微生物的营养生理

微生物的营养类型
3 酵母菌的营养特性 异养型 有机酸、甘油、石油作碳源。 糖、有机酸、甘油、石油作碳源。 不能利用淀粉作碳源。 绝大多数酵母菌不能利用淀粉作碳源 绝大多数酵母菌不能利用淀粉作碳源。 4 霉菌的营养特性 异养型 碳源、氮源广。 碳源、氮源广。 5 病毒的营养特性 专性寄生，生活在一定的活细胞组织 活细胞组织内 专性寄生，生活在一定的活细胞组织内。
第四章 微生物的营养生理
问题——这些微生 这些微生 问题 物靠什么生长？ 物靠什么生长？营 养 营养物质？ 营养物质？ 营养类型？ 营养类型？ 营养基质？ 营养基质？
第一节 微生物的营养 一 微生物营养的概念 二 微生物的营养物质 第二节 微生物的营养类型 一 微生物的营养类型 二 各类微生物的营养特性 第三节 培养基 一 培养基的类型 二 微生物培养常用培养基 三 微生物培养
CO2 ＋ 2 CH3 CH3 [CH2O] +2CH3COCH3+H2O CHOH 光合色素 光能
净化高浓度有机废水。 净化高浓度有机废水。
微生物的营养类型
（三）化能无机营养型（chemolithotroph) 化能无机营养型（ 又叫自养微生物。又称化能自养型微生物。 又叫自养微生物。又称化能自养型微生物。 化能自养型微生物 氢细菌、硫化细菌、铁细菌、硝化细菌。 氢细菌、硫化细菌、铁细菌、硝化细菌。分布 在土壤、水域中，在自然界物质转化中作用重大。 在土壤、水域中，在自然界物质转化中作用重大。 碳源——以 C O2为惟一碳源。 为惟一碳源。 1 碳源 以 能源——无机物氧化产生能量。产能有限，生长迟缓。 无机物氧化产生能量 2 能源 无机物氧化产生能量。产能有限，生长迟缓。
1 功能 2 种类 3 常用碳源 糖类被微生物优先利用。 糖类被微生物优先利用。 被微生物优先利用 实验室中常用碳源？葡萄糖、蔗糖、 实验室中常用碳源？葡萄糖、蔗糖、麦芽糖 发酵业常用碳源？薯干淀粉、 发酵业常用碳源？薯干淀粉、玉米淀粉 一般生产常用碳源？ 麸皮、 一般生产常用碳源？ 麸皮、酒糟 细胞干重50％。作为碳源和能源。 细胞干重50％。作为碳源和能源。 50％。作为碳源 无机碳化物－ 无机碳化物－CO2、CO3有机碳化物－糖类、有机酸、 纤维素等。 有机碳化物－糖类、有机酸、醇、纤维素等。
微生物的营养
（四）矿质元素 1 功能
▼细胞物质的组成部分 ▼激活维持酶的作用 ▼调节渗透压
2 种类
主要元素－需求量较大，以无机盐形式供给。 主要元素－需求量较大，以无机盐形式供给。 Mg、Ca。 P、K、S、Mg、Ca。 微量元素－需求量微小。但缺少导致生理活 微量元素－需求量微小。 性降低；过量有毒害。Cu、Zn、Mn、Mo等 性降低；过量有毒害。Cu、Zn、Mn、Mo等。
类胡萝卜素和藻胆素为辅助色素，捕捉光， 类胡萝卜素和藻胆素为辅助色素，捕捉光，保护膜 免遭光氧化破坏。 免遭光氧化破坏。
微生物的营养类型
如何将无机物还原为有机物的？ 如何将无机物还原为有机物的？ 蓝细菌、 如：蓝细菌、藻类
光能
CO2 + H2O
→
叶绿素
[CH2O] + O2 ↑
绿硫细菌、 还原CO 如：绿硫细菌、紫硫细菌 还原CO2 时， 还原态无机硫化物作氢或电子供体。 以还原态无机硫化物作氢或电子供体。
培养基
一 培养基的类型 1 根据化学组成分类 天然培养基： （1）天然培养基： 完全用天然物质或其浸出汁配制。 完全用天然物质或其浸出汁配制。 天然物质或其浸出汁配制 肉汁、豆芽汁、牛乳、土豆汁是天然营养原料 是天然营养原料。 如肉汁、豆芽汁、牛乳、土豆汁是天然营养原料。 酸奶、饮料酒、腐乳、酱类的发酵生产 的发酵生产。 酸奶、饮料酒、腐乳、酱类的发酵生产。 优点：配制方便，成本较低，营养丰富。 优点：配制方便，成本较低，营养丰富。生产上用 缺点：成分不确定。 缺点：成分不确定。
微生物的营养类型
硝化细菌 2NH3 + 2O2 CO2 + 4H+ 氢细菌
2HNO2 + 4H+ + ATP [CH2O] + H2O
生产单细胞蛋白。 生产单细胞蛋白。 铁细菌 氧化黄铁矿，生成硫酸溶解矿石。细菌冶金。 硫酸溶解矿石 氧化黄铁矿，生成硫酸溶解矿石。细菌冶金。
ห้องสมุดไป่ตู้
微生物的营养类型
（四）化能有机营养型(chemoorganotroph) 化能有机营养型 又叫异养微生物。又称化能异养型微生物。 又叫异养微生物。又称化能异养型微生物。 化能异养型微生物 绝大多数细菌、放线菌和全部真菌、病毒。 绝大多数细菌、放线菌和全部真菌、病毒。 如大肠杆菌，枯草杆菌，链霉菌，根霉，曲霉。 如大肠杆菌，枯草杆菌，链霉菌，根霉，曲霉。 碳源——有机物 1 碳源 有机物 能源——有机物氧化获得。 有机物氧化获得 2 能源 有机物氧化获得。
光能
CO2 + 2H2S
细菌 叶绿素
→
[CH2O] + H2O + 2S
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（二）光能有机营养型（photorganotroph) 光能有机营养型（ 又叫异养微生物。又称光能异养型微生物。 又叫异养微生物。又称光能异养型微生物。 光能异养型微生物 红螺菌属. 红螺菌属. 碳源——有机物作供氢体和碳源，要有CO2存在。 有机物作供氢体和碳源 存在。 1 碳源 有机物作供氢体和碳源， 能源——光 2 能源 光 具有光合色素
微生物的营养类型
二 各类微生物的营养特性 微生物可以利用各种营养物质， 微生物可以利用各种营养物质，但就某一种微生 物来说，它们所能利用的物质有一定范围。 物来说，它们所能利用的物质有一定范围。 1 2 3 4 5 细菌的营养特性 放线菌的营养特性 酵母菌的营养特性 霉菌的营养特性 病毒的营养特性
培养基
2 根据特定用途分类
（1）基础培养基（minimum medium） ）基础培养基（ ） （2）加富培养基（enrichment medium） ）加富培养基（ ） （3）选择培养基（selective medium） ）选择培养基（ ） （4）鉴别培养基（differential medium） ）鉴别培养基（ ）
第三节 培养基
用什么培养微生物？ 用什么培养微生物？ ——培养基 培养基 培养基的概念：人工配制的适合于微生物生长繁殖 培养基的概念：人工配制的适合于微生物生长繁殖 营养基质。 的营养基质。
一 培养基的类型 1 根据化学成分分类 2 根据物理状态分类 3 根据用途分类 二 微生物培养常用培养基 三 微生物培养
微生物的营养
（一）水 水是微生物细胞的组成成分。 水是微生物细胞的组成成分。占细胞湿重的 70～95％ 70～95％ 水在细胞中的作用？ 水在细胞中的作用？ 营养物质的溶剂，而后被吸收。 1 营养物质的溶剂，而后被吸收。 生物化学反应的场所。 2 生物化学反应的场所。
微生物的营养
（二） 碳素养料
微生物的营养类型
1 细菌的营养特性（类型多样） 细菌的营养特性（类型多样） 自养型 光能：紫硫菌、绿硫菌、 光能：紫硫菌、绿硫菌、蓝细菌 化能： 化能：硝化细菌 异养型 所有腐生菌和寄生菌 2 放线菌的营养特性 异养型 各种不同碳源－ 淀粉、甘油、 各种不同碳源－糖、淀粉、甘油、柠檬酸等 不同碳源
又叫自养微生物。又称光能自养型微生物。 又叫自养微生物。又称光能自养型微生物。 光能自养型微生物
藻类、蓝细菌、光合细菌（紫硫细菌、绿硫细菌） 藻类、蓝细菌、光合细菌（紫硫细菌、绿硫细菌）
碳源——以CO2 为惟一碳源 1 碳源 以 能源——光 2 能源 光 转变为 ATP 为什么用光作能源？ 为什么用光作能源？ 叶绿素C 主要） 光合色素 ——叶绿素C（主要） 叶绿素
培养基
（2）合成培养基 全由化学成分已知的物质配制的培养基。成分确定 全由化学成分已知的物质配制的培养基。成分确定。 化学成分已知的物质配制的培养基 高氏培养基、 高氏培养基、察氏培养基 优点：成分确定，重复性强， 优点：成分确定，重复性强，宜于科学研究 如菌种选育，遗传分析。实验室用。 如菌种选育，遗传分析。实验室用。 缺点：费用较高。 缺点：费用较高
培养基
（1）基础培养基（minimum medium） ）
微生物所需基本营养物质相同。 微生物所需基本营养物质相同。 定义： 定义：含有一般微生物生长繁殖所需的 基本营养物质的培养基。 基本营养物质的培养基。 物质的培养基 例如：牛肉膏蛋白胨培养基（细菌） 例如：牛肉膏蛋白胨培养基（细菌）
牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 PH 3g 10g 10g 5g 18--20g --20 18--20g 1000ml 1000ml 7.0-------7.2 7.0----7.2
微生物的营养
（三） 氮素养料
1 功能
蛋白质、 等物质的重要成分。 组成蛋白质、核酸等物质的重要成分。只作N源
2 种类 分子态源－ 分子态源－固氮微生物 无机氮化合物－ 无机氮化合物－需在培养基中加缓冲剂 有机氮化合物－速效氮源（aa)、迟效氮源( 有机氮化合物－速效氮源（aa)、迟效氮源(Pro) 3 常用氮源 实验室常用氮源？ 实验室常用氮源？ 牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。 KNO3、NaNO3、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏。 发酵常用氮源？ 发酵常用氮源？ 尿素、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、麸皮。 尿素、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、麸皮。
第二节
微生物的营养类型
一 微生物的营养类型 根据微生物生长时所需的碳源 碳源及 根据微生物生长时所需的碳源及 能量的来源 的来源， 能量的来源，将微生物的营养类型分为 四种。 四种。 （一）光能无机营养型 （二）光能有机营养型 （三）化能无机营养型 （四）化能有机营养型
微生物的营养类型
（一）光能无机营养型(Photolithotroph) 光能无机营养型
固体培养基作用 培养菌落进行分离、鉴定、计数、 培养菌落进行分离、鉴定、计数、保藏 分离
培养基
（2）半固体培养基 加入凝固剂。琼脂加入量0.2～ 加入凝固剂。琼脂加入量0.2～0.7% 0.2 作用：观察细菌的运动状况 细菌的运动状况。 作用：观察细菌的运动状况。 （3）液体培养基 不加凝固剂 用于发酵业。液体培养。 用于发酵业。液体培养。 发酵业
第一节 微生物的营养
一 微生物营养的概念
微生物的营养：微生物吸收利用营养物质的过程 微生物的营养：微生物吸收利用营养物质的过程 营养物质
微生物的营养物质有哪些？ 微生物的营养物质有哪些？
二 微生物的营养物质及其功能
微生物的营养物质： 微生物的营养物质：能被微生物吸收利用的物质 具体如下： 具体如下：
培养基
（3）半合成培养基 由部分天然物质和一些成份已知的化学药品 部分天然物质和 配制而成。 配制而成。 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基。 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基。 优点：营养成分更全面、均衡。 优点：营养成分更全面、均衡。 实验室、发酵业用得最多。 实验室、发酵业用得最多。
培养基
2 根据物理状态分类
（1） 固体培养基 概念：在液体培养基中加入凝固剂——琼脂、明 琼脂、 概念：在液体培养基中加入凝固剂 凝固剂 琼脂 硅胶等 常用的是琼脂（洋菜）。 ）。琼 胶、硅胶等。常用的是琼脂（洋菜）。琼 脂加入量1.5 2.0％ 1.5～ 脂加入量1.5～2.0％。 琼脂的特性： 琼脂的特性： ▼成分为多缩半乳糖 ▼绝大多数微生物不能利用 融化温度96 凝固温度45℃ ▼融化温度96 ℃ ，凝固温度45℃ ▼对微生物无毒性
实验室常用酵母膏、蛋白胨作为综合生长素配制培 实验室常用酵母膏、蛋白胨作为综合生长素配制培 酵母膏 作为综合生长素 养基。当对某种微生物所需的生长因子不了解时， 养基。当对某种微生物所需的生长因子不了解时，可 加入动 植物组织液。 加入动、植物组织液。 硫辛酸、 是重要的生长因子。 硫辛酸、VC、VK是重要的生长因子。
微生物的营养
（五）生长因子（生长素） 生长因子（生长素）
概念：需求量不大，但对微生物的生长有特殊作 1 概念：需求量不大，但对微生物的生长有特殊作 有机物质。 用的有机物质。 2 功能：各种酶的辅基成分。若缺，酶失去活性。 功能：各种酶的辅基成分。若缺，酶失去活性。 维生素类－硫胺素、生物素、核黄素等。 3 种类： 维生素类－硫胺素、生物素、核黄素等。 氨基酸类－苏氨酸、亮氨酸等。 氨基酸类－苏氨酸、亮氨酸等。 嘌呤、嘧啶类－核苷。 嘌呤、嘧啶类－核苷。 4 常用生长素