微生物营养精品PPT课件
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微生物优秀ppt课件
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目录
• 微生物概述 • 微生物的形态与结构 • 微生物的生长与繁殖 • 微生物的代谢与调控 • 微生物的生态与环境 • 微生物的遗传与进化 • 微生物的分类与鉴定
01 微生物概述
微生物的定义与分类
微生物定义
微生物是一类肉眼难以看见或看清的微小生物的总称，包括 细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体 和藻类等。
微生物分类鉴定的应用实例
在医学领域，通过对病原菌的分类和 鉴定，有助于疾病的诊断和治疗。
在环境科学中，通过对环境中微生物 的监测和分类鉴定，可以评估环境的 污染程度和生态系统的健康状况。
在食品工业中，对食品中的微生物进 行分类和鉴定，可以保障食品安全和 质量。
在生物技术领域，利用微生物的分类 和鉴定技术，可以筛选具有特定功能 的微生物资源，为生物技术的发展提 供支持。
研究现状
随着科学技术的不断进步，微生物学在理论研究和应用实践方面都取得了显著成果。目前，微生物学已广泛应用 于各个领域，如生物医药、环境保护、农业生产等。同时，随着基因组学、蛋白质组学等新技术的发展，微生物 学将迎来更加广阔的发展前景。
02 微生物的形态与 结构
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
01
微生物功能
微生物在自然界中扮演着重要角色，如参与物质循环、能量流动、生态平衡等 。此外，微生物还广泛应用于食品、医药、环保、农业等领域，为人类生活带 来诸多便利和益处。
微生物的研究历史与现状
研究历史
微生物学是研究微生物及其生命活动的科学。自17世纪列文虎克用显微镜发现微生物以来，微生物学经历了漫长 而曲折的发展过程，逐渐形成了独立的学科体系。
DNA是主要的遗传物质，RNA 在某些病毒中作为遗传物质。
目录
• 微生物概述 • 微生物的形态与结构 • 微生物的生长与繁殖 • 微生物的代谢与调控 • 微生物的生态与环境 • 微生物的遗传与进化 • 微生物的分类与鉴定
01 微生物概述
微生物的定义与分类
微生物定义
微生物是一类肉眼难以看见或看清的微小生物的总称，包括 细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体 和藻类等。
微生物分类鉴定的应用实例
在医学领域，通过对病原菌的分类和 鉴定，有助于疾病的诊断和治疗。
在环境科学中，通过对环境中微生物 的监测和分类鉴定，可以评估环境的 污染程度和生态系统的健康状况。
在食品工业中，对食品中的微生物进 行分类和鉴定，可以保障食品安全和 质量。
在生物技术领域，利用微生物的分类 和鉴定技术，可以筛选具有特定功能 的微生物资源，为生物技术的发展提 供支持。
研究现状
随着科学技术的不断进步，微生物学在理论研究和应用实践方面都取得了显著成果。目前，微生物学已广泛应用 于各个领域，如生物医药、环境保护、农业生产等。同时，随着基因组学、蛋白质组学等新技术的发展，微生物 学将迎来更加广阔的发展前景。
02 微生物的形态与 结构
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
01
微生物功能
微生物在自然界中扮演着重要角色，如参与物质循环、能量流动、生态平衡等 。此外，微生物还广泛应用于食品、医药、环保、农业等领域，为人类生活带 来诸多便利和益处。
微生物的研究历史与现状
研究历史
微生物学是研究微生物及其生命活动的科学。自17世纪列文虎克用显微镜发现微生物以来，微生物学经历了漫长 而曲折的发展过程，逐渐形成了独立的学科体系。
DNA是主要的遗传物质，RNA 在某些病毒中作为遗传物质。
微生物的营养代谢PPT课件
基本营养物质的培养基。
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
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
第四章微生物的营养ppt
6.7
6.7
氧
20
31.1
40.2
氮
15
12.4
5.2
磷
3
硫
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6章-微生物的营养PPT课件
.
14
微量元素
• 多是辅酶和辅基的成分，或是酶的激活剂。 • 常需添加的是Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Co等。 • 一般情况，水及其他成分中作为杂质已含
有足够的微量元素，过量加入反而有害。
.
15
Fe：细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧
化氢酶、过氧化物酶的活性基成分。 Zn：乙醇和乳酸脱氢酶活性基成分。 Cu：多酚氧化酶的活性中心。 Mo：参与构成固氮酶和硝酸还原酶。 Mn：多种酶的激活剂。 W、Ni：与甲酸脱氢酶、尿酶的活性有关。
.
16
（4）生长因子
• 概念：一些用量虽少却能明显促进微生物生长的 有机化合物称生长因子。
• 主要有维生素、氨基酸、核苷类(碱基)。 • 不需要生长因子而能在基础培养基(除了糖类外
不含其他有机物)上生长的菌株叫野生型菌株。 • 由自发突变或诱发突变等原因从野生型产生的需
要特定生长因子的菌株叫营养缺陷型菌株。
4化能有机异养型
5其他营养类型
6营养类型的多样性
.
19
微生物在营养类型上比高等生物复杂。通 常依据微生物获取能源、碳源、氢、或电子供体 方式，可以区分为四种营养方式。
营养类型 能源
光能自养 光能异养 化能自养 化能异养
光能 光能 化学能 化学能
碳源
氢供体
实例
CO2 CO2 CO2 有机物
H2O/还原态无机物 蓝细菌、紫硫细菌等
.
22
(1) 产氧光合作用
藻类、蓝细菌内含叶绿素，可进行：
能量转移、代谢反应、调节胶 体状态及细胞透性。
.
12
P：核酸、磷脂、ATP、CoA、NAD、NADP、FAD、
TPP（羧化辅酶）和FMN（黄素辅酶）是细胞 中主要含磷化合物，磷酸盐还可调节pH。 S：含S氨基酸、CoA、B1、硫辛酸的组成元素， 包含在蛋白质、辅酶和辅基中，在细胞化学 组成和代谢活性等方面有重要作用。S、H2S 是硫细菌的能源物质。 Mg：参与组成叶绿素、菌绿素等光合色素，是 一些酶的激活剂和调节剂，是核糖体和膜结 构的稳定剂，对某些重金属的毒害作用有一 定拮抗作用。
微生物的营养和培养基省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
紫色非硫细菌
光能异养型 (光能有机营养型）
经典实例：
CH3 光能
CO2+2CHOH 细菌叶绿 CH2O+2CH3COCH3+H2O
CH3
（红螺菌）
红螺菌属中旳某些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将
CO2还原成细胞物质，同步积累丙酮
光能异养型微生物在C源利用上旳特殊性： 以简朴旳有机物（有机酸、醇）作为主要碳源 能利用CO2，但它不是唯一碳源
微生物旳氮源谱
类型 元素水平
N·C·H·O·X 有机
氮 N·C·H·O
N·H
无机 氮
N·O
N
化合物水平
培养基原料水平
复杂蛋白质、核酸等
牛肉膏、酵母膏、豆饼 粉、蚕蛹等
尿素、多数 氨基酸、简 朴蛋白质等
尿素、蛋白胨、明胶等
NH3、铵盐等 硝酸盐等
N2
（NH4）2SO4等 KNO3等 空气
能源(energy source)
微生物常见旳营养类型
营养类型
主要（或唯一） 能源 碳源
光能自养型 二氧化碳
光能
光能异养型 有机物
光能
化能自养型 二氧化碳
无机物
化能异养型 有机物
有机物
代表菌
蓝细菌 念珠蓝细菌 红螺细菌 紫色非硫细菌 硝化菌 产甲烷细菌
绝大多数细菌 和全部真菌
光能自养型（光能无机营养型）
能够利用光能并以CO2作为唯一或主要碳源进行 生长旳微生物
控制细胞旳氧化还原电位和作为某些微生物生长
内容
第一节 微生物旳六种营养要素
第二节 微生物旳营养类型
第三节 营养物质进入细胞旳方式 第四节 培养基
一、选用和设计培养基旳原则和措施 二、培养基旳种类
第5章-微生物的营养-PPT课件
微生物各营养类型的比较
第五节 培 养 基
培养基(medium) ：由人工配制的，供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基：营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基：高氏一号培养基 霉菌培养基：察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph)：丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97％)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质，排泄代谢产物，依靠细胞膜完成
对营养物质的要求：分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素：硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素：铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) ：某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成，而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子：维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型
1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型，它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?
第五节 培 养 基
培养基(medium) ：由人工配制的，供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基：营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基：高氏一号培养基 霉菌培养基：察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph)：丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97％)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质，排泄代谢产物，依靠细胞膜完成
对营养物质的要求：分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素：硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素：铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) ：某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成，而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子：维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型
1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型，它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?
《微生物学营养》课件
微生物的代谢可以分为有氧代谢和无氧代谢两种类型。
微生物代谢物基础知识
介绍代谢过程中产生的物质，例如酶、酸、气体等。
微生物代谢途径
介绍微生物进行代谢的途径，如糖酵解、无氧呼吸等。
微生物营养测定
通过测定微生物在特定营养物质上的生长情况来研究其营养需求。
1
常用微生物营养测定方法和技术
2
列举一些常用于测定微生物营养的方法，
微生物营养在生态环境中的应用
讨论微生物营养对生态系统维持和环境修复的作用。
微生物营养的未来
分析微生物营养研究的现状和未来发展方向。 • 微生物营养研究现状：总结目前的研究进展和发现。 • 微生物营养未来发展方向：展望微生物营养研究的前景和挑战。
讨论微生物营养与疾病发生和治 疗的关联。
微生物营养对人体的影响
探索微生物营养对人体免疫系统 和健康的影响。
微生物营养的应用
介绍微生物营养在食品工业、医疗和生态环境中的应用。
微生物营养在食品工业中的应用
阐述微生物营养在食品加工和生产中的重要性。
微生物营养在医疗中的应用
介绍微生物营养在疾病治疗和药物开发中的ห้องสมุดไป่ตู้用。
微生物生长需求
微生物的生长需要适宜的环境条件和生长因子。
1
生长条件
温度、pH值、氧气浓度等是微生物生长所需的条件。
2
生长因子
微生物生长需要的营养物质和生物因子。
3
微生物生长曲线
描述微生物在培养基中的生长速度和数量变化的曲线。
微生物代谢
微生物代谢是微生物在生长和繁殖过程中所进行的化学反应。
微生物代谢分类
《微生物学营养》PPT课件
微生物营养概述
微生物学营养是研究微生物所需的营养物质以及微生物如何获取这些营养的科学。
微生物代谢物基础知识
介绍代谢过程中产生的物质，例如酶、酸、气体等。
微生物代谢途径
介绍微生物进行代谢的途径，如糖酵解、无氧呼吸等。
微生物营养测定
通过测定微生物在特定营养物质上的生长情况来研究其营养需求。
1
常用微生物营养测定方法和技术
2
列举一些常用于测定微生物营养的方法，
微生物营养在生态环境中的应用
讨论微生物营养对生态系统维持和环境修复的作用。
微生物营养的未来
分析微生物营养研究的现状和未来发展方向。 • 微生物营养研究现状：总结目前的研究进展和发现。 • 微生物营养未来发展方向：展望微生物营养研究的前景和挑战。
讨论微生物营养与疾病发生和治 疗的关联。
微生物营养对人体的影响
探索微生物营养对人体免疫系统 和健康的影响。
微生物营养的应用
介绍微生物营养在食品工业、医疗和生态环境中的应用。
微生物营养在食品工业中的应用
阐述微生物营养在食品加工和生产中的重要性。
微生物营养在医疗中的应用
介绍微生物营养在疾病治疗和药物开发中的ห้องสมุดไป่ตู้用。
微生物生长需求
微生物的生长需要适宜的环境条件和生长因子。
1
生长条件
温度、pH值、氧气浓度等是微生物生长所需的条件。
2
生长因子
微生物生长需要的营养物质和生物因子。
3
微生物生长曲线
描述微生物在培养基中的生长速度和数量变化的曲线。
微生物代谢
微生物代谢是微生物在生长和繁殖过程中所进行的化学反应。
微生物代谢分类
《微生物学营养》PPT课件
微生物营养概述
微生物学营养是研究微生物所需的营养物质以及微生物如何获取这些营养的科学。
《微生物的营养要求》课件
生长因子
生长因子是微生物生长所必需 的，但它们在细胞内不能自行 合成，必须从外界获取。
生长因子的种类很多，如维生 素、氨基酸、嘌呤和嘧啶等， 它们参与细胞物质的合成和代 谢调节。
例如，维生素是许多酶的辅基 或激活剂，参与能量代谢和物 质合成；氨基酸则是蛋白质的 基本组成单位。
微生物的营养物质来源
环境因素对微生物营养需求的影响
环境因素如温度、pH值、渗透压、压力等都会影响微生物的营养需求。例如，在高温环境中，微生 物需要更多的蛋白质来维持其细胞结构的稳定性和酶的活性。而在低pH值环境中，微生物则需要更 多的糖类和氨基酸来维持其细胞膜的稳定性和渗透压。
环境因素的变化也会影响微生物对营养物质的吸收和利用。例如，在富氧环境中，微生物需要更多的 能量来维持其生命活动，因此需要更多的葡萄糖等能源物质。而在厌氧环境中，微生物则更多地依赖 有机物作为能源。
核酸代谢
核酸是微生物生长和繁殖所必 需的物质，通过核酸代谢，微 生物能够合成DNA和RNA等
核酸分子。
核酸代谢过程中需要摄取磷 酸、核糖等物质，同时还需 要多种维生素和矿物质的参
与。
不同微生物对核酸的需求和代 谢方式也有所不同，有些微生 物能够利用DNA或RNA作为
能源物质进行生长繁殖。
微生物的营养物质需求与环境
生长因子的种类和浓度对微生物的生长和代谢有重要影响，不同的微生 物对生长因子的需求不同。
生长因子的主要功能包括参与酶的辅基组成、促进细胞分裂以及调控细 胞代谢等。
微生物对营养物质的吸收方式
04
单纯扩散
01
扩散方式
物质顺浓度梯度由高浓度向低浓度转运，不消耗能量。
02
转运机制
细胞膜上存在通透性较高的蛋白质或通道，物质通过这 些蛋白质或通道从高浓度一侧向低浓度一侧转运。
《微生物的营养类型》课件
2 微生物营养类型的研究前景
微生物营养类型的研究将进一步揭示微生物 的多样性和适应性，为生物学和生态学领域 带来更多的突破。
微生物的生态角色
1 微生物的生态角色概述
微生物在生态系统中起着重要的作用，包括分解有机物、产生氧气、调节环境等。
2 微生物的生态功能分类
根据微生物在生态系统中的功能，可将其分为生产者、消费者和分解者等不同类型。
结语
1 微生物营养类型的意义
了解微生物的营养类型有助于深入研究微生 物的生态功能以及它们在自然界中的作用。
2 协同异养
协同异养微生物一方面能自主合成有机物，另一方面也能摄取外源性有机物。
病原体的营养类型
1 人类常见细菌的营养类型
人类常见细菌具有不同的营养类型，一些细菌能合成自身所需的物质，而一些则需要从 宿主或环境中获得。
2 人类常见病毒的营养类型
病毒是寄生性微生物，它们不能自主获取营养物质，需要依赖宿主细胞提供所需物质。
自养营养类型
1 光合自养
光合自养微生物能利用太 阳能将无机物转化为有机 物。
2 无机氧化自养
无机氧化自养微生物能利 用无机化合物进行能量和 碳源转化。
3 有机氧化自养
有机氧化自养微生物能利 用有机化合物作为能Байду номын сангаас和 碳源。
异养营养类型
1 非协同异养
非协同异养微生物需要从环境中摄取有机物才能生存和生长。
微生物的营养类型
微生物是非常广泛的生物群体，具有多样的营养类型。本PPT课件将介绍微 生物的不同营养类型，包括自养营养类型、异养营养类型以及微生物在生态 中的角色。
营养类型简介
概述
微生物具有多种营养类型，根据其对营养物质获 取的方式，可将其分为不同的类型。
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9
4、无机盐
• 无机盐(inorganic salt)：
1）在机体中的生理功能主要是作为酶活性中心的 组成部分；
2）维持生物大分子和细胞结构的稳定性; 3）调节并维持细胞的渗透压平衡； 4）控制细胞的氧化还原电位； 5）作为某些微生物生长的能源物质等(表2.3)。
10
表2.3 微生物利用的无机物质
• 氮源物质常被微生物用来合成细胞中含氮物质，少数情 况下可作能源物质，如某些厌氧微生物在厌氧条件下可 利用某些氨基酸作为能源。
• 微生物对氮源的利用具有选择性。
• 1) 速效氮源饼粉: NH4＋相对于NO3-,玉米浆-----豆饼粉。 • 2）生理酸性盐：铵盐为氮源，会使培养基pH值下降。 • 3）生理碱性盐：硝酸盐为氮源，培养基pH值会升高。
葡萄糖培养 诱导作用先 后再分解并 地被微生物
基上 合成 利用 作为
氮源加以利用。
8
3、能源
• 1）异养微生物能源--碳源，能源谱就十分简单。 • 2）化能自养微生物能源独特，都是一些还原态无机物
质，如NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等。 • 能利用这类微生物都是一些原核生物，如亚硝酸细
有机酸 胡索酸、低级脂肪酸、高 下降。当环境中缺乏碳
级脂肪酸、氨基酸等
源物质时，氨基酸可被
微生物作为碳源利用。
2
种类
碳源物质
醇 乙醇
备注
条件下被某些酵母菌和醋酸菌 利用。
脂 脂肪、磷脂
主要利用脂肪，在特定条件下 将磷脂分解为甘油和脂肪酸而 加以利用。
利用烃的微生物细胞表面有一
烃
天然气、石油、石 种由糖脂组成的特殊吸收系统， 油馏分、石蜡油等 可将难溶的烃充分乳化后吸收
利用。
3
种类
碳源物质
CO2 CO2
备注 为自养微生物所利用。
碳酸盐
NaHCO3 白垩等
、
CaCO3
、为自养微生物所利用。
其他
芳香族化合物、氰 化物、蛋白质、核 酸等
利用这些物质的微生物在环境 保护方面有重要作用。当环境 中缺乏碳源物质时，可被微生 物作为碳源而降解利用。
4
碳源生理作用
• 主要有：
1
表2.1微生物利用的碳源物质
种。类
碳源物质
备注
葡萄糖、果糖、麦芽糖、
蔗糖、淀粉、半乳糖、乳 单糖优于双糖，己糖优
糖
糖、甘露糖、纤维二糖、 于戊糖，淀粉优于纤维
纤维素、半纤维素、甲壳 素，纯多糖优于杂多糖。
素、木质素等
有机酸较难进入细胞，
糖酸、乳酸、柠檬酸、延 进 入 细 胞 后 会 导 致 pH
• 1）碳源物质通过复杂的化学变化来构成微生物自身的 细胞物质和代谢产物；
• 2）同时多数碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为 机体提供维持生命活动的能量，但有些以CO2为唯一或 主要碳源的微生物生长所需的能源则不是来自CO2。
5
2、 氮源（nitrogen source）
• 能被微生物所利用的氮源物质有:蛋白质及其各类降解产 物、铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、分子态氮、嘌呤、嘧啶 、脲、酰胺、氰化物。
钼 存在于硝酸盐还原酶、固氮酶、甲酸脱氢酶中
硒 存在于甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶中
钴 存在于谷氨酸变位酶中
铜 存在于细胞色素氧化酶中
钨 存在于甲酸脱氢酶中
镍 存在于脲酶中，为氢细菌生长所必需
13
5、生长因子
• 生长因子(growth factor)通常指那些微生物
生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不 能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有 机化合物。 • 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)、氨基酸与嘌呤与嘧啶三大类(见表 2.5)。
KH2PO4
，
某些酶的辅因子，维持细胞渗透 压，某些嗜盐细菌核糖体的稳定
K2HPO4 因子
细胞色素及某些酶的组分，某些
铁
FeSO4
铁细菌的能源物质，合成叶绿素、
白喉毒素所需。
12
表2-4 微量元素的作用
元素
生理功能
锌
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
锰 存在于过氧化物歧化酶、柠檬酸合成酶中
6
种表类2.2氮微源物生质 物利用的备氮注 源物质 大分子蛋白质难进入细胞，一些
蛋 类
白
质
蛋白质及其降 真菌和少数细菌能分泌胞外蛋白 解 产 物 ( 胨 、 酶，将大分子蛋白质降解利用， 肽、氨基酸等) 多数细菌只能利用相对分子量较
小的降解产物。
氨及铵 盐
NH3
、
(NH4)2SO4等
容易被微生物吸收利用
菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌 等。
• 3）光能营养型能够利用辐射能（光能）进行光合作用 获得能源的微生物。
• 4）某一具体营养物质兼有几种营养要素功能。 • 光辐射能--单功能营养物（能源）； • 还原态NH4+--双功能营养物（能源和氮源）； • 氨基酸--三功能营养物（碳源、能源和氮源）。
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
11
元素 钙 钠 钾
化合物形式 (常用)
生理功能
CaCl2 ， Ca(NO3)2
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，建立细菌感受态所需
NaCl
细胞运输系统组分，维持细胞渗 透压，维持某些酶的稳定性
第二章、微生物营养
• §2.1 微生物的营养和培养基 • 一、微生物的六大营养要素及其生理功能
微生物生长所需要的营养物质主要是以机物形式提 供，小部分由气体物质供给。 • 微生物营养物质按生理作用可区分为：碳源、氮源 、无机盐、和水五大类。 • 1、碳源（cabon source） • 无机含碳化合物,如CO2和碳酸盐到各种各样的天然有 机化合物都可以作为微生物的碳源，但不同的微生物 利用含碳物质具有选择性，利用能力有差异。
元素 磷 硫
化合物形式 (常用)
KH2PO4， K2HPO4
(NH4)2SO4， MgSO4
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
镁 MgSO4
硝酸盐 KNO3等
容易被微生物吸收利用
7
表2.2 微生物利用的氮源物质
种类 氮源物质
备注
分子氮 N2
固氮微生物可利用，但当环境中 有化合态氮源时，固氮微生物就 失去固氮能力。
其他
大肠杆菌不能以嘧啶作为唯一氮
嘌脲胺、呤、氰、胺化嘧、物啶酰、源生嘧嘧，长啶啶
在氮限量的 时，可通过 分解酶，然 ，不同程度
4、无机盐
• 无机盐(inorganic salt)：
1）在机体中的生理功能主要是作为酶活性中心的 组成部分；
2）维持生物大分子和细胞结构的稳定性; 3）调节并维持细胞的渗透压平衡； 4）控制细胞的氧化还原电位； 5）作为某些微生物生长的能源物质等(表2.3)。
10
表2.3 微生物利用的无机物质
• 氮源物质常被微生物用来合成细胞中含氮物质，少数情 况下可作能源物质，如某些厌氧微生物在厌氧条件下可 利用某些氨基酸作为能源。
• 微生物对氮源的利用具有选择性。
• 1) 速效氮源饼粉: NH4＋相对于NO3-,玉米浆-----豆饼粉。 • 2）生理酸性盐：铵盐为氮源，会使培养基pH值下降。 • 3）生理碱性盐：硝酸盐为氮源，培养基pH值会升高。
葡萄糖培养 诱导作用先 后再分解并 地被微生物
基上 合成 利用 作为
氮源加以利用。
8
3、能源
• 1）异养微生物能源--碳源，能源谱就十分简单。 • 2）化能自养微生物能源独特，都是一些还原态无机物
质，如NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等。 • 能利用这类微生物都是一些原核生物，如亚硝酸细
有机酸 胡索酸、低级脂肪酸、高 下降。当环境中缺乏碳
级脂肪酸、氨基酸等
源物质时，氨基酸可被
微生物作为碳源利用。
2
种类
碳源物质
醇 乙醇
备注
条件下被某些酵母菌和醋酸菌 利用。
脂 脂肪、磷脂
主要利用脂肪，在特定条件下 将磷脂分解为甘油和脂肪酸而 加以利用。
利用烃的微生物细胞表面有一
烃
天然气、石油、石 种由糖脂组成的特殊吸收系统， 油馏分、石蜡油等 可将难溶的烃充分乳化后吸收
利用。
3
种类
碳源物质
CO2 CO2
备注 为自养微生物所利用。
碳酸盐
NaHCO3 白垩等
、
CaCO3
、为自养微生物所利用。
其他
芳香族化合物、氰 化物、蛋白质、核 酸等
利用这些物质的微生物在环境 保护方面有重要作用。当环境 中缺乏碳源物质时，可被微生 物作为碳源而降解利用。
4
碳源生理作用
• 主要有：
1
表2.1微生物利用的碳源物质
种。类
碳源物质
备注
葡萄糖、果糖、麦芽糖、
蔗糖、淀粉、半乳糖、乳 单糖优于双糖，己糖优
糖
糖、甘露糖、纤维二糖、 于戊糖，淀粉优于纤维
纤维素、半纤维素、甲壳 素，纯多糖优于杂多糖。
素、木质素等
有机酸较难进入细胞，
糖酸、乳酸、柠檬酸、延 进 入 细 胞 后 会 导 致 pH
• 1）碳源物质通过复杂的化学变化来构成微生物自身的 细胞物质和代谢产物；
• 2）同时多数碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为 机体提供维持生命活动的能量，但有些以CO2为唯一或 主要碳源的微生物生长所需的能源则不是来自CO2。
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2、 氮源（nitrogen source）
• 能被微生物所利用的氮源物质有:蛋白质及其各类降解产 物、铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、分子态氮、嘌呤、嘧啶 、脲、酰胺、氰化物。
钼 存在于硝酸盐还原酶、固氮酶、甲酸脱氢酶中
硒 存在于甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶中
钴 存在于谷氨酸变位酶中
铜 存在于细胞色素氧化酶中
钨 存在于甲酸脱氢酶中
镍 存在于脲酶中，为氢细菌生长所必需
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5、生长因子
• 生长因子(growth factor)通常指那些微生物
生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不 能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有 机化合物。 • 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)、氨基酸与嘌呤与嘧啶三大类(见表 2.5)。
KH2PO4
，
某些酶的辅因子，维持细胞渗透 压，某些嗜盐细菌核糖体的稳定
K2HPO4 因子
细胞色素及某些酶的组分，某些
铁
FeSO4
铁细菌的能源物质，合成叶绿素、
白喉毒素所需。
12
表2-4 微量元素的作用
元素
生理功能
锌
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
锰 存在于过氧化物歧化酶、柠檬酸合成酶中
6
种表类2.2氮微源物生质 物利用的备氮注 源物质 大分子蛋白质难进入细胞，一些
蛋 类
白
质
蛋白质及其降 真菌和少数细菌能分泌胞外蛋白 解 产 物 ( 胨 、 酶，将大分子蛋白质降解利用， 肽、氨基酸等) 多数细菌只能利用相对分子量较
小的降解产物。
氨及铵 盐
NH3
、
(NH4)2SO4等
容易被微生物吸收利用
菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌 等。
• 3）光能营养型能够利用辐射能（光能）进行光合作用 获得能源的微生物。
• 4）某一具体营养物质兼有几种营养要素功能。 • 光辐射能--单功能营养物（能源）； • 还原态NH4+--双功能营养物（能源和氮源）； • 氨基酸--三功能营养物（碳源、能源和氮源）。
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
11
元素 钙 钠 钾
化合物形式 (常用)
生理功能
CaCl2 ， Ca(NO3)2
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，建立细菌感受态所需
NaCl
细胞运输系统组分，维持细胞渗 透压，维持某些酶的稳定性
第二章、微生物营养
• §2.1 微生物的营养和培养基 • 一、微生物的六大营养要素及其生理功能
微生物生长所需要的营养物质主要是以机物形式提 供，小部分由气体物质供给。 • 微生物营养物质按生理作用可区分为：碳源、氮源 、无机盐、和水五大类。 • 1、碳源（cabon source） • 无机含碳化合物,如CO2和碳酸盐到各种各样的天然有 机化合物都可以作为微生物的碳源，但不同的微生物 利用含碳物质具有选择性，利用能力有差异。
元素 磷 硫
化合物形式 (常用)
KH2PO4， K2HPO4
(NH4)2SO4， MgSO4
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
镁 MgSO4
硝酸盐 KNO3等
容易被微生物吸收利用
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表2.2 微生物利用的氮源物质
种类 氮源物质
备注
分子氮 N2
固氮微生物可利用，但当环境中 有化合态氮源时，固氮微生物就 失去固氮能力。
其他
大肠杆菌不能以嘧啶作为唯一氮
嘌脲胺、呤、氰、胺化嘧、物啶酰、源生嘧嘧，长啶啶
在氮限量的 时，可通过 分解酶，然 ，不同程度