基础微生物学课件
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例：红螺菌属（Rhodospirillum）
化能自养型微生物
以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源，以无 机物氧化释放的化学能为能源,，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。
这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢 细菌与铁细菌。它们在自然界物质转换过程中 起着重要的作用。
光能
CO2＋H2S
[CH2O]+2S+H2O
光合色素
光能自养型微生物包括蓝细菌（含叶绿素）、红硫细
菌和绿硫细菌等少数微生物（含细菌叶绿素），由于含有 光合色素，因而能使先能转变成化学能（ATP），供机体 直接利用。
光能异养型微生物
以CO2为主要碳源或唯一碳源，以有机物（如异丙醇）作 为供氢体，利用光能将CO2还原成细胞物质，红螺菌属中 的一些细菌属于此种营养类型。
H2S + 1/2 O2 →S +H2O + 50.1 Kcal
S + 1 1/2 O2+H2O → H2SO4+149.8 Kcal
3. 铁细菌：氧化Fe2+为Fe3+获取能量并同化 CO2
2Fe2++1/2O2+2H+ →2Fe3++H2O+21.2 Kcal
4. 氢细菌：具有氢化酶，从氢的氧化获取能 量，同化CO2
三、化能无机营养型
通过氧化无机物取得能量，并以 CO2为唯一或主要碳源 1. 硝化细菌:
亚硝化细菌
2NH4+ +3O2→2NO2- +2H2O + 4H++132Kcal
硝化细菌
NO2- +1/2O2 →NO3- +18.1 Kcal
2. 硫化细菌: 通过氧化还原态的无机 硫化物（H2S、S、 S2O32- 、SO32-）获 得能量（硫杆菌属，硫微螺菌属）
存在于寄生与腐生之间的中间过渡类型微生物， 称为兼性腐生型或兼性寄生型。
Major nutritional types of microorganisms
Nutritional Type
Photoautotrophs
Photoheterotrophs
Chemoautotrophs Lithotrophs (Lithoautotrophs) Chemoheterotrophs Heterotrophs
光能
2(H3C)2CHOH+CO2
2CH3COCH3+[CH2O]+H2O
光合色素
光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子
光能异养Hale Waihona Puke Baidu微生物
利用光能，以简单有机物（醇、有机酸） 为供氢体同化CO2
CH3 │ 光能 CO2+2CH2-CHOH----→[CH2O]+2CH3COCH3+H2O
菌绿素
Energy Source
Carbon Source
Examples
Light
Cyanobacteria, some
CO2
Purple and Green
Bacteria
Light
Organic compoun ds
Some Purple and Green Bacteria
or
Inorganic compounds, e.g. H2, NH3, NO2, H2S
无机物 CO2
硝 化 细 菌 ,硫 化 细 菌 ,铁 细 菌 ,氢 细 菌 , 硫磺细菌等
有机物 有机物 绝大多数细菌和 全部真核微生物
营养类型
光能自养型微生物
以C02作为唯一碳源或主要碳源，并利用光能，以无机物如 硫化氢、硫代硫酸钠或其他无机硫化物作为供氢体将CO2 还原成细胞物质，同时产生元素硫
三、微生物的营养类型
根据生长所需要的营养物质的性质（碳源），可将生物分 成两种基本的营养类型 异养型生物：在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质 自养型生物：在生长时能以简单的无机物质作为营养物质
动物属于异养型生物，植物属于自养型，而微生物既有异 养型的也有自养型的，大多数微生物属于异养型生物，少数微 生物属于自养型生物。
光能无机营养型 光
（光能自养型）
光能有机营养型 光
（光能异养型）
化能无机营养型无机物* （化能自养型）
化能有机营养型 有机物 （化能异养型）
氢供体 基本碳源
实例
无机物 CO2
蓝 细 菌 ,紫 硫 细 菌 , 绿 硫 细 菌 ,藻 类
有 机 物 CO 2及 简 红 螺 菌 科 的 细 菌 单有机物 （紫色无硫细菌）
CO2
A few Bacteria and many Archaea
or Organic compounds
Organic compoun ds
Most Bacteria, Archaea
some
关于营养类型的定义：
自养微生物：不依赖任何有机营养物即可正常生 活的微生物
异养微生物：至少需要提供一种大量有机物才能 满足其正常营养要求的微生物（即 其碳源必须是有机物，供氢体是有 机物，能源可以是氧化有机物活利 用日光能）
第四节 培养基(medium)
定义：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合 于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基 质（混合养料）。 特点：任何培养基都应具备微生物所需要的五大营 养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭 菌。
用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生 物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种 保藏；制备微生物制品
根据生长时能量的来源不同，又可将生物分成两种类型 化能营养型生物：依靠化合物氧化释放的能量进行生长 光能营养型生物：依靠光能进行生长
动物和大部分微生物属于化能营养型生物，它们从物质的 氧化过程中获得能量。植物和少部分微生物属于光能营养型生 物
按供氢体分 无机营养型生物；
有机营养型生物：
营养类型
能源
一、培养基的配制原则
（一）培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确） （二）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调） （三）物理化学条件适宜（条件适宜） （四）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）
（一）培养基组分应适合微生物的营养特点
H2+ 1/2 O2 →H2O + 56.7 Kcal
化能异养型微生物
多数微生物属于化能异养型，其生长所需要能 量和碳源通常来自同一种有机物。
根据化能异养型微生物利用有机物的特性，又可 以将其分为下列两种类型：
腐生型微生物：利用无生命活性的有机物作为 生长的碳源。
寄生型微生物：寄生在生活的细胞内，从寄生 体内获得生长所需要的营养物质。
化能自养型微生物
以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源，以无 机物氧化释放的化学能为能源,，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。
这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢 细菌与铁细菌。它们在自然界物质转换过程中 起着重要的作用。
光能
CO2＋H2S
[CH2O]+2S+H2O
光合色素
光能自养型微生物包括蓝细菌（含叶绿素）、红硫细
菌和绿硫细菌等少数微生物（含细菌叶绿素），由于含有 光合色素，因而能使先能转变成化学能（ATP），供机体 直接利用。
光能异养型微生物
以CO2为主要碳源或唯一碳源，以有机物（如异丙醇）作 为供氢体，利用光能将CO2还原成细胞物质，红螺菌属中 的一些细菌属于此种营养类型。
H2S + 1/2 O2 →S +H2O + 50.1 Kcal
S + 1 1/2 O2+H2O → H2SO4+149.8 Kcal
3. 铁细菌：氧化Fe2+为Fe3+获取能量并同化 CO2
2Fe2++1/2O2+2H+ →2Fe3++H2O+21.2 Kcal
4. 氢细菌：具有氢化酶，从氢的氧化获取能 量，同化CO2
三、化能无机营养型
通过氧化无机物取得能量，并以 CO2为唯一或主要碳源 1. 硝化细菌:
亚硝化细菌
2NH4+ +3O2→2NO2- +2H2O + 4H++132Kcal
硝化细菌
NO2- +1/2O2 →NO3- +18.1 Kcal
2. 硫化细菌: 通过氧化还原态的无机 硫化物（H2S、S、 S2O32- 、SO32-）获 得能量（硫杆菌属，硫微螺菌属）
存在于寄生与腐生之间的中间过渡类型微生物， 称为兼性腐生型或兼性寄生型。
Major nutritional types of microorganisms
Nutritional Type
Photoautotrophs
Photoheterotrophs
Chemoautotrophs Lithotrophs (Lithoautotrophs) Chemoheterotrophs Heterotrophs
光能
2(H3C)2CHOH+CO2
2CH3COCH3+[CH2O]+H2O
光合色素
光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子
光能异养Hale Waihona Puke Baidu微生物
利用光能，以简单有机物（醇、有机酸） 为供氢体同化CO2
CH3 │ 光能 CO2+2CH2-CHOH----→[CH2O]+2CH3COCH3+H2O
菌绿素
Energy Source
Carbon Source
Examples
Light
Cyanobacteria, some
CO2
Purple and Green
Bacteria
Light
Organic compoun ds
Some Purple and Green Bacteria
or
Inorganic compounds, e.g. H2, NH3, NO2, H2S
无机物 CO2
硝 化 细 菌 ,硫 化 细 菌 ,铁 细 菌 ,氢 细 菌 , 硫磺细菌等
有机物 有机物 绝大多数细菌和 全部真核微生物
营养类型
光能自养型微生物
以C02作为唯一碳源或主要碳源，并利用光能，以无机物如 硫化氢、硫代硫酸钠或其他无机硫化物作为供氢体将CO2 还原成细胞物质，同时产生元素硫
三、微生物的营养类型
根据生长所需要的营养物质的性质（碳源），可将生物分 成两种基本的营养类型 异养型生物：在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质 自养型生物：在生长时能以简单的无机物质作为营养物质
动物属于异养型生物，植物属于自养型，而微生物既有异 养型的也有自养型的，大多数微生物属于异养型生物，少数微 生物属于自养型生物。
光能无机营养型 光
（光能自养型）
光能有机营养型 光
（光能异养型）
化能无机营养型无机物* （化能自养型）
化能有机营养型 有机物 （化能异养型）
氢供体 基本碳源
实例
无机物 CO2
蓝 细 菌 ,紫 硫 细 菌 , 绿 硫 细 菌 ,藻 类
有 机 物 CO 2及 简 红 螺 菌 科 的 细 菌 单有机物 （紫色无硫细菌）
CO2
A few Bacteria and many Archaea
or Organic compounds
Organic compoun ds
Most Bacteria, Archaea
some
关于营养类型的定义：
自养微生物：不依赖任何有机营养物即可正常生 活的微生物
异养微生物：至少需要提供一种大量有机物才能 满足其正常营养要求的微生物（即 其碳源必须是有机物，供氢体是有 机物，能源可以是氧化有机物活利 用日光能）
第四节 培养基(medium)
定义：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合 于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基 质（混合养料）。 特点：任何培养基都应具备微生物所需要的五大营 养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭 菌。
用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生 物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种 保藏；制备微生物制品
根据生长时能量的来源不同，又可将生物分成两种类型 化能营养型生物：依靠化合物氧化释放的能量进行生长 光能营养型生物：依靠光能进行生长
动物和大部分微生物属于化能营养型生物，它们从物质的 氧化过程中获得能量。植物和少部分微生物属于光能营养型生 物
按供氢体分 无机营养型生物；
有机营养型生物：
营养类型
能源
一、培养基的配制原则
（一）培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确） （二）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调） （三）物理化学条件适宜（条件适宜） （四）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）
（一）培养基组分应适合微生物的营养特点
H2+ 1/2 O2 →H2O + 56.7 Kcal
化能异养型微生物
多数微生物属于化能异养型，其生长所需要能 量和碳源通常来自同一种有机物。
根据化能异养型微生物利用有机物的特性，又可 以将其分为下列两种类型：
腐生型微生物：利用无生命活性的有机物作为 生长的碳源。
寄生型微生物：寄生在生活的细胞内，从寄生 体内获得生长所需要的营养物质。