植物、微生物异养型和自养型 多数微生物异养型,少数微生物自养型。
幼龄菌>衰老型>休眠体
2.碳源:
概念
微生物生长提供碳素来源的物质
无机碳化合物 CO2和碳酸盐 淀粉、纤维素、半纤维素、 果胶、脂肪、氨基酸、蛋白 质、有机酸
种类 有机碳化合物 作用
为机体完成整个生理活动和机体生长提供能量 实验室 葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、 甘油和一些有机酸。 饴糖和淀粉
常用 发酵工业
红螺菌 氢细菌、硫杆菌、 铁细菌亚硝化单胞 菌属、硝化细菌 细菌(大部分)和所 有放线菌、真菌、 原生动物
有机物
本节要点
一、营养:微生物从周围环境中吸收营养物质,并加以利用过程。 营养物质(或养料):能够满足微生物生长、繁殖和完成各种生 理活动所需的物质。 二、微生物营养的六大要素:水、碳源、氮源、能源、矿物质和 生长素。 三、根据微生物生长需要碳源、能源及电子供体性质的不同,将 微生物的营养类型分为四种: 1.光能无机营养型:也叫光能自养型微生物,以C02为唯一或主要 碳源,并利用光能,以无机物作为供氢体将CO2还原成细胞物质。 2.光能有机营养型:也叫光能异养型微生物,利用光作为能源, 以有机物作为碳源和供氢体,将CO2还原成碳水化合物。 3.化能无机营养型:也称化能自养型微生物,利用氧化无机物所 产生的能量作为能源,CO2作为碳源,合成自身需要的有机含 碳化合物。 4.化能有机营养型:或称化能异养型微生物,生长所需要能量和 碳源均来自有机物。
《微生物的营养要求》课件
生长因子
生长因子是微生物生长所必需 的,但它们在细胞内不能自行 合成,必须从外界获取。
生长因子的种类很多,如维生 素、氨基酸、嘌呤和嘧啶等, 它们参与细胞物质的合成和代 谢调节。
例如,维生素是许多酶的辅基 或激活剂,参与能量代谢和物 质合成;氨基酸则是蛋白质的 基本组成单位。
微生物的营养物质来源
环境因素对微生物营养需求的影响
环境因素如温度、pH值、渗透压、压力等都会影响微生物的营养需求。例如,在高温环境中,微生 物需要更多的蛋白质来维持其细胞结构的稳定性和酶的活性。而在低pH值环境中,微生物则需要更 多的糖类和氨基酸来维持其细胞膜的稳定性和渗透压。
环境因素的变化也会影响微生物对营养物质的吸收和利用。例如,在富氧环境中,微生物需要更多的 能量来维持其生命活动,因此需要更多的葡萄糖等能源物质。而在厌氧环境中,微生物则更多地依赖 有机物作为能源。
核酸代谢
核酸是微生物生长和繁殖所必 需的物质,通过核酸代谢,微 生物能够合成DNA和RNA等
核酸分子。
核酸代谢过程中需要摄取磷 酸、核糖等物质,同时还需 要多种维生素和矿物质的参
与。
不同微生物对核酸的需求和代 谢方式也有所不同,有些微生 物能够利用DNA或RNA作为
能源物质进行生长繁殖。
微生物的营养物质需求与环境
生长因子的种类和浓度对微生物的生长和代谢有重要影响,不同的微生 物对生长因子的需求不同。
生长因子的主要功能包括参与酶的辅基组成、促进细胞分裂以及调控细 胞代谢等。
微生物对营养物质的吸收方式
04
单纯扩散
01
扩散方式
物质顺浓度梯度由高浓度向低浓度转运,不消耗能量。
02
转运机制
细胞膜上存在通透性较高的蛋白质或通道,物质通过这 些蛋白质或通道从高浓度一侧向低浓度一侧转运。
微生物的营养—微生物的营养类型(食品微生物学课件)
二、光能异养型
也称光能有机营养型,是一类不能以CO2作为唯一碳源或主要 碳源,而是以简单有机物(如有机酸、醇等)为供氢体,利用光作 为能源将CO2还原为细胞物质的微生物。红螺属的一些细菌就是 这一营养类型的代表。
三、化能自养型
也称化能无机营养型,是一类利用无机物氧化过程中放出的化 学能作为它们生长所需的能量,以CO2或碳酸盐作为的唯一或主 要碳源进行生长,利用电子供体如氢气、硫化氢、二价铁离子或 亚硝酸盐等使CO2还原成细胞物质的微生物。这类微生物有硫化 细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。
四、化能异养型
也称化能有机营养型,是一类利用有机化合物(如淀粉、糖类、 纤维素、有机酸等)既作为碳源又作为能源的微生物。目前在已 知的微生物中大多数属于这种营养类型(包括绝大多数的细菌、 全部真菌、原生动物以及病毒)。
微生物营养养类型的分类
一、光能自养型
也称光能无机营养型,是一类能以CO2为唯一碳源或主要碳源并 利用光能,以无机物(如H2、H2S、S等)作为供氢体,使CO2还原 为细胞物质,并且释放出硫元素的微生物。该类型的代表是蓝细菌、 紫硫细菌、绿硫细菌、藻类。
蓝 细 菌 含 有 叶 绿 素
微生物所需六大营养物质
有关“微生物”所需的六大营养物质
微生物所需的六大营养物质是碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
碳源是微生物生长所需要的主要碳素来源,用于构成微生物的细胞物质或代谢产物中的碳素来源。
碳源的种类极其广泛,简单的无机含碳化合物、比较复杂的有机物、复杂的有机大分子等都可作为微生物的碳源。
氮源是微生物用于构成细胞物质的氮素来源,有铵盐、含氮盐、有机含氮化合物等。
不同的微生物对氮源的利用能力差异很大,有些微生物只能利用铵盐、其他含氮盐或有机含氮化合物作为氮源,而有少数固氮微生物则能利用分子态氮作为氮源来合成自身的氨基酸、蛋白质。
能源是能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能,如太阳光的光能。
生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
生长因子通常包括维生素、氨基酸、碱基、固醇、胺类等。
无机盐可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素,如磷、硫、钾、钠、钙、铁等。
水是一切生命活动的必须条件,也是微生物细胞的重要组成成分。
总的来说,微生物的六大营养物质分别起到提供碳素、氮素来源、提供能量、调节代谢、提供其他元素和维持细胞水活性的作用,对于微生物的生长和繁殖至关重要。
食品微生物重点
食品微生物重点 Revised by BETTY on December 25,2020食品微生物第1章1.微生物是指需借助显微镜才能观察到的一群微小生物的总称,它是一大群种类各异独立生活的生物体。
2.微生物的类群:无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒,原核细胞结构的真细菌、古细菌和有真核细胞结构的真菌。
3.微生物的特点(共性):(1)体积小、面积大(最重要)(2)吸收多、转化快(3)生长旺,繁殖快(4)适应强、易变异(5)分布广,种类多。
4.荷兰的列文虎克是第一个真正看见并描述微生物的人。
5.巴斯德的突出贡献:(1)彻底否定自然发生说(2)证明发酵是由微生物引起的(3)创立巴氏消毒法(4)预防接种提高机体免疫功能6.曲颈瓶实验(怎么推翻了自然学说):把营养物质经过煮沸在曲颈瓶内可一直保持无菌状态,机制不腐败,因为弯曲的曲颈瓶阻挡了外面空气的微生物直达营养基质内,一旦把瓶颈打断或斜放,煮沸的基质则发生腐败。
证明了空气中含有微生物,从而彻底否定了自然学说。
7.柯赫的功绩:(1)第一个发明了微生物的纯培养(2)对病原菌的研究柯赫法则(名词解释):病原微生物必须来自患病机体;从患者身上必须分离到该病原体,并且可培养出来;人工接种这种病原微生物,必须引发相同的疾病。
8.食品微生物学及其未来:(1)微生物基因组和后基因组研究将全面展开,推动食品微生物学发展(2)微生物生态学研究更加重视和深入(3)强化和继续深入微生物相关的食品安全性研究第2章1.微生物根据有无细胞结构可分为细胞型微生物与非细胞型微生物;根据细胞核类型,细胞型微生物还可分为原核微生物和真核微生物。
2.原核微生物是指一大类不具有细胞核膜、只有核区的裸露DNA的原始单细胞,通常包括:细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、立克次氏体以及古细菌等。
3.细菌有球状、杆状、螺旋状;分为球菌、杆菌和螺旋菌、4.自然界中杆菌最常见。
5.细菌的形态受环境条件的影响,如培养温度,培养时间,培养基的成分与浓度等发生改变,均可能引起细菌形态的改变。
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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
[ CH2O] + 2S + H2O
2020/7/8
2.光能有机营养型 (光能异养型,photoheterotroph)
可在完全无机及无光的环境中生长。 它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环。
2020/7/8
4.化能有机营养型 (化能异养型,chemoheterotroph) 生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出 的化学能; 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物, 如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。
2020/7/8
有机物通常既是碳源也是能源!
大多数细菌、放线菌、原生动物、几乎全 部的真菌都是化能有机异养型微生物;
所有致病微生物均为化能有机异养型微生物;
2020/7/8
2020/7/8
不同营养类型之间的界限并非绝对:
异养型微生物并非绝对不能利用CO2; 自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长; 有些微生物在不同生长条件下生长时,其营养 类型也会发生改变;
微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其 对环境条件变化的适应能力
2020/7/8
2020/7/8
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1.光能无机营养型 (光能自养型,photoautotroph)
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;
CO2 + 2H2A
光能 光合色素
[CH2O] + 2A + H2O
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H3C
光能 光合色素
2 CH3C0CH3 + [CH2O] + H2O
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光能无机自养型和光能有机异养型微生物可利用光能生长, 在地球早期生态环境的演化过程中起重要作用。
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3.化能无机营养型 (化能自养型,chemoautotroph)
生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能; 以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时,利用 H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原 成细胞物质。
以CO2及简单有机物为碳源; 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;
这类微生物能利用有机物迅速繁殖,常用于污水处理。
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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。
H3C
2
CHOH + CO2
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例如紫色非硫细菌(purple nonsulphur bacteria): 没有有机物时,同化CO2, 为自养型微生物; 有机物存在时,利用有机物进行生长,为异养型微生物; 光照和厌氧条件下,利用光能生长,为光能营养型微生物; 黑暗与好氧条件下,依靠有机物氧化产生的化学能生长,
为化能营养型微生物;