第三章--微生物的营养与代谢说课材料
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
第三章微生物的营养与代谢
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3章 2 微生物营养与代谢-精品文档
有氧呼吸
无氧呼吸
No Image
Microbiology
3.2.1.1微生物的呼吸
1.有氧呼吸 aerobic respiration
有氧呼吸中还存在两种形式：
一种是彻底氧化；如发酵面食的制 以分子氧作为最终 作即利用了微生物的有氧呼吸 电子（和氢）受体的生物 另一种是非典型的，底物被直接氧 氧化作用，称为有氧呼吸。 化。 有氧呼吸特点： 除糖酵解过程外，还包括 基 质 氧 化 彻 底 生 成 CO2 和 H2O ， 三羧酸循环和电子传递链 （少数氧化不彻底，生成小分子量 两部分反应 的有机物，如 醋酸发酵）。 需氧和兼性厌氧微生物在 E系完全，分脱氢E和氧化E两种E系。 有氧条件下进行有氧呼吸。 产能量多，一分子 G( 葡萄糖 ) 净产 38个ATP
复杂分子
(有机物)
分解代谢酶系
合成代谢酶系
简单分子+ATP+[H] (还原型辅酶Ⅱ)
初级代谢和次级代谢
初级代谢： 次级代谢：
能使营养物质转变成 机体的结构物质、或对 机体具有生理活性作用 的物质或为生长提供能 量的一类代谢类型。 初级代谢产物
存在于某些生物中, 并在它们一定生长时 期内出现的代谢类型。 次级代谢产物： 抗生素、生长刺激素、 生物碱、色素等
3.2.1 微生物的能量代谢
新陈代谢中的核心问题：
能量代谢 能量代谢的中心任务： 是生物体如何把环境中多种形式的最初能源转 换成为对一切生命活动都能使用的通用能源。 生物体能量代谢的实质： 是ATP和酰基辅酶A、酰基磷酸等的生成和利 用问题。即ATP的生成和利用的问题。
3.2.1.1微生物的呼吸(生物氧化)类型
高三生物微生物的营养和代谢人教版知识精讲
高三生物微生物的营养和代谢人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容：微生物的营养和代谢二. 学习重点：微生物的营养物质、培养基的种类、微生物的代谢产物三. 学习过程：（一）微生物的营养微生物的种类繁多，对营养物质的需要也各不相同。
在生产实际和科学研究中，常常要人工培养某一种微生物，因此，必须了解微生物所需要的营养物质。
微生物需要的营养物质及功能微生物所需要的营养物质可以归纳成碳源、氮源、生长因子、无机盐和水这五大类营养要素物质。
碳源：凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质，就叫做碳源。
种类：糖类是最常用的碳源，尤其是葡萄糖。
在自然界，从CO2、NaHCO3等含碳无机物，到糖类、脂肪酸等含碳有机物，甚至花生粉饼、石油等成分复杂的天然物质，都可以作为微生物的碳源。
但不同种类的微生物，对碳源的需要情况却差别很大。
例如，甲基营养细菌只能利用甲醇、甲烷作碳源，而某些细菌（如假单胞菌）却能利用九十多种含碳化合物。
功能：碳源主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物，有些碳源还是异养微生物的主要能源物质，因此微生物对碳源的需要量最大。
提问：自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质？氮源：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质，就叫做氮源。
种类：铵盐、硝酸盐等是最常用的氮源。
可以作为微生物氮源的营养物质很多，有分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏和蛋白胨等。
功能：氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。
注意：对于异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。
提问：硝化细菌的碳源、氮源、能源分别由哪些物质提供？生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物。
种类：主要包括维生素、氨基酸和碱基等。
功能：它们一般是酶、核酸等的组成成分。
有些微生物不需要补充生长因子，如大肠杆菌；而有些微生物则必须补充生长因子才能正常生长，如乳酸杆菌就需要补充多种维生素和氨基酸。
除碳源、氮源和生长因子以外，无机盐和水也是微生物不可缺少的营养物质。
高中生物课件《微生物的营养、代谢和生长》
1、温 度
2、PH值
PH值
生长速率
最适生长PH值
多数细菌的最适PH值为：6.5~7.5
下降的原因是：影响酶的活性、细胞膜的稳定性，从而影响 微生物对营养物质的吸收 。
多数真菌的最适PH值为：5.0~6.0
厌氧型微生物 （如：某些链球菌、甲烷杆菌）
数目 (个/ml)
370
372
1.7× 103
1.6× 104
1.8× 106
4.9× 107
2.1× 108
2.2× 108
2.0× 108
1.4× 107
PH
7.5
7.49
7.47
7.36
7.14
6.72
6.56
6.43
6.37
5.82
生长特点
成因
菌体特征
调整期
对数期
稳定期
衰亡期
不立即繁殖
繁殖速度 最快
出生率等于死亡率,活菌数最大
死亡超过 繁殖
适应新环境
条件适宜
生存条件 开始恶化
生存条件 极度恶化
代谢活跃,体积增长较快
个体形态和 生理特性稳定
代谢产物大量积累有些种类，出现芽孢
细胞多种形态 ，出现畸变
细菌群体生长的四个时期
学以致用
假设现在此制药厂为了获得更多的产量，想高薪聘 请你当顾问，从生长曲线四个时期的角度考虑，你有 什么好的提议吗？
微生物的营养、代谢和生长
微生物的生长
这是2006年10月28日，患糖尿病的约纳斯在 刚果（金）首都金沙萨的一所医院接受妻子的护理。
思考： 现有一制药厂利用大肠杆菌来生产胰岛素，投入很多，产量却少，可能是哪些因素造成的呢？
高中生物微生物的营养、代谢和生长 微生物的生长教案 旧人教 选修
高中生物微生物的营养、代谢和生长微生物的生长教案旧人教选修【教学目标】1、掌握微生物群体生长曲线及各时期的生长特点2、理解微生物生长的环境因素【重点难点】重点微生物群体生长的规律及在生产实践中的应用难点微生物群体生长的规律及在生产实践中的应用【课时安排】1课时【教学过程】常以微生物的群体为单位来研究。
微生物群体生长的规律：以细菌为例说明。
一、研究步骤：人工培养——定期取样——测定生长。
二、测定群体生长的方法：一种是测定细菌的细胞数目，另一种是测重量。
三、微生物群体生长规律的曲线——生长曲线。
1）绘制方法：将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中。
适宜条件培养定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况以时间作横坐标，以细菌数目的对数作纵坐标得到生长曲线2）细菌的生长曲线：它描述了细菌群体从开始生长到死亡的动态变化过程。
（3）主要时期调整期：a.细菌对新环境的短暂调整或适应过程；b.菌体特点：不分裂繁殖、代谢活跃、体积增长较快、大量合成分裂所需酶类、ATP及其它细胞成分。
c.调整期的长短与菌种、培养条件等因素有关。
对数期：a.该期细菌进入快速分裂阶段；b.数目增长的特点：等比数列形式增加；c.菌体特点：代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定；d.应用：常作为生产用菌种和科研材料。
稳定期：整个培养基中新增细胞数和死亡细胞数达到动态平衡。
营养物质的消耗细胞分裂速率下降原因:有害代谢产物的积累,pH变化,死亡细胞数目增加,活菌数目达到最高峰。
菌体特点，大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物，形成芽孢。
应用：获取次级代谢产物的最佳时期；适当补充营养物质，有助于延长稳定期，提高产量。
衰亡期a.细菌的死亡速率超过繁殖速率，活菌数目急剧下降b.菌体特点：细胞出现多种形态，甚至畸形；有些细胞开始解体；释放代谢产物（4）实践意义：连续培养法概念：在一个流动装置中，以一定速度不断添加新培养基，同时又以同样速度不断排出老培养基。
微生物的营养、代谢和生长ppt课件(自制)
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
思考题:如何利用伊红---美蓝培养基对自来 水中的鉴别大肠杆菌是否超标进行测?P81
选择培养基
• 加入青霉素的培养基 分离酵母菌、霉菌等真菌
高中生物微生物的营养、代谢和生长 微生物的代谢教案 旧人教 选修
高中生物微生物的营养、代谢和生长微生物的代谢教案旧人教选修[教学目标]1、微生物细胞内产生的代谢产物的种类和主要功能。
2、微生物代谢的调节方式，以及在生产实践中能够如何人工控制微生物的代谢。
3、发酵的概念和种类[重点难点]重点1、微生物代谢的调节2、微生物代谢的人工控制难点1、微生物代谢的调节2、微生物代谢的人工控制[课时安排]1课时[教学过程]1．由新陈代谢的定义引导学生总结微生物代谢的概念，导入本课题。
2．由工业生产广泛应用微生物的重要原因之一是微生物代谢旺盛，利用“乒乓球与篮球在相同体积下表面积比较〞的比喻，引导学生分析微生物代谢旺盛的原因(微生物的表面积与体积比大，利于外界物质交换；对物质的转化利用快)，井由此引申到真核生物进化的一种趋势：细胞呈现体积减小的进化过程。
3．微生物的代谢产物。
(1)学生阅读教材第89页“微生物代谢产物〞部分内容，依据知识点自行设计表格，比较初级代谢产物和次级代谢产物的异同点。
(2)同学展示自学成果，并通过交流相互补充、完善知识结构。
(3)教师适时点拨、归纳知识结构。
4．微生物代谢的调节。
(1)复习“人和高等动物、植物生命活动调节的基本形式〞运用结构与功能相适应的生物学观点，引出微生物代谢的调节方式。
(2)结合如下实例，分析微生物代谢调节的方式。
实例：①大肠杆菌合成异亮氨酸的调节：当异亮氨酸积累过量，会抑制苏氨酸脱氢酶的活性，异亮氨酸合成停止。
②亮白曲霉原来不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培养基内加入蔗糖，一段时间后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。
分析：①由两实例的共同点得出：微生物完成代谢调控主要是通过调节酶实现的。
②由两实例区别得出：实例1，通过调节酶的活性, 控制代谢过程；实例2，通过凋节酶的合成,控制代谢过程。
〔3〕结合学习目标，自学阅读“微生物代谢调节〞部分内容。
学习目标：①酶合成的调节a．组成酶和诱导酶的区别b．酶合成调节的对象、结果c．酶合成调节的机制(本质)d．酶合成调节的意义②酶活性的调节a．酶活性调节的对象、结果b．酶活性调节的机制c．酶活性调节的特点d．酶活性调节的意义③两种调节方式的区别与联系(4)教师组织、参与学生学习成果交流，适时提出以下问题引导学生讨论分析，完善和深化知识结构。
高中生物课件《微生物的营养、代谢和生长》
食品添加剂：如乳酸菌、酵母菌等，可以提供营养物质和改善食品口感
食品检测：利用微生物的生物传感器技术，快速检测食品中的有害物质， 如农药残留、重金属等
微生物在环境保护中的应用
污水处理：微生物 可以降解污水中土 壤质量
生物降解：微生物 可以降解塑料、橡 胶等难以降解的物 质，减少环境污染
生物能源：微生物 可以产生生物燃料 ，如乙醇、沼气等 ，替代化石燃料， 减少温室气体排放
微生物在农业中的应用
生物农药：微生物可以抑制 有害微生物的生长，减少农 药使用
生物肥料：微生物可以分解 有机物质，提高土壤肥力
适应性：微生物对不同环境的适应能力，包括营养、温度、pH值等
抗性机制：微生物通过改变自身代谢途径、产生抗性物质等方式来抵抗环 境变化 适应性机制：微生物通过改变自身代谢途径、产生适应性物质等方式来适 应环境变化
微生物的应用
微生物在食品工业中的应用
发酵食品：如酸奶、面包、啤酒等，通过微生物发酵产生独特的风味和口 感
生物修复：微生物可以降解 土壤中的污染物，改善土壤
环境
生物能源：微生物可以产生 生物能源，如沼气、乙醇等
微生物在医药卫生中的应用
抗生素：微生物产生的抗生素可 以杀死或抑制其他微生物的生长
益生菌：微生物制成的益生菌可 以调节肠道菌群，改善消化系统 健康
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疫苗：微生物制成的疫苗可以预 防疾病
生物制药：微生物可以生产一些 药物，如胰岛素、生长激素等
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高中生物微生物的营养、代谢和生长 微生物的营养教案 旧人教 选修
高中生物微生物的营养、代谢和生长微生物的营养教案旧人教选修【教学目标】1、微生物所需的碳源、氮源、生长因子等营养物质的主要来源和功能2、培养基的种类和培养基配制的原则【重点难点】重点1、微生物所需要的碳源、氮源、和生长因子的来源和功能2、培养基配制的原则难点培养基配制的原则【课时安排】1课时【教学过程】1．由人体营养物质与营养的概念引出微生物的营养物质与营养的概念，导入本课题。
2．由组成生物体的化学元素引出微生物的化学组成，并以下表“C、H、O、N、P、S在不同微生物体内含量（占细胞的质量分数／％）”，证明微生物与其他生物在化学组成的统一性以及不同的微生物化学组成的差异性。
3.组成微生物的化学元素分别来自微生物生长所需的营养物质，营养物质按照它们在机体中的生理作用，将它们区分为碳源、氮源、生长因子、水和无机盐。
4．碳源和氮源。
（1）阅读教材第85～86页相关内容。
（2）教师提供研究课题，学生交流讨论，深化知识理解，拓展学生思维，提高运用知识的能力。
研究课题一：关于自养微生物和异养徽生物碳源的利用和能量的来源。
归纳：①自养徽生物以二氧化碳或碳酸盐为惟一碳源进行代谢生长；异养微生物必须以有机物作为碳源进行代谢生长。
②自养微生物生命活动所需的能源：一种类型是利用光能，如蓝细菌等着色细菌；一种类型是依靠物质氧化过程释放能量，如硝化细菌。
异养微生物生命活动所需的能源主要依靠物质氧化分解放能，碳源是异养微生物的主要能源物质，即碳源对于异养微生物来说，不仅可为机体提供构成细胞的物质，而且为机体提供完成整个生理活动所需的能量；某些异养微生物也可以光能作为能源，例如红螺菌，它不能以二氧化碳作为主要或惟一碳源，而需要有机物参与，才能利用光能将二氧化碳还原成细胞物质，这种营养类型称为光能异养型。
③依据微生物生长所需碳源物质的性质以及生长所需能源，将微生物的营养类型进行归纳，以此作为碳源知识的归纳、巩固、深化。
研究课题二：利用某些微生物碳源的特殊性解决环境污染、粮食危机等问题。
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。
微生物学营养与代谢
要碳源并利用光能进行生长微生物。它们能以
无机物如硫化氢、硫代硫酸钠或其它无机硫化
物, 以及水作为供氢体, 使 CO 2 还原成细胞
物质。藻类、蓝细菌、绿硫细菌和紫硫细菌就
属于这类微生物。
• 碳源——CO2为唯一或主要碳源
• 能源——光能
• 供氢体——H2S、Na2S2SO3和其它无机硫化物、
水
微生物学营养与代谢生物利用来组成细胞物质或代谢产物中
碳架起源营养物质 • • ●工业生产惯用碳源 • ●微生物培养基配制惯用碳源
微生物学营养与代谢
第5页
微生物可利用碳源1
• 糖类:
• 葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，淀粉，半乳糖，
乳糖，甘露糖，纤维二糖，纤维素，半纤维素，甲壳 素，木质素，等
• 能够逆浓度梯度运输
• 微生物主要物质运输方式
微生物学营养与代谢
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微生物主动运输示意图
微生物学营养与代谢
第28页
基团转位
• 基团转位（ group transport ） 是一个既需要载
体蛋白又需要消耗能量物质运输方式。其与主动运 输方式不一样是它有一个复杂运输酶系统来完成物 质运输, 同时底物在运输过程中发生化学结构改变。
狭义: 维生素 广义: 维生素、氨基酸、碱基、脂肪酸等 1).生长因子自养型微生物（auxoautotrophs) 2).生长因子异养型微生物（auxoheterotrophs) 3).生长因子过量合成型微生物 4).营养缺点型微生物（nutritional deficiency)
微生物学营养与代谢
微生物学营养与代谢
第34页
化能无机营养型微生物
• 化能无机营养型 又称 化能自养型 。 这是一
微生物的营养代谢和生长PPT课件
有机碳源：糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油等
1、主要用于构成微生物的细胞物 作用 质和一些代谢产物
2、异养微生物的主要能源物质
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研究课题一：关于自养微生物和异养微 生物碳源的利用和能量的来源。
1、自养微生物以CO2或碳酸盐为唯一碳源 进行代谢生长；异养微生物必须以有机物 为碳源进行代谢生长。
第2页/共75页
阅读思考题：
（1）什么是碳源？根据定义如何确定一 种物质是不是微生物的碳源？
（2）哪些物质常作为碳源？其中最常用 的碳源是什么？
（3）碳源有什么作用？
（4）自养型和异养型微生物分别能利用 哪类碳源？其利用的能源又分别是什么？
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一、碳源
概念： 凡能为微生物提供所需碳元素的 营养物质
还有CO2、 NaHCO3、脂肪 酸、花生、石油
些代谢产物；有些 碳源是异养微生物 的主要能源物质
氮 源
凡能为微生物提 供所需氮元素的 物质
常酸氨膏用盐、、：；尿蛋铵其素白盐他、胨、如牛硝肉N2、合核代成酸谢蛋及产白含物质氮、的
生 某些微生物生长不 酵母膏、蛋白胨、
长 可缺少的微量有机 麦芽汁、玉米浆、酶和核酸的组成
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(1)判断初级和次级代谢产物的主要依据 是微生物生命活动是否必需。如乳酸是 乳酸菌无氧呼吸的产物，是始终产生的， 但其并非是乳酸菌生命活动所必需的， 因此乳酸是乳酸菌的次级代谢产物。同 样道理，酒精为酵母菌的次级代谢产物。
• (2)抗生素是真菌产生的一种次级代谢产 物，有杀菌、抑菌作用，但它与抗毒素
乳酸菌种主要来自
A、乳酸菌接种
A
B、泡菜时的凉开水
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 1、碳素化合物(碳源)：
不同的微生物利用碳素的情况
洋葱假单胞菌：九十多种碳素化合物 纤维素分解菌（部分）：只利用纤维素 甲烷氧化菌：甲烷、甲醇
根据不同微生物对碳素利用的情况，可以做什么工作？
1、单纯扩散（称被动扩散） 单纯扩散的特点：
a. 非特异性的 b. 吸收过程不发生化学变化
c. 不需要能量
胞外 胞膜 胞内
SS
SS
S
S SS
S S S
SS
S
S
S
S S
S S
S S S
S S
S
第二节 微生物营养物质的吸收机制
二、微生物对营养物质的吸收方式
1、单纯扩散（称被动扩散）
营养物质单纯扩散能力的影响因素： a. 吸收营养物质的分子大小 b. 溶解性(脂溶性或水溶性) c. 极性大小（膜内外极性表面） d. 膜外pH e. 温度。
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
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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。
A.组合激活和抑制B.顺序反馈抑制C.碳代谢阻遏D.酶合成诱导答：D05判断题（每小题1分）难度：1|易1.CO2为自养微生物唯一碳源，异养微生物不能利CO2用作为辅助碳源。
答：×2.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的。
答：×3.所有的碳源物质既可以为微生物生长提供碳素来源，也可以提供能源。
答：×4.氨基酸在碳源缺乏时可被微生物利用作单元物质，但不能提供能源。
答：√5.在固体培养基中，琼脂的浓度一般为0.5-1.0%。
答：×7.所有的真菌都属于化能异养型微生物。
答：×8.EMB 培养基中，伊红美蓝的作用是促进E.coli 的生长。
答：×9.在配制天然培养基时，必须向培养基中定量补加微量元素。
答：×10.培养营养缺陷型微生物的培养基必须同时加入维生素、氨基酸、嘌呤及嘧啶。
答：×11.只有自养型微生物能够以CO2 为唯一或主要碳源生长。
答：√12.培养自养型微生物的培养基完全可以由简单的无机物组成。
答：×13.为使微生物生长旺盛，培养基中营养物质的浓度越高越好。
答：×14.促进扩散是微生物细胞吸收营养物质的主要方式。
答：×15.主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。
答：√16.精确定量某些已知成分而配制的培养基称为天然培养基。
答：×17.用于固化培养基时琼脂较之明胶具有更多的优点。
答：√18.维生素、AA、嘌呤和嘧啶是微生物生长所需要的生长因子。
( )19.促进扩散、主动输送和基团转位能将糖运进微生物细胞，在运输过程均要消耗代谢能量。
20.牛肉膏培养基中加入溴甲酚紫指示剂（pH 从5（黄）～7（紫）变化）后是鉴别培养基。
答：√21.主动运输和促进扩散都需要载体的参与。
答：√22.在培养基中蛋白胨可以作为天然的缓冲系统。
答：×23.半固体培养基常用来观察微生物的运动特征。
答：√24.基础培养基可用来培养所有类型的微生物。
答：×25.当葡萄糖胞外浓度高于胞内浓度时，葡萄糖可通过扩散进入细胞。
答：×26. 在促进扩散过程中，载体蛋白对被运输物质具有较高的专一性，一种载体蛋白只能运输一种物质。
答：√27.在主动运输过程中，细胞可以消耗代谢能对营养物质进行逆浓度运输。
答：√28.微生物培养基中的C/N 比系指单位体积中碳源的重量与氮源的重量之比。
29.发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。
答：×30. 发酵是厌氧或兼性厌氧微生物在厌氧条件下获得能量的主要方式。
答：×31.乙醇是酵母菌的有氧代谢产物。
答：×32.微生物代谢的实质是微生物与外界环境进行物质交换和能量交换。
答：√33. 微生物的代谢具有代谢旺盛和代谢类型多样的特点。
答：√34. 在酒精的发酵生产中，曲霉等将淀粉分解成葡萄糖，酵母菌再将葡萄糖分解成酒精。
答：√35.光合细菌通过环式光合磷酸化将光能转换成化学能。
答：√36. 硝化细菌将氨氧化成亚硝酸，然后进一步氧化成硝酸，在此过程中获得能量。
答：×03|填空题（每小题1分）难度：1|易1. 微生物的连续培养装置按其控制方式不同可分__________和__________两类。
答：恒浊器，恒化器。
1.光能自养菌以__________作能源, 以__________作碳源。
答：光, CO2。
2.化能自养菌以__________取得能量, 以__________作碳源合成细胞有机物。
答：氧化无机物，CO2。
3.化能异养菌以__________ 获得能量, 以__________ 作为碳源, 并将其还原为新的有机物。
答：氧化有机物, 有机物分解的中间产物。
4.在营养物质的四种运输方式中, 只有__________ 运输方式改变了被运输物质的化学组成。
答：基团转位。
5.在营养物质运输中，能逆浓度梯度方向进行营养物运输的运输方式是__________和__________。
答：主动输送，基团转位。
6.微生物实验室中配制固体培养基时，最常用的凝固剂为__________和__________。
答：琼脂，凝胶。
7. 酵母菌进行乙醇发酵时，葡萄糖经______途径分解为丙酮酸，再脱羧生成乙醛，乙醛还原生成乙醇。
答：EMP8. 同型乳酸发酵是葡萄糖经________途径降解生成乳酸，异型乳酸发酵是经________途径降解生成乳酸。
答：EMP，HMP。
9. 呼吸作用与发酵作用的根本区别在于呼吸作用中电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给_________系统，逐步释放出能量后交给_________。
答：呼吸链，O2或无机物。
10. 酵母菌生物氧化在________内进行，而细菌生物氧化部位在________。
答：线粒体，细胞质。
11. 电子传递系统的组成酶系存在于原核生物的__________上或是在真核微生物的__________上。
答：线粒体膜，细胞膜。
12.酶的代谢调节表现在两种方式：一是__________，是在酶化学水平上发生的；二是__________，是在遗传学水平上发生的。
答：酶活性的调节，酶合成量的调节。
13. 配制培养基时，为了维持其pH 的相对恒定，通常在培养基中加入___________，常用的是___________。
答：缓冲剂，磷酸氢二钾和磷酸二氢钾混合物。
14. 液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了________________。
答：维持pH稳定。
15. 一般培养基所采用的灭菌条件是____________________。
答：121℃，20min。
04|名词解释题（每小题2分）难度：1|易1.培养基答：供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。
2.合成培养基答：通过顺序加入准确称量的高纯度化学试剂与蒸馏水配制而成的，其所含的成分（包括微量元素在内）以及他们的量都是确切可知的。