微生物教程yyd第五章微生物的营养和培养基

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五、无机盐：它主要提供微生物除碳、氮 源以外的各种重要元素，凡是生长所需浓 度在10-3～10-4mol/L的叫大量元素，如P、 S、K、Mg、Ca、Na和Fe等，凡所需浓度 在 10-6 ～ 10-8mol/L 的 叫 微 量 元 素 ， 如 Cu 、 Zn、Mn、Mo和Co等。
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一、碳源：凡是能够提供微生物营养碳 素（碳架）需要的物质称为碳源。微生 物利用碳源谱极广，包括有机碳和无机 碳两大类。凡必须利用有机碳的微生物 称为异养微生物，占微生物的大多数； 凡能利用无机碳的微生物称为自养微生 物，微生物对碳源的利用大大超过动、 植物。
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异养微生物最易利用的碳源是糖类，其 次是醇、酸和脂类，在糖类中，单糖优 于双糖、多糖；淀粉优于纤维素和几丁 质；纯多糖优于杂多糖（琼脂、木质 素），对异养微生物而言，碳源同时又 是能源，所以碳源具有双重功能的营养 物，有些生长在动物体内的异养微生物， 尤其肠、血、组织中的病原菌还需要 10%（少量）的二氧化碳才能长好。
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氨基酸自养型生物：利用非氨基酸类的 简单氮源（尿素、铵盐、NO3-、N2）自行 合成所需一切氨基酸的生物，包括植物和 很多微生物。
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氨基酸异养型生物：只能吸收外源现成 氨基酸为氮源的生物，包括所有动物和大 量异养微生物。
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三、能源：
1、化合物 有机物：化能异养微生物的 能源（同碳源）
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营养类型
碳源
能源 代表微生物
光能自养型 光能异养型 化能自养型
以CO2 作碳源
以有机物作 供H体还原
CO2 CO2
日光 日光 氧化无机物
蓝细菌，绿 硫细菌 红螺菌
硝化细菌， 硫化细菌
化能异养型
有机物
氧化有机物
大多数异养 细菌如：大
肠杆菌
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第三节 营养物质进入细胞的方式
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无机盐的生理功能：①大量元素：细胞内 的成分、渗透压成分、稳定PH、酶的激活 剂Mg2+。②微量元素：酶的激活剂（Cu2+、 Mn2+ 、 Zn2+ ） ， 特 殊 分 子 或 结 构 （ Ca 、 Mo）。
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培养基配制时，加入 K2HPO4、MgSO4足 以满足大量元素，而微量元素不用另加， 在一般化学试剂、天然水中足以。
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六、水：除少数微生物，如蓝细菌是以水 中的 H还原CO2外，其他微生物都不以水为 营养，但在生命过程中是不可少的，故为 营养要素之一。
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水的功能：①优良的溶剂，参与细胞内、外的物 质运输，各种生化反应。②维持大分子的结构。 ③保证生命活动的正常进行，
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四、基团移位（group translocation）也需要
一、单纯扩散（simple diffusion） 也 叫被动运输（passive transport），细胞 膜这层疏水性屏障，可以通过物理扩散方 式吸收许多小分子、非电离分子，尤其是 亲脂性分子。通过这种方式运送的物质主 要有CO2、O2、乙醇和某些氨基酸分子。但 它不是细胞获取营养的主要方式。
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二、氮源：凡能提供微生物生长、繁殖所 需氮元素的营养源称为氮源。把微生物作 为一个整体来考察,则它们能利用的氮源谱 也是十分广泛的。异养微生物对氮源的利 用 顺 序 为 N·C·H·O（AA、胨蛋白）或 N·C·H·O·X（蛋白质、牛肉膏、酵母膏）＞ N·H（NH3、铵盐）＞N·O（硝酸盐）＞N （氮）。
无机物：化能自养微生物的 能源（NH4+、NO2-、S、H2、Fe2+） 2、辅射能：光能自养及光能异养微生物 的能源。
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四、生长因子（growth factor）：是一类 微生物正常代谢必不可少，且不能由简 单碳源、氮源自行合成的有机物，一般 需要量很少，主要是维生素，另外还有 碱基、卟啉、甾醇及胺类，生长因子并 非每种微生物都需从外界吸收，它在微 生物体内的功能主要是辅酶或辅基，如 血清、酵母膏、玉米浆等可提供含量丰 富的生长因子。
主要是因为: A水高比热、B高汽化热、C高沸点、 D固态水（冰）的密度小于液态水，这对水体微 生物的生命活动十分有利。
水在低等生物（微生物）体中含量比在高等生物 体中高。
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第二节 微生物的营养类型
微生物的营养类型的分划角度有：①以能源分： A光能营养型，B化能营养型。②以供氢体分：A 有机营养型，B无机营养型。③以碳源分：A自养 型，B异养型。④以合成氨基酸能力分：A氨基酸 自养型，B氨基酸异养型。⑤以生长因子分：A原 养型或野生型，B营养缺陷型 。⑥以取食方式分： A渗透营养型，B吞噬营养型。⑦以取得死或活有 机体分：A腐生型，B寄生型。但较多的是以能源 或以碳源分的。也有以能源、供氢体和碳源统一 划分的。 下述划分，（一）首先以能源和供氢体 划分的。（二） 则是以能源和碳源来划分的。
第五章 微生物的营养和培养基
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第一节 微生物的营养要素 第二节 微生物的营养类型 第三节 营养物质进入细胞的方式 第四节 培养基
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第一节 微生物的营养要素
不论是从元素水平还是营养要素水平， 微生物同其它生物存在着“营养上的统一 性”。具体的说，微生物有六种营养要素， 即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐 和水，也有的书归纳为五种，其中少能源 这一要素。
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二、促进扩散（facilitated diffusion） 在运输溶质时，要膜上的特异性载体蛋白 参与，如透性酶、移位酶等，运送时可能 是靠酶的构象在膜内、外变化来实现运送 物质。它不能逆浓度差，也不耗能。只对 生长在高营养浓度下的微生物发挥作用。
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三、主动运输（active transport）是微 生物吸收营养物质的主要方式。其特点是 有特异性载体蛋白。需要能（质子势、ATP 等）改变构象，可逆浓度梯度进行。使生 活在低营养状态的微生物浓缩获得营养。 运送的营养主要有无机离子、有机离子和 一些糖类。