第四章微生物的营养与生长优秀课件

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第四章微生物的营养ppt

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6.7
6.7

20
31.1
40.2

15
12.4
5.2

3

l
(二)元素在细胞内的存在形式
表4-2 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
蛋白质
50~80
32~75
14~52
碳水化合物
12~28
27-63
7-40
脂肪
5~20
2~15
4~40
核酸
10~20
6~8
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。 ❖ 腐生型和寄生型之间还存在中间类型:兼性腐生型或兼性寄生型。 ❖ 如:人和动物肠道内普遍存在的大肠杆菌。
第四节 培养基
❖ 培养基,是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养 基质。
❖ 载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白质,它与被传递的分子特异结合使 其越过质膜。其机制是载体蛋白分子的构象可逆地变化,与被转运分 子的亲和力随之改变而将分子传递过去。
❖通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有 氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。
三、主动运输
❖ 主动运输是指膜外低浓度物质通过细胞膜上特异性载体蛋白构型变化 进入膜内,同时消耗能量,且被运输的物质在运输前后并不发生任何 化学变化的一种物质运送方式。
1~2
无机盐
2~30
3.8~7
6~12
注:加*的为微生物鲜细胞重量的百分数,不加*的为干细胞重量的百分数

第四章-微生物的营养-幻灯片(1)

第四章-微生物的营养-幻灯片(1)

2.碳源 凡能提供微生物营养所需碳元素(碳架)的营养物质称为 碳源。
碳素是构成菌体成分的主要元素,又是产生各种代谢产 物和细胞内贮藏物质的重要原料。
碳源分为无机碳源和有机碳源。常用的碳源物质有糖类 (单糖、寡糖和多糖)、有机酸、醇、脂类、烃类及芳香 族化合物等。其中糖类是利用最广泛的碳源,其次为醇 类、有机酸和脂类。异养微生物的碳源同时充作能源, 即碳源物质同时提供碳钙、铁、锰、铜、钴、
锌、钼等化学元素。以水、有机物和无机盐的形式存在。
1.水分
水是微生物及一切生物细胞中含量最多的成分。微生
物细胞的含水量随种类和生长期而异。通常情况下,细菌
含水量为细胞鲜重的75%~85%,酵母菌为70%~85%,丝状
真菌为 85%~90%,细菌芽孢和霉菌孢子的含水量约为40%。
硝化细菌,硫化细 菌,铁细菌,氢细菌, 硫黄细菌
有机物
绝大多数细菌,全 部真核微生物
微生物的营养类型
光能自养型,是一类具有光合色素、能利用光能并以水或还 原态无机物为供氢体同化CO2的微生物。藻类、蓝细菌和光 合细菌属于这种类型。
光能异养型能利用光能、以简单有机物(有机酸、醇等)为供 氢体同化CO 2的微生物类群称为光能有机 营养型。
概述
同其它生物一样,微生物要合成细胞物质,获得
生活能量和形成代谢产物,就必须从外界环境中吸取
适当的营养物质。环境中存在的能满足微生物生长、
繁殖和进行各种生理活动需要的物质称为营养物质。
微生物摄取和利用营养物质的过程称为营养。
营养为一切生命活动的起点。有了营养,微生物
才能进行代谢、生长和繁殖,并为人类提供各种有益
营养类型
光能无机营养 型(光能自养
型)

第四章微生物营养幻灯片

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

第4章 微生物的营养生长与死亡问题[可修改版ppt]

第4章 微生物的营养生长与死亡问题[可修改版ppt]

氢供体
无机营养型 lithotroph 有机营养型 organotroph
B 微生物营养类型的分类(二)
分类标准 营养类型
碳 源(同化 自养型autotroph(碳架物质由细胞自身从CO2还原生成) 作用) 异养型heterotroph(碳架物质从其它有机物供给)
异化作用 需氧型/厌氧型
生长因子 原养型(prototroph)/野生型(wild type) 营养缺陷型auxotroph
微生物细胞的化学组成
▪ 元素组成: C、H、O、N、P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、 Cu、Co、Zn、Mo(大体16种)。其中C、H、O、 N、P占细胞干重的97%。
▪ 物质组成:
水:约占细胞湿重的90%。 有机物:蛋白质、碳水化合物、脂类、核酸、维生素以 及它们的合成中间体和降解物。 无机盐:参与有机物组成及单独存在于细胞原生质内的 无机盐等灰分物质中的元素。
第4章 微生物的营养生长与死亡 问题
1
第一节 微生物的营养问题
▪ 微生物的营养素 ▪ 微生物的营养类型 ▪ 营养物质的输送 ▪ 微生物培养基问题(略)
一、 微生物的营养需求
微生物活细胞是个新陈代谢动力系统,它要活下去, 就必须不断从环境中吸收营养物质,通过物质代谢和 能量代谢,以实现生长和繁殖,同时向环境排出“废 物”。微生物的这种物质交换对工业发酵至关重要。
合成氨基酸 氨基酸自养型amino acid autotroph
能力
氨基酸异养型amino acid heterotroph
取食方式 渗透营养型osmotroph 吞噬营养型phagotroph
取得死或活 腐生saproghytism 有机物 寄生parasitism

第4章微生物的营养

第4章微生物的营养
凡生长所需浓度在10-3~10-4mol/L范围内的元 素,可称为大量元素,如P、S、K、Mg、Na和Fe 等。以无机盐阳离子形式被吸收,配培养基进要 加磷酸盐、硫酸盐;凡所需浓度在10-6~108mol/L范围内的元素,可称为微量元素,如Cu、 Zn、Mn、Co等,这些微量元素,在微生物培养中 有0.1PPM就可以了,配置时不需另加。
氮源谱
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 。
迟效氮源和速效氮源
氨基酸自养型微生物和氨基酸异养型微生物
2020/2/19
2.氮源
实验室常用的几种有机氮源:
蛋白胨
蛋白胨是蛋白类物质的消化产物,可以用酶法或者 酸法水解制备。


(Methanobacterium) 、醋杆
菌属(Acetobacter)
假单胞菌属、芽孢杆菌属、
乳酸菌属、真菌、原生动物
2020/2/19
三、微生物的营养类型 1.光能无机营养型(光能自养型)
第一节 微生物的营养要求
能以CO2为主要唯一或主要碳源;
进行光合作用获取生长所需要的能量;
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; 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。
电子供体
H2、H2S、S或H2O
有机物
H2、H2S、Fe2+、 NH3或NO2-
碳源
CO2
有机物
CO2
化能有机异养型 (化能异养型)
有机物

微生物的营养与生长ppt课件

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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
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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
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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。
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2
第一节
微生物的营养
19.04.2021
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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
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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。

《微生物营养》PPT课件

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葡萄糖 5g NH4H2PO4 1g NaCl 5g
0.2g K2HPO4 1g
H2O完整版1课0件00ppmt l
MgSO4.7H2O
21
常见的培养四大类微生物的培养基
细菌(牛肉膏蛋白胨培养基):
牛肉膏 3g
蛋白胨 10g
NaCl 5g
H2O
1000ml
放线菌(高氏1号)
淀粉 20g K2HPO4 0.5g
NaNO3 3g
K2HPO4 1g
KCl
0.5gFeSO4 0.01g
蔗糖 30g 完整版课件ppt
0.5g
MgSO4.7H2O
H2O 1000ml
22
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23
2. 营养物质浓度及配比合适(suitable concentration and ratio)
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好,营养物 质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需,浓度过高时则可能 对微生物生长起抑制作用。
{ { 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
辐射能 光能自养和光能异养微生物的能源
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9
4.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
微生物
生长因子 需要量(ml-1
III型肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae) 胆碱
电子供体 无机营养型(lithotrophs) 以还原性无机物为电子供体
有机营养型(organot完ro整ph版s课) 件ppt以有机物为电子供体

《微生物学教学课件》第四章微生物营养和培养基

《微生物学教学课件》第四章微生物营养和培养基

20
▪ 6 能源
▪ 为微生物的生命活动提供最初能量,主要 来自于营养物或辐射能。
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能源供体
22
上节内容回顾
发酵液感染噬菌体后的变化
微生物的六种营养要素 生长因子的定义
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23
第二节 微生物的营养类型
以能源及碳源的不同对微生物进行分类
▪根据能源进行区分:光能营养型、化能 营养型 ▪根据碳源进行区分:有机营养型、无机 营养型
类 元素水平 型
N·C·H·O·X 有 机 氮 N·C·H·O
N·H 无 机 N·O 氮N
化合物水平
复杂蛋白质、核酸等
尿素、一般氨基酸、 简单蛋白质等 NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2
培养基原料水平
牛肉膏、酵母膏、饼 粕粉、蚕蛹粉等
尿素、蛋白胨、明胶 等 (NH4)2SO4等 KNO3等 空气
编辑版ppt
N2→NH3(根瘤菌及其他固氮微生物) ②无机氮化合物:NH4+ 、NO3-
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9
2)有机氮源
①尿素:CO(NH2)2 ,一部分微生物可以转化 其为氨参与代谢
②小分子含氮化合物:氨基酸、肽等
③大分子含氮化合物:蛋白质等
黄豆粉、鱼粉、蚕蛹粉等常被作为工业培养 基的N源
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10
微生物的氮源谱
16
3)根据对生长因子的要求,微生物可以区
分为生长因子自养型、生长因子异养型、生 长因子过量合成型等三种。
▪ 链霉菌是VB12的过量合成型微生物 ▪ 阿舒假囊酵母是VB2的过量合成型微生物
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4 无机盐
大量元素:P、S、Mg、 Fe、 K、 Ca、 Na 微量元素:Cu、 Zn、 Mn、 Mo、 Co

第四章第二节微生物的营养PPT课件

第四章第二节微生物的营养PPT课件

脂类 2020/11/12
Mn, Zn, B, Mo, Co, Ni 5
微生物细胞的元素组成
大量元素(macroelement):需要浓度在10-3-10-4mol/L 范围内的元素称大量元素。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):需要浓度在10-6-10-8mol/L范 围内的元素称微量元素。锌、锰、钠、氯、钼、硒、 钴、铜、钨、镍、硼。
定义:生长因子是一类对微生物代谢必不可少的不 能用简单的碳源和氮源自行合成的有机物。
生理功能:
➢生长因子不提供能量,也不参与细胞结构组成 ➢主要是生物体中各种酶的辅基和辅酶——维生素 ➢生长必须的物质——嘌呤和嘧啶
2020/11/12
25
生 狭义的生长因子主要是维生素。 长 因 子 广义的生长因子,嘌呤、嘧啶、生物素、
2020/11/12
35
(5)配制顺序
2020/11/12
6
表4-1 微生物细胞中几种主要元素的含量(干重%)
元素
碳 氮 氢 氧 磷 硫
细菌
50 15 8 20 3 1
酵母菌
49.8 12.4 6.7 31.1
— —
霉菌
47.9 5.2 6.7 40.2 — —
2020/11/12
7
二、微生物的六大营养要素
微生物生长所需要的营养物质主要是以有机物 和无机物的形式提供的,小部分由气体物质供给。 微生物的营养物质按其在机体中的生理作用可区分 为六大类:
氨基酸、 卟啉及衍生物、甾醇等。
生长因子自养型微生物——生长因子可以在微生物 体内自行合成,多数真菌和放线菌,一部分细菌; 生长因子异养型微生物——需要外界提供多种生长 因子如乳酸细菌,原生动物,支原体等,致病菌。
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微生物细胞的化学组成
微生物细胞中各种有机物和元素的含量(干重%)
成分 碳 氮
蛋白质 糖类 脂类 核酸 灰分 磷
硫、镁 钾、钙 钠、铁 锌、铜、锰
细菌 48(46-52) 12.5(10-14) 55(50-60)
9(6-15) 7(5-10) 23(15-25) 6(4-10)
酵母 48(46-52) 7.5(6-8.5) 40(35-45) 38(30-45)
微生物的碳源谱
类型 有机碳
元素水平
化合物水平
培养基原料水平
C·H·O·N ·X
C·H·O·N
C·H·O
C·H
复杂蛋白质、核酸等
多数氨基酸、简单蛋白 质
糖、有机酸、醇、脂类 等
烃类
牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等
一般氨基酸、明胶等
葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜 等
天然气、石油及其不同馏份、石 蜡油
C(?)
铵盐、硝酸盐、分子氮、嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰 化物等。
种类:
无机氮:铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等; 有机氮:牛肉膏、蛋白胨、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、
玉米浆等。
速效氮源:很快被微生物利用的物质,有利于菌体生长. 如硫铵、玉米浆等。用于发酵前期。
迟效氮源:微生物利用速度较慢的物质,有利于代谢物 质形成。如花生饼粉、黄豆饼粉等。用于发酵后期。
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
第四章微生物的营养与生 长
第一节 微生物的营养
一、微生物细胞的化学组成 二、营养物质及其生理功能 三、微生物的营养类型 四、微生物对营养物质的吸收方式 五、培养基
所有生物为了生存都必须不断地从外界环境中吸收所 需的各种物质从中获得 原料和能量以便合成新的细胞物 质,生物所需的这些物质称之为营养物质。生物吸收利用 营养物质的过程一般称为营养。营养物质是生物进行一切 生命活动的物质基础,失去这个基础,一切生物都无法生 存,微生物也不例外。可见,营养对微生物的重要性。
某些酶的辅因子,维持酶(如蛋白酶)的稳定性,芽 孢和某些孢子形成所需
细,维持细胞渗透压,某些嗜盐细菌 核糖体的稳定因子
细胞色素及某些酶的组分,某些铁细菌的能源物质, 合成叶绿素、白喉毒素所需。
微量元素与生理功能
元素

锰 钼 硒 钴 铜 钨 镍
微生物的氮源谱
类 型 元素水平
化合物水平
培养基原料水平
有机氮 无机氮
N·C·H· O·X
N·C·H· O
N·H
复杂蛋白质、核酸等
尿素、一般氨基酸、 简 单蛋白质等 NH3、铵盐
牛肉膏、酵母膏、饼 粕粉、蚕蛹粉等
尿素、蛋白胨、明胶 等
(NH4)2SO4等
N·O
硝酸盐等
KNO3等
N
N2

氨基酸自养型生物和氨基酸异养型生物
8(5-10) 8(5-10) 6(4-10) 1.0-2.5 0.3-1.0 0.1-0.5 0.01-0.1 0.001-0.01
真菌 48(45-55 )
6(4-7) 32(25-40 49(40-55 8(5-10) 5(2-8) 6(4-10)
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
生理功能
核酸、核蛋白、磷脂、辅酶及ATP等高能分 子的 成分,作为缓冲系统调节培养基pH
含硫氨基酸(半胱氨酸、甲硫氨酸等)、维生素的成 分,谷胱甘肽可调节胞内氧化还原电位
己糖磷酸化酶、异柠檬酸脱氢酶、核酸聚合酶等活 性中心组分,叶绿素和细菌叶绿素成分
-
-
无机碳
C·O C·H·X
CO2 NaHCO3、CaCO3
CO2 NaHCO3 、CaCO3
(二)、氮源(nitrogen source)
凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源,为氮源。 (一)氮源的作用 1.氮源是构成微生物细胞物质或代谢产物中的氮素来源 2.氮素一般不提供能源,只有少数例外 (二)微生物能利用的氮源 包括蛋白质及其不同程度的降解产物(胨、肽、氨基酸等)、
无机盐的生理功能: 1、构成微生物细胞的各种组分 2、作为酶的组成部分 3、维持酶的活性 4、调节并维持细胞的渗透压、氢离子浓度和氧化
还原电位 5、有些元素作为某些微生物生长的能源物质等
无机盐及其生理功能
元素 磷 硫 镁 钙 钠 钾 铁
化合物形式(常用) KH2PO4, K2HPO4
(NH4)2SO4 MgSO4
营养物质的功能: (1)、供给微生物合成细胞物质的原料; (2)、合成代谢和生命活动所需的能量; (3)、调节新陈代谢。
(一)、碳源(carbon source)
碳源(carbon source):凡是可以作为微生物细胞结 构或代谢产物中碳架来源的营养物质
(一)碳源的作用 1.碳素化合物是构成机体中有机物分子的骨架 2.碳素化合物是大多数微生物的能源 3.构成微生物代谢产物的分子骨架 (二)微生物的碳源 凡必需利用有机碳源的微生物,为异养微生物 凡能利用无机碳源的微生物,则是自养微生物
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。
一、微生物细胞的化学组成
分析微生物细胞化学组成是了解微生物营养物质的基础。 主要成分:C、H、N、O和无机成分。其中主要是水分、蛋 白质、碳水化合物、脂肪、核酸和无机盐。水分占90-97, 其余占3-10%。
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