第三章微生物的营养与代谢
微生物的营养代谢PPT课件
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 5g 18--20g 1000ml 7.0----7.2
培养基
（2）加富培养基（enrichment medium）
又叫营养培养基
定义：在基础培养基中加入某些特殊营养物 质制成的营养丰富的培养基。
[CH2O] + O2 ↑
如以还：绿 原硫 态细 无菌 机、硫紫化硫物细作菌氢或还电原子C供O体2 时。，
光能
CO2 + 2H2S 细→菌 [CH2O] + H2O + 2S
叶绿素
微生物的营养类型
（2）光能有机营养型（photorganotroph)
又叫异养微生物。又称光能异养型微生物。 红螺菌属.
脂肪酶
脂肪
甘油 ＋O2 CO2+H2O
脂肪酸 -O2 简单酸＋CO2+CH4
应用：屠宰场；生活污水。
3 果胶物质的分解
原果胶酶
原果胶＋H2O
可溶性果胶＋多缩戊糖
可溶性果胶＋H2O 果胶甲基酯酶 果胶酸＋甲醇
果胶酸＋H2O 多缩半乳糖酶 半乳糖醛酸
应用：麻类物质的脱胶处理
水浸——厌氧性细菌 露浸——好氧性细菌、放线菌、真菌
定义：以小分子有机物为最终电子受体的生物 氧化过程。有机物为呼吸基质的中间产物。
最终电子受体——有机物 参与的微生物——厌氧菌和兼性厌氧菌。 不经过电子传递体。 常见的发酵有
§乙醇发酵 §乳酸发酵
§丁酸发酵
乙醇发酵（生产酒精）
葡萄糖
3－磷酸甘油醛
2NAD
乙醇
1，3－二磷酸甘油酸
2NADH2
《畜牧微生物学》章节笔记
《畜牧微生物学》章节笔记第一章：绪论一、畜牧微生物学的定义与研究对象1. 畜牧微生物学的定义：畜牧微生物学是介于微生物学和畜牧学之间的一门交叉学科，它专注于研究微生物在畜牧业中的应用及其与动物宿主之间的相互作用。
这门学科旨在通过微生物技术提高畜牧业的生产效率，保障动物健康，以及促进生态平衡。
2. 畜牧微生物学的研究对象：（1）微生物：- 细菌：如乳酸菌、大肠杆菌、沙门氏菌等。
- 病毒：如流感病毒、口蹄疫病毒、猪瘟病毒等。
- 真菌：如曲霉菌、念珠菌等。
- 放线菌：如链霉菌等。
- 螺旋体：如梅毒螺旋体等。
（2）动物：- 家畜：如牛、羊、猪、马等。
- 家禽：如鸡、鸭、鹅等。
- 特种动物：如兔、狐、貂等。
- 野生动物：与畜牧业相关的野生动物种群。
（3）研究内容：- 微生物与动物的共生关系。
- 微生物在动物肠道中的定植与功能。
- 微生物在饲料发酵和营养转化中的作用。
- 微生物病原体的感染机制和防控策略。
二、畜牧微生物学的发展历程1. 古代阶段：- 人类无意识地利用微生物进行食品发酵和酿造。
- 早期医学文献中有关微生物引起的疾病的记载。
2. 近代阶段：- 17世纪：安东尼·范·列文虎克首次观察到微生物。
- 19世纪：路易·巴斯德证明微生物是发酵和疾病的原因。
- 罗伯特·科赫等微生物学家建立了微生物学的研究方法，如科赫法则。
3. 现代阶段：- 20世纪：分子生物学技术的发展，如PCR、基因测序等。
- 微生物遗传工程的应用，如重组疫苗的研制。
- 益生菌和益生元的深入研究与应用。
- 微生物在环境保护和生态农业中的作用被重视。
三、畜牧微生物学在畜牧业中的重要性1. 提高饲料利用率：- 微生物可以将饲料中的纤维素、半纤维素等难以消化的成分转化为动物可利用的营养物质。
- 饮用发酵饲料可以增强动物对营养物质的吸收。
2. 促进动物生长：- 益生菌可以改善动物肠道环境，增加有益菌群，减少有害菌的生长。
第三章微生物的营养与代谢
第三章微生物的营养与代谢章名：03|微生物的营养与代谢01|单项选择题（每小题1分）难度：1|易1.下列物质可用作生长因子的是（）A.葡萄糖B.纤维素C.NaCl D.叶酸答：D2.蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。
A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养答：A3.固体培养基中琼脂含量般为（）A.0.5% B.1.5% C.2.5% D.5% 答：B4.用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（）A.基础培养基 B.加富培养基 C.选择培养基 D.鉴别培养基答：C5.一般酵母菌活宜的生长pH为（）A.5.0-6.0B.3.0-4.0C.8.0-9.0D.7.0-7.5 答：A6.一般细菌适宜生长的pH为（）A.5.0-6.0B.3.0-4.0C.8.0-9.0D.7.0-7.5 答：D7.放线菌一般适合生长在pH值为（）的环境中。
A.7.0-8.0 B.7.5-8.5 C.4.0-6.0 D.6.0-8.0 答：B8.葡萄糖和果糖等营养物进入原核生物细胞膜的机制是通过（）A.单纯扩散 B.促进扩散 C.主动运送 D.基团移位答：D9.被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（）A.主动运输B.扩散C.促进扩散D.基团移位答：D10.对多数微生物来说，最适宜的碳源是（）A.C?H?O?N类B.C?H?O类C.C?H类D.C?D类答：B11.在C?H?O类化合物中，微生物最适宜的碳源是（）A.糖类B.有机酸类 C.醇类 D.脂类答：A12.对厌氧微生物正常生长关系最大的物理化学条件是（）A.pH值B.渗透压C.氧化-还原势D.水活度答：C13.要对细菌进行动力观察，最好采用（）A.液体培养基B.固体培养基C.半固体培养基D.脱水培养基答：C14.在含有下列物质的培养基中，大肠杆菌首先利用的碳源物质是（）A.蔗糖B.葡萄糖C.半乳糖D.淀粉答：B15.实验室常用的培养细菌的培养基是（）A.牛肉膏蛋白胨培养基B.马铃薯培养基C.高氏一号培养基D.麦芽汁培养基答：A16.在实验中我们所用到的EMB 培养基是一种（）培养基A.基础培养基 B.加富培养基 C.选择培养基 D.鉴别培养基答：C17.培养料进入细胞的方式中运送前后物质结构发生变化的是（A.主动运输 B.被动运输 C.促进扩散 D.基团移位答：A18.下列不属于主动运输特点的是（）A.逆浓度B.需载体C.不需能量D.选择性强答：C19.对促进扩散与主动运输的区别描述正确的是（）A.主动运输需要渗透酶参与，促进扩散不需要 B.主动运输是由低浓度向高浓度运输，促进扩散相反 C.主动运输需要能量较多，促进扩散需要能量较少D.主动运输被转运物质性质发生改变，促进扩散的物质性质不变答：B）20.实验室常用的培养放线菌的培养基是（）A.马铃薯培养基B.牛肉膏蛋白胨培养基 C.高氏一号培养基 D.麦芽汁培养基答：C21.用化学成分不清楚或不恒定的天然有机物配成的培养基称为（）A.天然培养基B.半合成培养基C.合成培养基D.加富培养基答：A22.琼脂在培养基中的作用是（）A.碳源B.氮源C.凝固剂D.生长调节剂答：C23.培养真菌时，培养基常加0.3%乳酸，其目的是（）A.提供能源B.提供碳源C.调节pHD.三者都答：D24.碳源和能源来自同一有机物的是（）A.光能自养型B.化能自养型C.光能异养型D.化能异养型答：D25.以高糖培养酵母菌，其培养基类型为（）A.加富培养基B.选择培养基C.鉴别培养基D.普通培养基答：AA 主动运输B 促进扩散C 基团移位D 单纯扩散26.在鉴别性EMB 培养基上，在反射光下大肠杆菌菌落呈现的颜色是（）A.棕色B.无色C.粉红色D.绿色并带有金属光泽答：D27.培养放线菌的高氏一号培养基和培养真菌的察氏培养基属于下列培养基中的（）A.天然培养基B.组合培养基C.半组合培养基D.鉴别培养基答：B28.为避免由于微生物生长繁殖过程中的产物而造成培养基pH 值的变化，通常采用的调节方法是（）A.在配制培养基时加入磷酸盐缓冲液或不溶性CaCO3B.在配制培养基时应高于或低于最适pH 值C.在配制培养基时降低或提高碳、氮源用量；改变碳氮比D.在培养过程中控制温度和通气量答：A29.发酵是以（）作为最终电子受体的生物氧化过程A.O2 B. CO2 C.无机物 D.有机物答：D30.酵母菌在（）条件下进行酒精发酵A.有氧B.无氧C.有二氧化碳D.有水答：B31.同型乳酸发酵中葡萄糖生成丙酮酸的途径是（）A.EMP 途径B.HMP 途径C.ED 途径D.PK 途径答：A32.细菌的二次生长现象可以用（）调节机制解释。
食品微生物学 第三章微生物的生理 第二节微生物的生长
微生物的生理
（1）微生物的生长曲线 将少量单细胞微生物纯菌种接 种到新鲜的液体培养基中，在最适条件下培养，在培养过程 中定时测定细胞数量，以细胞数的对数为纵坐标，时间为横 坐标，可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的生长曲 线（growth curve）。生长曲线严格说应称为繁殖曲线，因 为单细胞微生物，如细菌等都以细菌数增加作为生长指标。 这条曲线代表了细菌在新的适宜环境中生长繁殖至衰老死亡 的动态变化。根据细菌生长繁殖速度的不同可将其分为四个 时期（见图3-1）。
微生物的生理
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.2 微生物的生长
3.2.1 微生物生长与繁殖
微生物在适宜的条件下，不断从周围环境中吸收营养物 质，并转化为细胞物质的组分和结构。同化作用的速度超过 了异化作用，使个体细胞质量和体积增加，称为生长。单细 胞微生物，如细菌个体细胞增大是有限的，体积增大到一定 程度就会分裂，分裂成两个大小相似的子细胞，子细胞又重 复上述过程，使细胞数目增加，称为繁殖。单细胞微生物的 生长实际是以群体细胞数目的增加为标志的。霉菌和放线菌 等丝状微生物的生长主要表现为菌丝的伸长和分枝，其细胞 数目的增加并不伴随着个体数目的增多而增加。
微生物的生理
（4）比浊法 在细菌培养生长过程中，由于细胞数量的 增加，会引起培养物混浊度的增高，使光线透过量降低。在 一定浓度范围内，悬液中细胞的数量与透光量成反比，与光 密度成正比。比浊管是用不同浓度的BaCl2与稀H2SO4配制成 的10支试管，其中形成的BaSO4有10个梯度，分别代表10个 相对的细菌浓度（预先用相应的细菌测定）。某一未知浓度 的菌液只要在透射光下用肉眼与某一比浊管进行比较，如果 两者透光度相当，即可目测出该菌液的大致浓度。 如果要 作精确测定，则可用分光光度计进行。在可见光的450～ 650nm波段内均可测定。
普通生物学 第三章 生物营养与代谢
福建农林大学生命科学学院 魏道智
第三章 生物营养与代谢
生物的生存需要不断从外界摄取各种物质以合成细 胞物质、提供能量及在新陈代谢中起调节作用，这些 物质称为营养物质，而有机体吸收和利用营养物质的 过程就称为营养（nutrition）。 生物的新陈代谢（metabolism），简称为代谢，是 生命活动的基本特征之一，是生物有机体内所有化学 反应的总称。它包括物质代谢和能量代谢两部分内容。
图3-4 根与土壤溶液的离子交换
图3-5 根与土壤胶粒的接触交换
（2）离子的细胞吸收 ① 被动吸收 这种吸收过程可以说是一种物理过程，不需要植物代谢 给能量，离子顺着电化学势梯度（包括化学势梯度和电势梯 度）通过扩散方式进入细胞。离子的扩散速度和方向决定于 化学势梯度和电势梯度的相对大小，而分子的扩散则决定于 化学势梯度。 ② 主动吸收 主动吸收需要植物代谢供应能量，是逆电化学势梯度吸收 的。至于代谢如何供能的问题先后有不同的学说： • 阴离子呼吸学说 • 载体学说
CO2＋ 2H2A
光 光合色素
（CH2O）＋ 2A ＋ H2O ）
1. 光能自养生物 • 以光为能源，以CO2或碳酸盐为主要碳源的 生物称为光能自养生物。 • 这类生物通常具有光合色素，能以光作为 能源进行光合作用，以水或其他无机物作 为供氢体，使CO2还原成细胞物质。例如高 等植物、藻类、蓝细菌、紫硫细菌 （Chromatium）、绿硫细菌Chlorobium）。
2. 光能异养生物 • 这类生物以光作为能源，以有机物作为供 氢体，同化有机物质形成自身物质，是一 种不产氧的光合作用。例如红螺细菌能利 用异丙醇作为供氢体进行光合作用，并积 累丙酮；紫色硫细菌利用乙酸为碳源，使 乙酸还原形成β－羟基丁酸。
微生物营养与代谢
第一节 微生物营养物质和营养类型
一 微生物营养物质及其功能
碳素化合物
微
氮素化合物
生
物
营
矿质元素
养
物 质
生长因子
水
第一节 微生物营养物质和营养类型
一 微生物营养物质及其功能 1 碳素化合物碳源：
碳源：是微生物细胞内碳素物质或代谢产物中的C的来源 占细胞干重的50%
第一节 微生物营养物质和营养类型 一 微生物营养物质及其功能
第一节 微生物营养物质和营养类型
一 微生物营养物质及其功能
5 水分
水的活度Aw 有效性 一定温度和压力条件下;溶液中水的蒸汽压力与同样条件T P下纯水蒸
汽压力之比
定义公式是： Aw=Pw/P0w
Pw:溶液中水的蒸汽压；P 0 w:纯水的蒸汽压
溶液充分稀释时
Aw=Pw/P0w=n1/n2+n1
n1为溶剂的摩尔数;n2为溶质摩尔数
一 微生物营养物质及其功能
4 生长因子 生长因子功能：构成酶的辅基或辅酶
生长因子分类化学结构 生理作用 ： 氨基酸 核 苷或碱基 维生素
第一节 微生物营养物质和营养类型 一 微生物营养物质及其功能
4 生长因子特点：
1不同的微生物;它们生长所需要的生长因子各不相同
克氏杆菌 肠膜明串珠菌
生物素 对氨基苯甲酸 十七种氨基酸
第一节 微生物营养物质和营养类型 一 微生物营养物质及其功能
4 生长因子 2微生物生长需要的生长因子会随着外界条件的变化而变化
鲁毛霉：
厌氧条件下：需维生素B与生物素 好氧条件下：无需生长因子
第一节 微生物营养物质和营养类型 一 微生物营养物质及其功能
4 生长因子 3对生长因子未知微生物的培养
医学微生物学试题及答案各章节
医学微生物学试题及答案各章节第一章：微生物学概述1. 请简要介绍微生物学的历史和研究内容。
微生物学是一个历史悠久的学科，早在古代人类就开始对微生物进行了研究。
其研究内容包括微生物的形态、结构、生理代谢、遗传变异、群落结构、生态功能等方面。
2. 请列举几种常见的微生物分类。
常见的微生物分类包括细菌、真菌、病毒、藻类等。
3. 简述微生物在人类生活中的作用。
微生物在人类生活中起着极其重要的作用，包括：帮助身体消化食物、合成维生素、抵御病原微生物、创造食品和药物等。
第二章：微生物的形态和结构1. 请介绍细菌的结构特点。
细菌一般为单细胞生物，具有细胞壁、细胞膜、核糖体、核酸等结构，其中细胞壁是其最为显著的特征。
2. 简述细菌的运动方式。
细菌的运动方式有旋转鞭毛、抖动纤毛、滑动等。
3. 请说明好氧菌与厌氧菌的区别。
好氧菌需要空气氧气进行代谢，而厌氧菌则需要在无氧或极低氧化环境中生长。
第三章：微生物的营养和代谢1. 请简述微生物的营养分类。
微生物的营养分类可分为自养营养和异养营养两种类型。
2. 请说明厌氧呼吸和发酵的区别。
厌氧呼吸需要使用无氧电子受体进行代谢，而发酵则是在没有外部电子受体的情况下进行代谢。
3. 请列举几种细菌产生的有用代谢产物。
细菌产生的有用代谢产物包括酸、碱、乳酸、酵母、乳酸菌、醋酸菌等。
第四章：微生物的生长与繁殖1. 请说明微生物生长的四个阶段。
微生物生长的四个阶段为潜伏期、对数期、平稳期和死亡期。
2. 请介绍微生物的繁殖方式。
微生物的繁殖方式包括二分裂、孢子形成、生殖、代谢产物的分泌等。
3. 请解释生长速率及其影响因素。
生长速率是指微生物在一定时间内增殖的数量，其影响因素包括环境温度、营养成分、水分含量、pH值等。
第五章：微生物的遗传与基因重组1. 请介绍细菌的基因组特点。
细菌基因组具有单倍体性，一般为单环状DNA分子，其中包含有关其生存的全部信息。
2. 请列举几种基因重组技术。
基因重组技术包括PCR扩增、DNA测序、基因克隆、基因编辑等。
微生物代谢
微生物代谢第三章：微生物代谢广义的代谢--生命体进行的一切化学反应。
代谢分为能量代谢和物质代谢，分解代谢和合成代谢。
分解代谢：复杂营养物分解为简单化合物（异化作用）。
合成代谢：简单小分子合成为复杂大分子（同化作用）二者关系初级和次级代谢依据代谢产物在微生物中作用不同，又有初级代谢和次级代谢。
初级代谢：能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或提供生长能量的一类代谢。
产物有小分子前体物、单体、多聚体等生命必需物质。
次级代谢：某些微生物中并在一定生长时期出现的一类代谢。
产物有抗生素、酶抑制剂、毒素、甾体化合物等，与生命活动无关，不参与细胞结构，也不是酶活性必需，但对人类有用。
二者关系：先初后次，初级形成期也是生长期，只有大量生长，才能积累产物。
第1节：微生物能量代谢微生物对能量利用：有机物——化能异养菌日光——光能营养菌通用能源还原态无机物——化能自养菌A TP只有ATP和酰基辅酶A起偶联作用，其他高能化合物只作为〜P 供体。
生物氧化过程分为：脱氢、递氢、受氢三个阶段。
生物氧化功能：产能（A TP）、产还原力[H]、产小分子中间代谢物。
以下主要讲述化能异养微生物的生物氧化和产能。
一、底物（基质）脱氢的四条主要途径以葡萄糖作为典型底物1、EMP途径（糖酵解途径）有氧时，与TCA连接，将丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。
无氧时，丙酮酸进一步代谢成有关产物。
2、HMP途径（己糖-磷酸途径）产生大量NADPH2和多种重要中间代谢物。
3、ED途径2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径KDPG是少数缺乏完整EMP的微生物具有的一种替代途径，细菌酒精发酵经ED进行。
4、TCA循环（三羧酸循环）真核在线粒体中，原核在细胞质中。
TCA在代谢中占有重要枢纽地位四种途径产能比较：二、递氢和受氢根据递氢特别是最终氢受体不同划分1、发酵（分子内呼吸）无氧条件下，底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。
食品微生物学 第三章微生物的生理 第四节微生物的代谢
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.4 微生物的代谢
代谢（metabolism）是微生物细胞与外界环境不断进行 物质交换的过程，即微生物细胞不停地从外界环境中吸收适 当的营养物质，在细胞内合成新的细胞物质并储存能量，这 是微生物生长繁殖的物质基础，同时它又把衰老的细胞和不 能利用的废物排出体外。因而它是细胞内各种生物化学反应 的总和。由于代谢活动的正常进行，保证的微生物的生长繁 殖，如果代谢作用停止，微生物的生命活动也就停止。因此 代谢作用与微生物细胞的生存和发酵产物的形成紧密相关。 微生物的代谢包括微能量代谢和物质代谢两部分。
微生物的生理
第四阶段：2-磷酸甘油酸转变为丙酮酸。这一阶段包括 以下两步反应：
① 2-磷酸甘油酸在烯醇化酶的催化下生成磷酸烯醇式丙 酮酸。
反应中脱去水的同时引起分子内部能量的重新分配，形 成一个高能磷酸键，为下一步反应做了准备。
微生物的生理
② 磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下，转变为 丙酮酸。
GDP+ Pi GTP 琥珀酰CoA 琥珀酸硫激酶 琥珀酸 + CoASH
琥珀酰CoA在琥珀酸硫激酶的催化下，高能硫酯键被水 解生成琥珀酸，并使二磷酸鸟苷（GDP）磷酸化形成三磷酸 鸟苷（GTP）。这是三羧酸循环中唯一的一次底物水平磷酸 化。
微生物的生理
⑥琥珀酸脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生成延胡索酸
FAD
FADH2
琥珀酸
NAD+
NADH +H+
苹果酸
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
TCA循环的总反应式如下：
第三章 微生物的营养与代谢
章名：03|微生物的营养与代谢01|单项选择题（每小题1分）难度：1|易1.下列物质可用作生长因子的是（）A.葡萄糖B.纤维素C.NaClD.叶酸答：D2.蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。
A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养答：A3.固体培养基中琼脂含量般为（）A.0.5%B.1.5%C.2.5%D.5%答：B4.用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（）A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基答：C5.一般酵母菌活宜的生长pH为（）A.5.0-6.0B.3.0-4.0C.8.0-9.0D.7.0-7.5答：A6.一般细菌适宜生长的pH为（）A.5.0-6.0B.3.0-4.0C.8.0-9.0D.7.0-7.5答：D7.放线菌一般适合生长在pH值为（）的环境中。
A.7.0-8.0B.7.5-8.5C.4.0-6.0D.6.0-8.0答：B8.葡萄糖和果糖等营养物进入原核生物细胞膜的机制是通过（）A.单纯扩散B.促进扩散C.主动运送D.基团移位答：D9.被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（）A.主动运输B.扩散C.促进扩散D.基团移位答：D10.对多数微生物来说，最适宜的碳源是（）A.C•H•O•N类B.C•H•O类C.C•H类D.C•D类答：B11.在C•H•O类化合物中，微生物最适宜的碳源是（）A.糖类B.有机酸类C.醇类D.脂类答：A12.对厌氧微生物正常生长关系最大的物理化学条件是（）A.pH值B.渗透压C.氧化-还原势D.水活度答：C13.要对细菌进行动力观察，最好采用（）A.液体培养基B.固体培养基C.半固体培养基D.脱水培养基答：C14.在含有下列物质的培养基中，大肠杆菌首先利用的碳源物质是（）A.蔗糖B.葡萄糖C.半乳糖D.淀粉答：B15.实验室常用的培养细菌的培养基是（）A.牛肉膏蛋白胨培养基B.马铃薯培养基C.高氏一号培养基D.麦芽汁培养基答：A16.在实验中我们所用到的EMB 培养基是一种（）培养基A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基答：C17.培养料进入细胞的方式中运送前后物质结构发生变化的是（）A.主动运输B.被动运输C.促进扩散D.基团移位答：A18.下列不属于主动运输特点的是（）A.逆浓度B.需载体C.不需能量D.选择性强答：C19.对促进扩散与主动运输的区别描述正确的是（）A.主动运输需要渗透酶参与，促进扩散不需要B.主动运输是由低浓度向高浓度运输，促进扩散相反C.主动运输需要能量较多，促进扩散需要能量较少D.主动运输被转运物质性质发生改变，促进扩散的物质性质不变答：B20.实验室常用的培养放线菌的培养基是（）A.马铃薯培养基B.牛肉膏蛋白胨培养基C.高氏一号培养基D.麦芽汁培养基答：C21.用化学成分不清楚或不恒定的天然有机物配成的培养基称为（）A.天然培养基B.半合成培养基C.合成培养基D.加富培养基答：A22.琼脂在培养基中的作用是（）A.碳源B.氮源C.凝固剂D.生长调节剂答：C23.培养真菌时，培养基常加0.3%乳酸，其目的是（）A.提供能源B.提供碳源C.调节pHD.三者都答：D24.碳源和能源来自同一有机物的是（）A.光能自养型B.化能自养型C.光能异养型D.化能异养型答：D25.以高糖培养酵母菌，其培养基类型为（）A.加富培养基B.选择培养基C.鉴别培养基D.普通培养基答：AA 主动运输B 促进扩散C 基团移位D 单纯扩散26.在鉴别性EMB 培养基上，在反射光下大肠杆菌菌落呈现的颜色是（）A.棕色B.无色C.粉红色D.绿色并带有金属光泽答：D27.培养放线菌的高氏一号培养基和培养真菌的察氏培养基属于下列培养基中的（）A.天然培养基B.组合培养基C.半组合培养基D.鉴别培养基答：B28.为避免由于微生物生长繁殖过程中的产物而造成培养基pH 值的变化，通常采用的调节方法是（）A.在配制培养基时加入磷酸盐缓冲液或不溶性CaCO3B.在配制培养基时应高于或低于最适pH 值C.在配制培养基时降低或提高碳、氮源用量；改变碳氮比D.在培养过程中控制温度和通气量答：A29.发酵是以（）作为最终电子受体的生物氧化过程A.O2B. CO2C.无机物D.有机物答：D30.酵母菌在（）条件下进行酒精发酵A.有氧B.无氧C.有二氧化碳D.有水答：B31.同型乳酸发酵中葡萄糖生成丙酮酸的途径是（）A.EMP 途径B.HMP 途径C.ED 途径D.PK 途径答：A32.细菌的二次生长现象可以用（）调节机制解释。
微生物的代谢与营养需求
微生物的代谢与营养需求微生物是指那些不能用肉眼直接观察到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
尽管微生物的个体微小，但它们在生态系统中扮演着重要角色。
微生物通过代谢活动实现其生命活动，并具有各种营养需求。
本文将探讨微生物代谢和其营养需求的相关内容。
一、微生物的代谢类型微生物的代谢类型主要包括两种：厌氧代谢和好氧代谢。
1.厌氧代谢厌氧代谢指微生物在缺氧或氧气有限的环境中进行代谢活动。
典型的例子是厌氧呼吸，其中微生物使用无氧电子受体代替氧气作为最终电子受体，产生能量。
此外，还包括发酵代谢，微生物通过发酵过程将有机物转化为能量和代谢产物。
2.好氧代谢好氧代谢指微生物在氧气充足的环境中进行代谢活动。
其中最典型的是呼吸过程，微生物利用氧气作为最终电子受体来产生能量。
好氧代谢比厌氧代谢产生更多的能量，因此在营养丰富的环境中，微生物通常采用好氧代谢。
二、微生物的营养需求微生物的营养需求包括能源源、碳源、氮源、矿物质和生长因子等。
1.能源源微生物的能源源主要有有机物和无机物两种。
光合微生物通过光合作用将光能转化为化学能，用以合成有机物质。
而化能微生物则通过氧化有机物或无机物来获取能量。
2.碳源微生物的碳源可以是无机碳（如CO2）或有机碳（如葡萄糖）。
光合微生物主要通过固定CO2来合成有机物；而化能微生物则以有机物为碳源，通过降解有机物来获取碳源。
3.氮源微生物的氮源可以是无机氮（如硝酸盐、氨）或有机氮（如氨基酸、蛋白质）。
氮是构成生物体中重要的元素之一，对微生物的正常生长和代谢都至关重要。
4.矿物质微生物的矿物质需求包括多种元素，如磷、钾、钙、镁、铁等。
这些矿物质在微生物的酶促反应和细胞功能中起到重要的作用，缺乏某种矿物质会影响微生物的生长和代谢。
5.生长因子生长因子是微生物生长和代谢所必需的有机物，如维生素和氨基酸等。
由于微生物无法合成某些生长因子，需要从外部环境中摄取，否则无法进行正常的生长和代谢。
结语微生物的代谢和营养需求对其生存和生长至关重要。
微生物的代谢
1．氢细菌
氢细菌都是一些呈G-的兼性化能养自 养菌，它们能利用分子氢氧化产生的能量 同化CO2，也能利用其它有机物进行生长。
2．氨的氧化
氨的氧化可分两个阶段，先由亚硝酸 细菌将氨氧化成亚硝酸，再由硝酸细菌将 亚硝酸氧化为硝酸。
3．硫的氧化
硫杆菌能利用硫作为能源而生长，其 中多数硫杆菌是通过氧化硫代硫酸盐获得 能量的。
电子受体 产 物
铁呼 吸
Fe3+
碳酸盐呼吸 CO2、HCO3- CH4 氧
延胡索酸呼吸 延胡索酸 琥珀酸
电子传递链上 作用 微生物特
最后一个酶
兼/专厌氧 生成甲烷 专性厌
兼厌氧
一、能量来自有机物
1．大分子的降解 2．二糖的分解 3．单糖的分解 4．脂肪和脂肪酸的分解 5．含氮化合物的分解 6．其它有机物的分解 7．内源性代谢物的分解
第三章 微生物的代谢
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
微生物代谢的研究方法 微生物的产能代谢 微生物的合成代谢 微生物的次级代谢 微生物的代谢调节
新陈代谢简称代谢，是微生物生命活动的
基本特征之一，是微生物生理学的核心，它包括 微生物体内所进行的全部化学反应的总和。
微生物的代谢作用包括分解代谢和合成代谢： • 分解代谢：有机物分解为简单物质并产生能量的
2．二糖的分解
很多二糖能被微生物分解利用，如蔗 糖，麦芽糖，乳糖；纤维二糖等，分解二 糖的酶结合于细胞表面或存在于细胞内， 结合于细胞壁上的水解酶，易水解利用二 糖，位于细胞内的水解酶，其水解作用不 仅受水解酶本身限制，还受细胞渗透酶系 的限制。
3．单糖的分解
按照单糖所含的C原子的数目可分丙糖、丁 糖、戊糖、已糖、庚糖、辛糖、壬糖。其中已糖 中的葡萄糖和果糖是异养微生物的良好碳源和能 源，能真接进入糖代谢途径被分解。
何国庆《食品微生物学》(第3版)-微生物的营养与代谢【圣才出品】
第3章微生物的营养与代谢3.1课后习题详解1．微量矿物质元素和生长因子有何区别？答：微量矿物质元素和生长因子的区别如下：（1）微量元素微量元素是指人体中存在量极少，低于人体体重0.01%的矿物质。
微量元素主要是无机元素，分子量较小，来源于外界环境，人体一般不能自身合成。
微量元素是维持机体环境内稳态的重要物质，体内微量元素过多会导致机体中毒，体内微量元素缺乏时也会产生相应的疾病。
（2）生长因子生长因子是指某些微生物维持正常生命活动所不可缺少的、微量的特殊有机营养物。
生长因子是有机物质，分子量较大，一般可自身合成，但某些微生物自身不能合成。
生长因子可调节机体的各种代谢，但在一定的条件下会被激活或导致失活。
2．比较微生物对营养物质吸收4种方式的异同。
答：微生物对营养物质吸收的4种方式分别是：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。
这4种方式的异同点包括：表3-1单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位异同点3．深刻理解划分微生物营养类型的依据是什么。
答：微生物营养类型的划分依据包括：（1）根据微生物对碳源的要求是无机碳化合物还是有机碳化合物可将微生物划分为自养型微生物和异养型微生物。
（2）根据微生物生命活动中能量的来源不同，将微生物分为化能型微生物和光能型微生物。
两种划分依据结合可将微生物分为光能自养型微生物、化能自养型微生物、光能异养型微生物、化能异养型微生物四类。
4．配制培养基为什么必须调节pH？常用来调节pH的物质有哪些？答：（1）配制培养基必须调节pH的原因①不同微生物的最适生长pH值不同，因此在配制培养基时必须调节pH值。
②由于微生物培养过程中常引起pH值下降，影响微生物的生长繁殖速度。
为了尽可能地减缓在培养过程中pH值变化，在配制培养基时，要加入一定的缓冲物质，通过培养基中的这些成分发挥调节作用，从而调整pH值。
（2）常用来调节pH的物质①磷酸盐类以缓冲液的形式发挥作用，通过磷酸盐不同程度的解离，对培养基pH值变化起到缓冲作用。
第三章 微生物的营养与代谢
3.鉴别培养基
根据微生物的代谢特点，通过指示剂的显
色反应用以鉴别不同微生物的培养基。
第二节 微生物酶
生化反应多数是在特定酶的参与下进行的 酶促反应。具有很强的催化活性和高度专一性， 称为生物催化剂。酶的主要成分是蛋白质，结 构有两种：
单纯蛋白酶：单成分酶，它本身就是具有
催化活力的蛋白质。
结合蛋白酶：双成分酶，由蛋白质和非蛋
最好的能源为葡萄糖，其他糖类代谢产生
能量的速度慢。发酵工业选用玉米粉、米糠、
麦麸、马铃薯、甘薯和野生淀粉，作为廉价碳 源。
（二）氮源 氮源：能提供微生物细胞组成成分或代谢 产物中的氮素来源的营养物质。 合成氨基酸和碱基，进而合成蛋白质、核 酸等细胞成分。地球氮循环从微生物固氮作用 开始。发酵工业中常用鱼粉、血粉、蚕蛹粉、 豆饼粉和花生饼粉。
质的膜囊，膜囊游离于细胞质中。专一性不强，
摄取物质被胞内酶逐步分解。
胞吐作用 胞吞作用
胞饮作用
四、培养基
培养基：人工配制适合微生物生长、繁殖
和积累代谢产物所需要的营养基质。根据不同
微生物的营养要求，加入适当种类和数量的营
养物，注意碳氮比、酸碱度、氧化还原电位。
（一）根据成分划分
1.天然培养基
解酶在细胞质中；呼吸酶在中间体上或线粒体
上；蛋白合成酶在核蛋白体上。
三、微生物酶在食品工业中的应用
动植物蛋白酶水解生产蛋白肽；烘焙工业
中对淀粉和蛋白质改良；果胶酶澄清果汁。
Better dough makes better bread
For bigger, better-looking baked goods
兼性寄生：既能在活生物体上生活，又能
在死的有机残体上生长。
微生物期末模考试重点题型讲解第三章
《第三章微生物的营养与代谢》一、选择题1、微生物运输营养物质的方式中，营养物质会发生结构上变化的一种是（D）A、被动扩散B、促进扩散C、主动运输D、基团转位运输2、微生物获得与利用营养物质的过程称为( C )A、吸收B、排泄C、营养D、繁殖3、微生物运输营养物质的主要方式（ A ）A、被动扩散B、促进扩散C、主动运输D、基团转位运输4、微生物运输营养物质的方式中，不需要运载酶的一种是（A）A、被动扩散B、促进扩散C、主动运输D、基团转位运输5、在某些培养基中加入某些化学物质以抑制非目标菌的生长，这种培养基称为（ B ）A、人工培养基B、选择性培养基C、特异性培养基D、半合成培养6、下列不属于生长因子的是（ B）A、氨基酸B、矿质元素C、嘌呤碱基D、维生素7、常用作固体培养基的凝固剂的是（ C ）A、硅胶B、明胶C、琼脂D、卡拉胶8、电子供体和受体都是有机物的生物氧化过程称为（ D）A、有氧呼吸B、无氧呼吸C、酿造D、发酵9、酵母菌常用于酿酒工业中，其主要产物为（ B）A、乙酸B、乙醇C、乳酸D、甘油10、酵母菌的第二型发酵，主要产物是（D）A、乙酸B、乙醇C、乳酸D、甘油11、细菌对葡萄糖的氧化，是将1分子葡萄糖完全氧化后，产生38分子ATP，此过程称作（B ）呼吸。
A、厌氧B、需氧C、发酵D、兼性厌氧二、填空题1、生物能量代谢的实质是ATP 的生成和利用。
2、从功能分类，伊红美蓝营养琼脂培养基是一种鉴别培养基。
3、几种生物氧化类型的不同之处在于底物氧化脱下的氢和电子受体。
三、判断题（×）1、好氧微生物进行有氧呼吸、厌氧微生物进行无氧呼吸。
(×) 2、将在微生物作用下HNO3转化为NH3的过程称为硝化作用。
（×）3、大多数微生物可以合成自身所需的生长因子，不必从外界摄取。
（×）4、EMP途径和HMP途径在大部分微生物体内可截然划分开。
（√）5、ED途径是糖类一个厌氧降解途径，在革兰氏阴性菌中分布广泛。
第三章 微生物的营养与代谢复习题
第三章微生物的营养与代谢复习题一、名词解释1.选择培养基：是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。
2.基础培养基：是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。
3.合成培养基：是由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，也称化学限定培养基。
4.化能异养微生物：以有机碳化合物为能源，碳源和供氢体也是有机碳化合物的微生物。
5.化能自养微生物：利用无机化合物氧化过程中释放的能量和以CO2为碳源生长的微生物。
6.光能自养微生物：利用光作为能源，以CO2为基本碳源，供氢体是还原在无机化合物的微生物。
7.光能异养微生物：以光为能源，以有机碳化合物作为碳源和供氢体营光合生长的微生物。
8.发酵：是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
9.呼吸作用：指从葡萄糖或其他有机基质脱下的电子（氢）经过一系列载体最终传递给外源分子氧或其他氧化型化合物并产生较多ATP的生物氧化过程。
10.有氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的呼吸。
11.无氧呼吸：以氧以外的其他氧化型化合物作最终电子受体的呼吸。
12.异型乳酸发酵：是指发酵终生物中除了乳酸外还有一些乙醇（或乙酸）等产物的发酵。
13.生物固氮：微生物将氮还原为氨的过程称为生物固氮。
14.硝化细菌：能利用还原无机氮化合物进行自养生长的细菌称为硝化细菌。
15.光合细菌：以光为能源，利用CO2或有机碳化合物作为碳源，通过电子传递产生ATP的细菌。
16.天然培养基：天然培养基是一类利用动物体、植物体或微生物体包括用其提取物制成的培养基，其特点是成分复杂、营养丰富，但不知其确切的化学组分，价格便宜，适合多种微生物的生长繁殖或生产代谢产物之用。
17.组合培养基：组合培养基又称合成培养基，。
是一类按微生物营养要求设计的用多种高纯化学试剂配制成的培养基。
优点是成分精确、重演性高，缺点是配制麻烦、价格较贵。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章微生物的营养与代谢源
氮是组成微生物蛋白质、酶和核酸的成分 能利用的氮源种类十分广泛。空气中分子
态的氮、无机和有机氮
第三章微生物的营养与代谢
氮源这类物质主要用来合成细胞中的含 氮物质，一般不作为能源，只有少数自 养微生物能利用铵盐、硝酸盐同时作为 氮源与能源。
第三章微生物的营养与代谢
主要元素包括磷、硫、钾、镁、钙、铁等
微量元素包括铜、锌、钠、硼、锰、氯、 钼、钴、硅等。
在配制培养基时，首选加入磷酸氢二钾和 硫酸镁，基本时可以同时提供4种需要量 最大的元素。
第三章微生物的营养与代谢
五、生长因子
生长因子通常指那些微生物生长所必需且需要 量很小,而且微生物自身不能合成或合成量不足 以满足机体生长需要的有机化合物
❖ 凡需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源的微生 物就是氨基酸异养型生物
❖ 固氮微生物:利用分子氮
第三章微生物的营养与代谢
三、能源
指能为微生物的生命活动提供最初能量来 源的营养物或辐射能。
微生物的能源谱
化学物质 有机物 化能异养型微生物的能源（与C源相同）
能源物质
无机物 化能自养型微生物的能源（与C源不同）
在微生物各种各样的生理活动中必须有 水参加才能进行。
第三章微生物的营养与代谢
水是一种最优良的溶剂，可保证几乎一切生 物化学反应的进行
水可维持各种生物大分子结构的稳定性，并 参与某些重要的生物化学反应
水还有许多优良的物理性质，诸如高比热、 高汽化热、高沸点以及固态时密度小于液态 等，都是保证生命活动十分重要的特性
碳源既是微生物的组成成分，又是微生 物的能量来源。微生物可以利用的碳源 范围极广，分为有机碳源和无机碳源两 大类，糖类是最广泛利用的碳源。
第三章微生物的营养与代谢
碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学 变化后成为微生物自身的细胞物质(如碳水 化合物、脂、蛋白质等)和代谢产物，碳可 占一般细菌细胞干重的一半。
第三章微生物的营养与代谢
QUESTION
请找出附录Ⅸ中各种培养基中的碳源、 氮源、无机盐等。
第三章微生物的营养与代谢
三、微生物的营养类型
根据微生物对碳源的要求不同，可将其分 为自养菌和异养菌两大营养类型
凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的， 叫自养菌；不能利用无机碳而需要有机碳才能 合成菌体内有机碳化物的，为异养菌
辐射能 光能自养和光能异养微生物的能源
营养功能：单功能、双功能和三功能
第三章微生物的营养与代谢
四、无机盐
主要有P、S、 Mg、 K、 Ca、 Na、F微量 元素等；无机盐是微生物生长必不可少的一 类营养物质,它们在机体中的生理功能主要是 作为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、调节并维持细胞的 渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作 为某些微生物生长的能源物质等。
第三章微生物的营养与代谢
微生物细胞中水分含量最多，干物质中 碳、氮、氢、氧四种元素约占90％－97 ％，还有矿质元素磷、铁、铜、锰等
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不同
不仅如此，微生物细胞的化学元素组成 也常随菌龄及培养条件的不同而在一定 范围内发生变化
第三章微生物的营养与代谢
营养类型 主要（或唯一） 碳源
光能自养型 二氧化碳
能源 光能
代表菌 蓝细菌
光能异养型: 以光为能源，但生长需要一定的有机营 养
化能自养型:以无机物的氧化获得能量，生长不依赖 有机营养物
化能异养型:以有机物的氧化获得能量，生长依赖于 有机营养物质
光能自养型和光能异养型微生物可利用光能生 长，在地球早期生态环境的演化过程中起重要 作用
第三章微生物的营养与代谢
微生物的营养类型
第五章 微生物的营养与代谢
第三章微生物的营养与代谢
细胞从外界环境中摄取化学物质，使 其在生长过程中获取生命活动所需的 能量及其结构物质的生理过程称为营 养或营养作用。
第三章微生物的营养与代谢
第一节 微生物的营养
一、微生物细胞的化学组成 从微生物细胞的组成来看，都是含有碳、
氢、氧、氮和各种矿质元素（P、S等）， 由这些元素组成细胞中有机和无机成分， 其中主要是水分、蛋白质、碳水化合物、 脂肪、核酸和无机盐。
第三章微生物的营养与代谢
根据其生命活动所需能量的来源不同，可 分为光能营养菌和化能营养菌。前者是从 光线中获得能量，后者则从化学物质氧化 中取得能量
因此，根据微生物所需的碳源和能源 不同，可将微生物分为光能自养菌、光能 异养菌、化能自养菌、化能异养菌等四类。
第三章微生物的营养与代谢
光能自养型: 以光为能源，以CO2 为唯一或主要碳源, 不依赖任 何有机物即可正常生长
微生物细胞中几种主要元素的 相对含量（%干重）
第三章微生物的营养与代谢
二、营养物质及其生理功能
营养物质主要功用： ①供给微生物合成细胞物质的原料； ②用以产生能量； ③有的营养物如维生素主要用于调节新陈代谢
碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子、水、
第三章微生物的营养与代谢
一 、碳源
凡是构成微生物细胞和代谢产物中碳架 （碳素）来源的营养物称为碳源
根据生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 (vitamin)、氨基酸与嘌呤及嘧啶三大类
生长因子可以从酵母膏、玉米浆、麦芽汁、血 液或血清中获得
第三章微生物的营养与代谢
维生素 氨基酸类 嘌呤、嘧啶及其衍生物(碱基)
第三章微生物的营养与代谢
六、水
水是细胞维持正常生命活动所必不可少 的，一般可占细胞重量的70－90%。
不同种类的微生物对氮源的需要也不尽 相同。
微生物培养时最常用的有机氮源是牛肉 膏、酵母膏等，蛋白胨（部分水解蛋白 质）是许多微生物良好的氮源。
第三章微生物的营养与代谢
从微生物所能利用的氮源种类来看，存在着一 个明显的界限：
❖ 一部分微生物是不需要利用氨基酸作氮源的， 它们能把尿素、铵盐甚至氮气等简单氮源自行 合成所需要的一切氨基酸，称为氨基酸自养型 生物