微生物细胞的化学组成和营养要求41页PPT

合集下载

第四章微生物的营养与生长_PPT幻灯片

生理功能存在于乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、醛缩酶、RNA与DNA聚合酶中
存在于过氧化物歧化酶、柠檬酸合成酶中存在于硝酸盐还原酶、固氮酶、甲酸脱氢酶中
存在于甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶中存在于谷氨酸变位酶中存在于细胞色素氧化酶中存在于甲酸脱氢酶中
存在于脲酶中，为氢细菌生长所必需
（五）、生长因子（growth factor）
生长因子为一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。
广义的生长因子包括：维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶碱及其衍生物、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、一些脂肪酸等。
狭义的生长因子：一般仅指维生素。生长因子的主要功能：提供微生物细胞重要化学物
质、辅因子的组分和参与代谢。需用牛肉膏、酵母膏或配制专门的营养液。
第一节微生物的营养
营养物质(nutrient)：那些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
营养(nutrition)：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，而营养是生物维持和
延续其生命形式的一种生理过程。
二、营养物质及其生理功能
6种营养要素：碳源，氮源，能源，生长因子，无机盐和水。
（三）、水
水在细胞中的生理功能主要有： 1、微生物细胞的组成成分； 2、是细胞营养物质和代谢产物的溶剂； 3、是细胞中各种生化反应的良好介质； 4、水还能维持微生物细胞的膨压； 5、水具有较高的比热，稳定细胞内环境温度。
（四）、无机盐（inorganic salt）
指微生物生长必需的金属元素：由硫酸盐、磷酸盐、氯化物等供给。
CaCl2,Ca(NO3) NaCl
KH2PO4,K2HPO4 FeSO4

微生物的营养要求微生物的营养类型微生ppt课件

2)单独存在于细胞质内以无机盐的方式存在. 3、水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种方式
存在游离水：干重法可测得；结合水：不易蒸发、不冻结、也不能浸透, 占水总量的17%—28% 。
二、营养物质及其生理功能
• 碳源〔carbon source〕 • 氮源〔nitrogen source〕 • 无机盐〔mineral salts〕 • 生长因子〔growth factor〕 • 水〔wahtor〕
最早发现的生长因子是维生素，目前曾经发现许多维生素都能起生长因子的作用。维生素大部分是构成酶的辅基或辅酶，需求量很少，但是短少维生素微生物不能正常生长。
有些微生物缺乏或丧失合成某种或某些氨基酸的酶，所以不能合成生长所必需的氨基酸，这类微生物被称为“氨基酸缺陷型〞。
例如：肠膜明串珠菌〔leuconostoc mesenteroides〕经常需求由外源供应多种氨基酸才干生长。
✓构成微生物细胞的组成成分 ✓调解微生物细胞的浸透压， PH值和氧化复原电位。
✓有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源。
✓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。
无机元素的来源和功能
元素人为提供方式
生理功能
P
KH2PO4、K2HPO4 核酸、磷酸和辅酶的成分
无机氮化物、氮
氧化无机物或利用日光能不需要
无机盐
无机氮化物利用日光能
不需要无机盐
水分
水
水
水
水
〔一〕、碳源〔Carbon source〕
◆定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。
◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生理活动提供所需求能源〔异养微生物〕。 ◆种类:无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。有机含碳化合物：糖与糖的衍生物〔多糖：如淀粉、

第四章微生物的营养[可修改版ppt]

无机氮化物、氮
氧化无机物或利用日光能不需要
无机盐
无机氮化物利用日光能
不需要无机盐
水分
水
水
水
水
微生物细胞的化学成分及分析微生物生长所需要的营养物质及其生理功能
略
详见P75~81
三、微生物的营养类型
生长所需要的营养物质
自养型生物异养型生物
生物生长过程中能量的来源
光能营养型化能营养型
光能自养型：以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养化能自养型：以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物化能异养型：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质
不同营养类型之间的界限并非绝对（P82）：
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；
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；
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
5．营养缺陷型
某些菌株发生突变(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 (auxotroph)，相应的野生型菌株称为原养型(prototroph)

第四章微生物营养幻灯片

生理碱性盐
由于其阴离子中的氮被微生物选择性吸收利用而造成培养基的pH上升的盐。如NaNO3
Inorganic salt（无机盐）
大量（主要/宏量）元素 macroelements P、S、K、Na、Ca、Mg等需要量：10-3~10-4M
微量元素 microelements Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Mo等需要量： 10-6~10-8M
Source of carbon （碳源）
❖ 凡是能被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。
❖ 生理功能提供C元素提供能量（例外Cபைடு நூலகம்2）
❖ 碳源物质有机碳化物无机碳化物
微生物的碳源谱
实验室配制微生物培养基常用碳源葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉
工业生产常用的碳源淀粉、糖、麸皮、米糠等
玉米浆含的氨基酸
Water（水分）
生理作用： ➢ 溶剂和运输介质 ➢ 参与一系列生化反应 ➢ 维持蛋白质和核酸等生物大分子构象稳定 ➢ 良好的导热体，调节细胞温度 ➢ 维持细胞的正常形态 ➢ 通过水合与脱水作用，控制多亚基细胞结构的组装与
裂解。
❖ 环境中水的存在状态
结合水：与溶质或其它分子结合而不能被微生物所利用状态的水；
微生物所需营养物质及其生理功能
Nutrient(营养物质)：凡能够满足机体生长、繁殖和完成种种生理活动所需要的物质通常称为微生物的营养物。
Nutrition(营养)：微生物获得与利用营养物质的过程通常称为营养。
微生物是杂食性的：
一般生物能利用的，微生物能利用；一般生物不能利用的，微生物也能利用；对一般生物有害的，微生物还能利用。
第四章微生物营养幻灯片
优选第四章微生物营养

微生物的营养与生长ppt课件

11
水分活度：在相同温度和压力下溶质的蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压之比：
aw=P溶质/P0
a 微生物需要的 w值为0.63~0.99。
细菌、酵母菌﹥霉菌﹥盐细菌﹥耐旱真菌
19.04.2021
可编辑课件PPT
12
三、微生物的营养类型及特点
划分依据：碳源、供氢体、能源根据碳源和供氢体的不同
可分为有机营养型无机营养型；
19.04.2021
可编辑课件PPT
37
2、对数生长期（log phase, expotential phase）： ① 细菌特点：数以几ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ级数增加， A：增长速率常数R值最大，代时短； B：细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均衡； C；酶系活跃，代谢旺盛。代时：（generation time，G）单个细胞完成一次分裂所需时间。
可编辑课件PPT
2
第一节
微生物的营养
19.04.2021
可编辑课件PPT
3
一、微生物细胞的化学成分
水：70-90%
干物质：
有机元素：C（50%）、H、
O（30%）、N（10-13%）
有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物
无机元素：常量元素：P、K、Ca、Mg、 Fe、
痕量元素：Cu、Zn、B、Mo
6
2、氮源：
作用：构成细胞物质及代谢产物中氮素来源的物质。主要用于组成菌体的含氮物质，少数可作为能量（硝化细菌）。
种类：N2——NH3 固氮菌。有机氮源：蛋白质（迟效氮源）、氨基酸无机氮源：NO3、NH4等。（速效氮源）
19.04.2021
可编辑课件PPT
7
氨基酸自养型微生物：利用非AA类的简单氮源（尿素、NH4+、NO3- ）自行合成所需要的一切AA。

节微生物的营养课件

肝浸液（liver infusion）
麦芽汁（malt extract）蛋白胨（peptone）
微生物的分类（根据生长因子的需求性）
生长因子自养型微生物
生长因子异养型微生物
生长因子过量合成微生物
第一节微生物的营养
*
第15页，共56页。
维生素
转移的对象
代谢功能
硫胺素（B1）
乙醛基
焦磷酸硫胺素是脱羧酶、转醛酶、转酮酶、的辅基、与α-酮酸的氧化脱羧和酮基转移有关
从微生物细胞的组成可以理解细菌的6种营养要素：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子、能源
第一节微生物的营养
*
第5页，共56页。
元素及其百分比（％）
小计
大量元素
O 65.0 C 18.0 H 10.0 N 3.0
96%
主要无机元素
Ca 1.5 P 1.0 K 0.35 S 0.25 Na 0.15 Cl 0.15 Mg 0.05
化能自养菌的能源（S、Fe2+、NH4+、NO2－…）
无氧呼吸时的氢受体（NO3－、SO42－…）
第一节微生物的营养
*
第9页，共56页。
无机元素（除碳、氮源外）的来源和功能
元素
人为提供形式
生理功能
P
KH2PO4、KHPO4
核酸、磷酸和辅酶的成分
第一节微生物的营养
*
第24页，共56页。
微生物和动物、植物营养要素的比较
生物类型营养要素
动物（异养）
微生物
绿色植物（自养）
异养
自养
碳源
糖类脂肪
糖、醇、有机酸等
二氧化碳、碳酸盐等
二氧化碳、碳酸盐等

微生物细胞化学组成和的营养需要

情境：配养基的制备任务：微生物细胞的化学组成和营养需要知识点：微生物细胞的化学组成和营养需要课程：食品微生物技术微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成微生物细胞水:70%-90%干物质有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物无机物（盐）微生物动物植物之间存在“营养上的统一性”细胞化学元素组成: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化学组成成分析表明，与其他高等动植物细胞一样，细胞也是常量元素碳、氢、氧、氮、磷、硫（这六种元素占细菌细胞干重的97％）和微量元素钼、锰、锌、钴等构成。

微生物细胞中这些元素主要以蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解产物、代谢产物等有机物质，水和无机盐等无机物质的形式存在。

水是细胞中的一种主要成分，一般可占细胞干重的80％以上。

微生物细胞中碳、氢、氧、氮的含量（以干物质计％）微生物种类C N H O 细菌/ Bacteria5015820酵母/ Yeast49.812.4 6.731.1霉菌/ Mold47.9 5.2 6.740.2微生物细胞的化学组成主要成分细菌酵母菌霉菌水分75－85 70－80 85－90（占细胞鲜重的%）蛋白质50－80 32－75 14－15占细碳水化合物12－28 27－63 7－40胞干脂肪5－20 2－15 4－40 重的核酸10－20 6－8 1%无机盐2－30 3.8－7 6－12微生物的营养需要二、微生物的营养需要营养物质：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：微生物从环境中吸收营养物质并加以利用的过程。

微生物的六大营养物质：碳源、氮源、能源、无机元素、生长因子、水分。

（对异养微生物来讲，因碳源提供能量，故也可认为其有五大营养物质）。

微生物和动物、植物营养要素的比较生物类型营养要素动物（异养）微生物绿色植物（自养）异养自养碳源糖类脂肪糖、醇、有机酸等二氧化碳、碳酸盐等二氧化碳、碳酸盐氮源蛋白质或其降解物蛋白质或其降解物有机或无机氮化物、氮无机氮化物、氮气无机氮化物能源与碳源同与碳源同氧化无机物或利用日光能利用日光能生长因子维生素一部分需要维生素等不需要不需要无机元素无机盐无机盐无机盐无机盐水分水水水水1.碳源凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源。

微生物的营养要求PPT课件

Eg. 细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。
元素碳氮氢氧磷硫
微生物细胞中几种主要元素的含量（干重%）
细菌
酵母菌
真菌
～50
～50
～48
～15
～12
～5
～8
～7
～7
～20
～31
～40
～3
──
──
～1
──
──
第4页/共64页
硫细菌(sulfur bacteria)、铁细菌(iron bacteria) 和海洋细菌(marine bacteria)相对于其他细菌则含有较多的硫、铁和钠、氯等元素, 硅藻(Diatom)需要硅酸来构建富含(SiO2)n的细胞壁。
第5页/共64页
2、化学成分及其分析
各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。
无机物
微
干物质细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质
生
有机物
物细
蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及
胞
它们的降解产物和一些代谢产物等物质
水：70%-90%
第6页/共64页
水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞重量的70~90%。
营养（nutrition）：指生物体从外界环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。
营养物质（nutrient）：指具有营养功能的物质，那些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。在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。
第2页/共64页
一、微生物细胞的化学组成
1、化学元素