第四章病毒_PPT幻灯片

（二）促进扩散（facilitated diffusion）
✓ 需要载体蛋白的参与； ✓ 高度的立体专一性； ✓ 不需要能量； ✓ 载体蛋白能促进物质运输加快进行，但营养物
质仍不能逆浓度梯度吸收；
✓ 多见于真核微生物，例如酵母菌，某些物质的
吸收和代谢产物的分泌是通过这种方式完成的。
（三）主动运输（active transport）
能源
能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能
｛ ｛ 能 源
化学物质
有机物 无机物
化能异养微生物的能源 化能自养微生物的能源
光能
光能自养和光能异养微生物的能源
能作为化能自养微生物能源的物质都是一些还原态的无机 物质，例如NH4+，NO2-，S，H2S，H2和Fe2+等，这些化能自养 型的细菌包括硝化细菌、硫化细菌、氢细菌和铁细菌等
碳源
CO2 有机物
能源
太阳光
氧化有机物 或无机物
自养 异养 光能营养 化能营养
化能自养型 化能异养型 光能自养型 光能异养型
光能自养型 化能自养型 光能异养型 化能异养型
碳源
CO2
CO2
简单有机物 或CO2
有机物
能源
光能
无机物的氧 化
光能
有机物氧化 降解
供氢体
无机物 （H2O ，
H2S）
无机物
有机物
有机物
代表种 蓝细菌 硝化细菌 红螺菌
真菌
四、微生物摄取营养的方式
微生物摄取营养物质主要有胞吞作用和渗透吸收；
绝大多数微生物是渗透吸收，各种营养物质直接通过细胞
膜的渗透和选择性吸收进入细胞。
营养物质从微生物所处的周围环境通过细胞膜进人细胞的
方式，可分为4种类型，即简单扩散、促进扩散、主动运 输和基团转位。
难点：
1、微生物吸收营养物质的各种方式 2、肽聚糖的合成过程。
第一节 微生物的营养物质和营养类型
➢ 营养：生物体从外部环境吸收生命活动所必需的
物质和能量，以满足其生长和繁殖需要的一种生理 过程。
➢ 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。
一、微生物的化学组成
主要元素：碳、氢、氧、氮
碳源种类
简单的无机含碳化合物---CO2和碳酸盐等； 复杂的天然有机化合物---糖与糖的衍生物、醇
类、有机酸、脂类、烃类、芳香族化合物以及 各种含氮的有机化合物；
微生物对糖类的利用，单糖优于双糖和多糖；
在多糖中，淀粉明显地优于纤维素或几丁质等多糖， 纯多糖则优于琼脂等杂多糖和其他聚合物（如木质 素）等 。
（一）简单扩散（simple diffusion）
➢ 营养物质在扩散通过细胞膜的过程中不 消耗能量，也不发生化学变化。物质扩 散的动力是物质在膜内外的浓度差。
➢ 非特异性。 ➢ 简单扩散不是微生物吸收营养物质的主
要方式，以这种方式运输的物质主要是 一些分子量小与脂溶性的物质。如水、 一些气体（如氧）、甘油和某些离子 。
占细菌细胞干重的 90% -97% 微量元素：磷、硫、钾、锌等矿物质元素
占细菌细胞干重的 3% -10%
碳源
➢ 凡可被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳
架来源的营养物通称碳源（carbon source）。
➢ 利用有机碳源的异养型微生物，其碳源往往同时
又是能源。此时，碳源是一种具有双功能的营养 物。另一类种类较少的自养型微生物，则以CO2 为主要碳源 。
磷酸烯醇 式丙酮酸
膜内
膜外
酶 I HPr 酶 IIa 酶 IIb
酶 IIc
丙酮酸
糖
磷酸糖
细胞膜
大肠杆菌磷酸转移酶系统（PTS)
➢ 既需要载体蛋白又需要消耗能量的物质运输方式。 ➢ 有一个复杂的运输酶系统来完成物质的运输， ➢ 底物在运输过程中发生化学结构变化。 ➢ 主要存在于厌氧细菌和兼性厌氧细菌中。 ➢ 主要用于糖的运输以及脂肪酸、核苷、碱基等物质的运输。
氮源
凡是能为微生物生长提供氮素来源的营 养物质称为氮源。
｛ ｛ 氮 源
无机氮
NH3 铵盐 硝酸盐
N2
｛ 有机氮
尿素 蛋白质
核酸
氨基酸
根据对氨基酸合成 的能力分为：氨基 酸自养型和氨基酸 异养型
固氮微生物：当没有化合态氮利用时，能利用N2作为唯
一氮源，通过固氮酶将其还原为NH3，再进一步合成所需的 全部有机氮化合物。
通过本章的学习，要求掌握：
1、通过本章的学习，掌握微生物所需要的营养物质、营养类型、微 生物吸收营养的方式及培养基的配制和类型。
2、微生物代谢类型的特点及多样性。 3、合成代谢所需小分子化合物及能量、还原力的产生。 4、微生物细胞中特有的合成代谢。
重点：
1、微生物的营养类型，微生物吸收营养物质的方式。 2、微生物的产能方式。 3、微生物细胞中特殊的合成代谢（肽聚糖合成）。
➢ Fe实际上是介于大量元素与微量元素之间。
生长因子
生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物
自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物
根据ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同，可
将生长因子分为维生素、氨基酸与碱基三大类
主要用来构成酶的辅基或辅酶
三、微生物的营养类型
➢ 根据微生物生长繁殖对无机盐（mineral salts）需要量的 大小，可分为常量元素和微量元素两大类。
➢ 生长所需浓度在10-3～10-4mol/L范围内的元素，可称为常 量元素，例如S、P、K、Na 、Ca、Mg、Fe等。
➢ 所需浓度在10-6 ～ 10-8mol/L范围内的元素，则称为微量 元素，如Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Ni、Sn、Se等。
➢ 需要载体蛋白的参与； ➢ 高度的立体专一性； ➢ 需要消耗能量，并且可以逆浓度梯度运
输。
➢ 是一种广泛存在于微生物中的主要物
质运输方式。微生物在生长与繁殖过程 中所需要的多数营养物质如氨基酸等主 要是通过主动运输的方式运输的。
细胞外
钠钾泵
1
细胞内
4 1
2
3
（四）基团转移（group transport）
许多营养物具有一种以上的营养功能。 1、还原态无机营养物常是双功能的； 2、有机物常起着双功能或三功能的营养作用，例如以N， C，H，O类元素组成的营养物常是异养型微生物的能源、 碳源兼氮源。 3、光是光合微生物所利用的单功能能源。
矿物质元素
作用
构成细胞的结构成分 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 调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透平衡 控制细胞的氧化还原电位 作为某些微生物的能源物质