微生物的营养知识总结

微生物的营养

微生物的特点：食谱广、胃口大

营养物质：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

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要求

一、微生物细胞的化学组成

（一）化学元素(chemical element):

大量元素(macro element) :碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁（其中前六种占细菌细胞干重的97%）。

微量元素(trace element) : 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼。

微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”。

组成微生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而异，也随菌龄及培养条件不同在一定范围内发生变化。

（二）微生物细胞的化学成分及分析

微生物细胞中的各种元素的存在形式：主要以水、有机物、无机物的形式存在于细胞中。

微生物细胞的化学组成的影响因素：微生物种类、菌龄、培养条件。

（三）元素在细胞内存在形式

上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中：

1、有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物.

2、无机物：①参与有机物组成

②单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.

3、水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种形式存在

游离水：干重法可测得；

结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透，占水总量的17%—28% 。与其他生物细胞相比

•共同成份：•特殊成份：

水肽聚糖

无机盐胞壁酸

蛋白质磷壁酸

糖类D-型氨基酸

脂类二氨基庚二酸

核酸等吡啶二羧酸等

化学成分及其分析

有机成分：化学方法直接抽提然后定性定量

细胞破碎、获得不同的亚显微结构，然后分析

无机成分：灰分测定

湿重、干重、细胞含水量

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（water ）

微生物与动植物营养要素的比较

（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要能源（异养微生物）。

种类: 无机含碳化合物：如和碳酸盐等。

有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴糖；单糖）

脂类

醇类

有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。

碳源功能

•C素构成细胞及代谢产物的骨架

•C素是大多数微生物代谢所需的能量来源

碳源种类

•无机C源：、碳酸盐，只能被自养微生物利用

•有机C源：各种糖类，其次是有机酸、醇类、脂类和烃类化合物

微生物的碳源谱

（二）氮源（Nitrogen source ）：

定义：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。

种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N 2 2 等；

有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等

功能：①提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及含氮代谢物等的原料。

②少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。

微生物的氮源谱

①许多腐生型细菌、肠道菌、动植物致病菌一般都能利用铵盐或硝酸盐作为氮源。 大肠杆菌、产气杆菌、枯草杆菌、铜绿假单胞菌等都可以利用硫酸铵、硝酸铵作为氮源 ; 放线菌可以利用硝酸钾作为氮源 ; 霉菌可以利用硝酸钠作为氮源等 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

a 速效氮源：实验室常用牛肉膏、蛋白质、玉米浆、酵母膏做氮源

b 迟效氮源：生产用豆饼、葵花饼、花生饼等。

蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫迟效氮源。

无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。

速效氮源，通常有利于机体的生长；迟效氮源，有利于代谢产物的形成。

实验室常用的无机氮源：碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、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、玉米浆等。

营养物质及其生理功能

能源：能为微生物生命活动提供能量来源的营养物或辐射能称为能源。

化学能：有机物-化能异养微生物和无机物-化能自养微生物

光能

化能无机自养型微生物的能源都是一些还原态的无机物，例如NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等。能利用这种能源的微生物都是一些原核生物，包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。

在微生物生长过程中，具体某一种营养物质可同时兼有几种营养要素的功能，如氨基酸即可以作为某些微生物的碳源和氮源，又是能源。

（三）无机盐（inorganic salt）

定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式共给。

大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生长所需浓度在10-3 ~10-4 mol/L）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co（微生物生长所需浓度在10-6 ~10-8 mol/L）