《微生物学》主要知识点-05 第五章 微生物的营养
微生物学第八版章节复习题
微生物学第八版章节复习题微生物学第八版章节复习题微生物学是研究微生物的学科，是现代生物学的一个重要分支。
它涵盖了微生物的分类、结构、生理、生态、遗传、进化以及与人类和环境的关系等方面。
在微生物学的学习过程中，复习题是一种常见的复习方式，通过解答复习题可以帮助学生巩固知识，提高学习效果。
本文将针对微生物学第八版的章节进行复习题的讨论。
第一章：微生物学的历史和发展1. 请简要描述微生物学的历史发展过程。
微生物学的历史可以追溯到公元前17世纪，当时荷兰的安东·凡·李文虎克首次观察到微生物。
之后，随着显微镜的发明和改进，人们对微生物的认识逐渐加深。
19世纪末20世纪初，微生物学迎来了重要的突破，包括对细菌、真菌、病毒的研究，以及对微生物在人类和环境中的作用的认识。
现代微生物学已经发展成为一个独立的学科，为人类的健康、环境保护和生物技术的发展做出了重要贡献。
第二章：微生物的分类和命名2. 请简要介绍微生物的分类方法。
微生物的分类主要基于它们的形态、生理特征和遗传关系。
常用的分类方法包括形态分类、生理分类和分子分类。
形态分类主要根据微生物的形态特征，如细胞形状、大小、颜色等进行分类。
生理分类则是根据微生物的营养需求、代谢途径、生长条件等进行分类。
分子分类则是利用分子生物学技术，如基因测序和比较基因组学分析，研究微生物的遗传关系，从而进行分类。
第三章：微生物的结构和功能3. 请简要描述细菌的结构和功能。
细菌是一类单细胞的微生物，它们具有简单的细胞结构。
细菌的结构主要包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核酸。
细菌的细胞壁由多糖和蛋白质组成，可以提供细胞的形态和保护作用。
细胞膜则是细菌的质量传递和能量代谢的重要场所。
细胞质包含了细菌的细胞器和细胞质溶液，其中包括了核糖体、质粒等。
细菌的核酸则包括了DNA和RNA，它们是细菌遗传信息的载体。
细菌的功能包括了新陈代谢、生物合成、运动、分裂等，它们在自然界中起着重要的生态和生理作用。
微生物学-第五章第六章
4 2
3
4
2
4. 无机盐
在机体中的生理功能主要是： 构成细胞组分（大量元素和微量元素）；
是微生物生长必不可少的一类营养物质，是构成酶活
性中心的组成部分、维持酶的活性； 调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原 电位； 供给自养微生物生长的能源物质。
微量元素 微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用， 而机体对这些元素的需要量极其微小的元素，通常
脂肪、磷脂 天然气、石油、石油馏分、石蜡油等
NaHCO3、CaCO3、白垩等 芳香族化合物、氰化物 蛋白质、肋、核酸等
3. 氮源 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。 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。
需要量在10-6-10-8mol/L (培养基中含量)。微量元素
一般参与酶的组成或使酶活化。
无机盐及其生理功能
元素 化合物形式(常用) 生理功能
磷
硫 镁
KH2PO4，K2HPO4
(NH4)2SO4， MgSO4 MgSO4
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
藻类 C5H8NO2
原生动物 C7H14NO3பைடு நூலகம்
第二节 微生物的营养物(P60)
微生物的营养物：凡能满足机体生长、繁殖和完成各种生理活 动所需的物质。 微生物获得与利用营养物质的过程称为营养。 1. 水
2. 碳素营养源：能供给微生物碳素营养的物质， 包括无机含碳化合物和有机含碳化合物。 3. 氮素营养源：能供给微生物氮素营养的物质； 无机氮源 有机氮源 4. 无机盐：磷酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐等； 5. 生长因子：VB族、VC、氨基酸、嘌呤、嘧啶、生物素、 烟碱等。
第4、第5章：微生物学复习题
第4、第5章：微生物学复习题《微生物学》复习题第四章微生物的营养和培养基第五章微生物的新陈代谢第四章微生物的营养一、名词解释碳源；氮源；能源；生长因子；碳氮比；培养基；液体培养基；固体培养基；选择培养基；鉴别培养基二、填空题1、微生物的营养要素有________、_________、________、______、________和_______六大类。
2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有________、_________、________、______等四种。
3、化能自养微生物以为能源，以为碳源，如属于此类微生物。
4、化能异养微生物的基本碳源是，能源是，其代表微生物是________和_______等。
5、固体培养基常用于微生物的、、及等方面。
6、液体培养基适用于以及的研究。
7、半固体培养基可用于、及等。
8、琼脂是配制培养基时常用的凝固剂，它的熔点是_________，凝固点是_______。
9、高氏1号培养基常用于培养；马铃薯葡萄糖培养基常用于培养；牛肉膏蛋白胨琼脂培养基常用于培养。
10、培养基的主要理化指标通常有、、和等。
三、判断题（在括号中写上“√”或“×”以表示“对”或“错”）1、培养自养细菌的培养基中至少应有一种有机物。
（）2、异养型微生物都不能利用无机碳源。
（）3、碳源对微生物的生长发育是很重要的，它是构成细胞的主要物质，也是提供能源的物质。
（）4、在微生物学实验室中，蛋白胨、牛肉膏和酵母膏是最常用的有机氮源。
（）5、在固体培养基中，琼脂是微生物生长的营养物质之一。
（）6、需要消耗能量的营养物质运输方式是促进扩散。
（）7、按照所需要的碳源、能源不同，可将微生物的营养类型分为无机营养型和有机营养型。
（）8、微生物的六大营养要素对配制任何微生物培养基时都是缺一不可的。
（）9、培养基配制好后，在室温下放置半天后再灭菌是不会有不良影响的。
（）10、EMB培养基是一种用于分离大肠杆菌的选择培养基。
微生物各章节整理
一．绪论：微生物主要特点：1.形态微小。
结构简单。
2.代谢旺盛，繁殖快速。
3.适应性强，易变异。
4.种类繁多，分布广泛。
微生物的六界系统：病毒界，原核生物界，原生生物界，真菌界，动物界，植物界。
三域：古菌域，细菌域，真核生物域。
定义：微生物：指肉眼难以看清，需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物（<小于0.1mm）的总称。
中英：微生物（microorganism）微生物学（microbiology）二．原核微生物：1.细菌的基本状态：杆状，球状，螺旋状。
革兰氏染色剂主要过程：细菌涂片—初染（草酸铵结晶紫）—媒染（碘液）—脱色（95%乙醇）—复染（番红）—观察（蓝紫色阳性。
浅红色阴性）定义：2.细菌：是一类结构简单，种类繁多。
主要以二分裂繁殖和水生性较强的单细胞原核微生物。
细菌细胞壁的化学组成：肽聚糖，磷壁酸，脂多糖。
3.肽聚糖：是组成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁的主要化学成分，也称细胞壁，黏肽或黏肽复合物。
4.磷壁酸：是结合在革兰氏阳性菌细胞壁上面的一种酸性多糖。
5.脂多糖：革兰氏阴性菌较阳性复杂，在肽聚糖外面还有一个膜样的，由磷脂双分子层，脂蛋白与脂多糖组成的外膜，因含脂多糖，也常称为脂多糖层。
6.原生质体：指在等渗溶液中用溶菌酶完全脱去原有细胞壁或者用青霉素抑制细胞壁的合成后，所留的仅有细胞膜包裹着的脆弱细菌。
7.球形体：指在有螯合剂等存在的条件下用溶菌酶部分除去革兰氏阴性菌的细胞菌而形成的缺损型细胞。
8.L型细菌：指一种因自发突变而形成的细胞壁缺损的细菌，它的细胞膨大，对渗透压十分敏感。
9.细胞膜：细菌细胞膜是完全包围着细胞的一层很薄的结构，是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，便各种生化反应能有序进行，细胞膜一般结构是磷脂双分子层。
细菌细胞膜的功能：（1）渗透屏障功能。
（2）物质运输功能。
（3）参与膜脂，细胞壁各种组份以及糖被等生物的合成（4）参与产能代谢（5）分泌细胞壁和糖被的成分，胞外蛋白以及胞外酶.（6）参与DNA复制与子细菌的分离（7）提供鞭毛的着生位点内膜系统的核糖体。
第五章 微生物生长与培养
1.选择和配制培养基的原则和方法
（1）营养物质组成合理，浓度适当，满足菌体 生长需要； （2）在一定条件下，各原料之间不发生化学反 应，理化性质相对稳定； （3）粘度适中，具有适当渗透压； （4）生产中选用的原材料尽量因地制宜，以降 低成本； （5）理化性质适宜，pH、氧化还原电动势也要 满足一定的要求。
样。
在微生物培养和发酵研究中，也需要研究微生物
培养的最佳氮源
生理酸性盐:
微生物代谢后形成酸性物质的某些无
机氮源 如(NH4)2SO4
生理碱性盐: 微生物代谢后产生碱性物质的某些无 机氮源 如 KNO3 生理酸性盐和生理碱性盐具有稳定调节发酵过程中 PH的积极作用。
表 氮源对恶臭假单胞菌 NA-1 菌株生长和酶形成的影响 氮源 硫酸铵 氯化铵 蛋白胨 酵母粉 尿素 谷氨酸 肉汁 硝酸钠 生物量(mg/mL) 1.45 1.33 3.88 4.07 2.53 5.07 3.74 2.62 烟酸羟基化酶活性(unit/mL) 0.002 0.000 0.301 0.288 0.111 0.045 0.371 0.114
②液体好氧培养方法
a. 摇瓶震荡培养箱
b. 台式磁力搅拌不锈钢发酵罐
c. 工业通用型搅拌发酵罐
2.厌氧培养方法
微生物厌氧培养箱
（二）微生物纯培养与混合培养
含有一种以上微生物的培养称作混合培养。自 然环境如土壤和水中，通常栖息着的是许多不同微 生物混杂在一起的群体。 微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得 到的后代称为纯培养。 研究微生物生长通常采用微生物纯培养。
成分中，可以满足微生物生长的需要，一般不需要 额外添加。
微生物微生物的营养PPT课件
吡哆醛
需要量／ml-1
6 ug 0.5 ng 1.5 ug 0-4 ug 0.025 ug
12
6、水 生理功能:
a、生化反应的介质，细胞中的生理生化反应均在 水中进行
b、参与细胞内一系列化学反应；
c、细胞的重要组成成分，维持蛋白质、核酸等生物大分 子稳定的天然构象； d、热的良好导体；水的比热高，能有效地吸收代谢过程中放 出的热，并将吸收的热散发出去，避免细胞内温度陡然升高
微生物
生长因子
III型肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae） 胆碱
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）
硫胺素
白喉棒杆菌（Cornebacterium diphtherriae）
B-丙氨酸
破伤风梭状芽孢杆菌（stridium tetani）
尿嘧啶
肠膜状串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）
铁细菌
种类：铁杆菌 将Fe2+ 氧化为Fe3+ 获得能量来同化CO2。
-
25
4．化能有机异养型（化能异养型）
生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能； 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、 糖类、纤维素、有机酸等。
有机物通常既是碳源也是能源；
大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物； 所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；
｛ ｛ 氮 源
有机氮
蛋白质 核酸 氨基酸 尿素
｛ 无机氮
NH3 铵盐
硝酸盐
N2
常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米
浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等 -
7
微生物的营养—微生物的营养类型(食品微生物学课件)
二、光能异养型
也称光能有机营养型，是一类不能以CO2作为唯一碳源或主要 碳源，而是以简单有机物(如有机酸、醇等)为供氢体，利用光作 为能源将CO2还原为细胞物质的微生物。红螺属的一些细菌就是 这一营养类型的代表。
三、化能自养型
也称化能无机营养型，是一类利用无机物氧化过程中放出的化 学能作为它们生长所需的能量，以CO2或碳酸盐作为的唯一或主 要碳源进行生长，利用电子供体如氢气、硫化氢、二价铁离子或 亚硝酸盐等使CO2还原成细胞物质的微生物。这类微生物有硫化 细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。
四、化能异养型
也称化能有机营养型，是一类利用有机化合物（如淀粉、糖类、 纤维素、有机酸等）既作为碳源又作为能源的微生物。目前在已 知的微生物中大多数属于这种营养类型（包括绝大多数的细菌、 全部真菌、原生动物以及病毒）。
微生物营养养类型的分类
一、光能自养型
也称光能无机营养型，是一类能以CO2为唯一碳源或主要碳源并 利用光能，以无机物（如H2、H2S、S等）作为供氢体，使CO2还原 为细胞物质，并且释放出硫元素的微生物。该类型的代表是蓝细菌、 紫硫细菌、绿硫细菌、藻类。
蓝 细 菌 含 有 叶 绿 素
04053_《微生物学》主要知识点
6
02
微生物的形态与结构
Chapter
2024/1/24
7
细菌的形态与结构
01
细菌的基本形态： 球菌、杆菌、螺旋 菌。
02
细菌细胞壁的结构 与成分：革兰氏阳 性菌和革兰氏阴性 菌的细胞壁差异。
03
细菌细胞膜的功能 与特性：物质运输 、能量转换等。
04
病毒的结构与特性
病毒的形态与大小
球形、杆状、砖形等，纳米级大 小。
01
02
病毒的复制方式
03
自我复制，利用宿主细胞的资源 进行增殖。
04
2024/1/24
病毒的基本结构
核酸（DNA或RNA）和蛋白质 外壳。
病毒的分类与命名
根据核酸类型、病毒粒体形态等 进行分类和命名。
10
03
微生物的生长与繁殖
Chapter
12
微生物的生长曲线与测定方法
生长曲线
微生物的生长过程可分 为迟缓期、对数期、稳 定期和衰亡期四个阶段 ，其生长曲线呈S型。
2024/1/24
测定方法
测定微生物生长的方法 包括直接计数法（如平 板计数法）、比浊法和 重量法等。
生长速率常数
表示微生物生长速率的 常数，可通过实验数据 计算得出。
13
微生物的繁殖方式与特点
20
微生物的基因突变与基因重组
2024/1/24
基因突变的类型
包括点突变、缺失突变、插入突变和倒位突变等，对微生物的性 状产生不同程度的影响。
基因重组的方式
包括同源重组、非同源重组和转座等，是微生物遗传变异的重要来 源。
基因突变与基因重组的意义
微生物的营养笔记
第三部分微生物生理学微生物生理活动包括：摄取和合成营养物质；细菌的新陈代谢；细菌的生长繁殖。
第五章微生物生理学(一) 微生物的营养第一节引言营养作用(营养):指微生物细胞从外界环境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.营养物质:能够满足微生物生长繁殖及其他生命活动所需的物质称为营养物质.第二节营养物质一、营养物质及其生理功能（一）、碳源（Carbon source）◆定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。
◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）。
◆种类:无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。
有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖:如淀粉、麸皮、米糠等;饴糖;单糖）,脂类、醇类.有机酸、烃类、芳香族化合物.以及各种含氮的化合物。
（二）氮源（Nitrogen source ）：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。
种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等；有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等.功能：1）提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及含氮代谢物等的原料；2）少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。
(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：有机物:化能异养微生物的能源(同碳源）化学物质无机物:化能自养微生物的能源(不同于碳源)辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源有机营养物常有双功能或三功能作用，既是异养微生物的能源，又是它们的碳源或氮源。
辐射能是单功能的，只为光能微生物提供能源。
（四）无机盐（inorganic salt）定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式共给。
大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生长所需浓度在10-3~10-4mol/L）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生长所需浓度在10-6~10-8mol/L）（五）生长因子（growth factor）：定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。
沈萍主编的《微生物学》[整理版]
![沈萍主编的《微生物学》[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/16d08d7a1fb91a37f111f18583d049649b660ef8.png)
本课程采用的教材：沈萍主编的《微生物学》，高等教出版社2000年7月第一版。
本课程的辅导时间：2006.12.4——2007.3.4，每周一，周三18：00--20：00本课程的辅导安排：前八周课本按章节讲解课本基础、重难点知识，以后针对考试进行练习。
第一周辅导内容第一章绪论微生物科学人们常说的微生物(microorganism, microbe) 一词，是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单地说是对细小的人们肉眼看不见的生物的总称。
指显微镜下的才可见的生物，它不是一个分类学上的名词。
但其中也有少数成员是肉眼可见的，例如近年来发现有的细菌是肉眼可见的，1993 年正式确定为细菌的Epulopiscium fishlsoni 以及1998 年报道的Thiomargarita namibiensis ，均为肉眼可见的细菌。
所以上述微生物学的定义是指一般的概念，是历史的沿革，但仍为今天所适用。
巴斯德和柯赫对微生物学建立的贡献巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。
巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等；柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。
人类与微生物的关系微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可能带来极大的危害两方面进行分析。
能够例举：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；（过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。
微生物学 第五章 微生物的营养
第十一授课单元一、教学目的:此章为要求学生掌握的重点内容之一，使学生了解六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式、微生物的营养类型、营养物质进入细胞的四种主要方式、选用设计培养基的原则、培养基的种类。
本教学单元的教学目的是使学生了解微生物的六类生长要素及其功能, 掌握微生物营养类型特点.通过本章节的学习，了解微生物的营养与微生物发酵工业的关系。
二、教学内容: (第五章微生物的营养第一节微生物的化学组成及营养要求第二节微生物的营养类型)1.微生物细胞的化学组成和营养要求：重点介绍碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式。
并通过实例介绍如何根据碳源、氮源的不同筛选工业微生物菌种。
2.微生物的营养类型：介绍根据碳源和能源划分的四种营养类型，即光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。
三、教学重点、难点及其处理重点：1. 使学生了解碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式；主要通过平时常见的培养基为例加以说明。
2. 根据碳源、能源的不同，将微生物分为四种基本营养类型：就微生物而言, 地球上几乎没有不被微生物所利用的一种物质, 但就其一类微生物来说, 它们所需要的营养物质则是有一定范围的. 根据微生物对碳源、能源的不同, 可分为自养微生物和异养微生物两类.自养微生物靠无机营养而活, 利用二氧化碳(或碳酸盐)作为唯一或主要的碳源, 还原二氧化碳为有机物(细胞物质), 所需要的能量来自光或无机物的氧化.异养微生物不能在完全无机物的环境下生长, 主要碳源来自有机物, 但可以固定二氧化碳, 它的合成反应所需要的能量来自有机物的氧化. 例如:光能自养型：以光为能源，以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养物化能自养型：以无机物的氧化获得能量，以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源化能异养型：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质难点:根据碳源、能源的不同，将微生物分为四种基本营养类型。
五、微生物的营养和培养基
第五章微生物的营养和培养基营养（nutrition）：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。
营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。
在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。
第一节微生物的6类营养要素——碳、氢、氧、氮、硫、磷——碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水一、微生物细胞的化学组成1. 化学元素（chemical element）主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。
Eg. 细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。
硫细菌(sulfur bacteria)、铁细菌(iron bacteria)和海洋细菌(marine bacteria)相对于其他细菌则含有较多的硫、铁和钠、氯等元素, 硅藻(Diatom)需要硅酸来构建富含(SiO2)n的细胞壁。
二、微生物的6类营养要素在元素水平上都需20种左右，且以碳、氢、氧、氮、硫、磷6种元素为主；在营养要素水平上则都在六大类的范围内，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”（一）碳源（carbon source）1. 定义一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。
微生物细胞含碳量约占干重的50％，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物（macronutrients）。
碳源谱（spectrum of carbon sources）：宝贵的氮源———“C.H.O.N”和“C.H.O.N.X”型，——尽量避免将之作为廉价的碳源使用。
异养微生物在元素水平上的最适碳源———“C.H.O”型微生物能利用的碳源类型大大超过了动物界或植物界所能利用的碳化合物。
普通生物学课件_第五章_微生物的营养
生理功能
KH2PO4、K2HPO4 核酸、磷酸和辅酶的成分
MgSO4
含硫氨基酸、含硫维生素成分
KH2PO4、K2HPO4 酶的辅因子、维持电位差和渗透压
NaCl
维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要
Ca(NO3)2、CaCl2 胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、细菌芽孢和真 菌孢子形成
MgSO4 FeSO4
固氮酶辅因子、叶绿素成分
星空8538的个人中心
（四）生长因子（growth factor）：
定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不 大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成 量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物 需求的生长因子的种类和数量不同。
categories: Growth factors are organized into three categories:
星空8538的个人中心
微生物工业发酵中用做碳源的原料
传统种类：糖类（单糖，饴糖） 淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物 淀粉等） 麸皮 各种米糠等
代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2
星空8538的个人中心
微生物不同，利用上述含碳化合物的能力不同，如假单胞菌 属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质；而 某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进行 生长。
一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐、磷酸盐、 氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。
星空8538的个人中心
无机盐的生理功能：
大量 元素
一般功能
细胞内一般分子成分(如P，S， Ca，Mg，Fe等)
维持渗透压 生理调节物质 酶的激活剂
pH的稳定
无
化 能 自 养 菌 的 能 源 ( S、Fe2+、
微生物的营养和培养基--微生物的六种营养要素
一、微生物的六种营养要素
３ 微生物细胞的化学组成 ➢ 化学组成比例：细胞的化学组成也是配制微生物培养基的主要依据；
主要成分
细菌
酵母菌
霉菌
水分 （占细胞鲜重的%）
蛋白质 占 细 碳水化合物 胞 干 脂肪 重 的 核酸 %
无机盐
75~85 50~80 12~28 5~20 10~20 2~30
➢无论从元素水平还是营养要素水平，微生物的营养要求与摄食型的动物（含人类） 和光合自养型的植物都十分接近；生物之间存在“营养上的统一性”。
一、微生物的六种营养要素
５
微生物6大营养要素－碳源
➢碳源（carbon source）：凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源， 称为碳源； ➢碳源谱：从微生物的整体来看，可利用的碳源物质的范围称碳源谱； ➢碳源作用：
一、微生物的六种营养要素
５ 微生物6大营养要素－碳源 ➢实验室配制微生物培养基常用碳源：葡萄糖、 蔗糖、可溶性淀粉；
➢微生物工业发酵中用做碳源的原料： ➢传统种类：糖类（单糖，饴糖）、淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物 淀 粉等）、麸皮、各种米糠等； ➢代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2；
一、微生物的六种营养要素
６ 微生物6大营养要素－氮源
➢实验室常用的氮源：有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、胰酪蛋白、尿素、蛋白胨、牛肉 膏、酵母膏等；
➢生产上常用的氮源：有硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、 黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆、麸皮等；
一、微生物的六种营养要素
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微生物6大营养要素－氮源
➢微生物利用氮源的特点： ➢氮源主要不提供能量(除硝化细菌等少数外)； ➢最适氮源：NHCO>NH>NO>N2； ➢迟效氮源：蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体 利用，有利于代谢产物的形成； ➢速效氮源：无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被 菌体吸收利用，有利于机体的生长； ➢氨基酸异养型微生物（营养缺陷型）：有些微生物没有将无机氮合成有机 氮的能力，它们不能把尿素、铵盐等这些无机氮源自行合成他们生长所需的 氨基酸，而需要从外界吸收现成的氨基酸作为氮源才能生长。
《微生物学》主要知识点
引言概述：微生物学是研究微生物的形态、结构、生理、生化、遗传、生态及其与动植物及人类的关系等方面的科学。
微生物是一类极小的生物体，能在繁殖时产生大量后代，从而在自然界中广泛分布。
因其能够以各种形式存在，微生物与我们的日常生活密切相关，对我们的生物圈、食物产业、生态环境等都有着重要的影响。
本文将分为五个大点来详细阐述微生物学的主要知识点。
正文内容：一、微生物的分类与形态1. 原核生物的分类：细菌和蓝藻菌的特征和分类。
2. 真核生物的分类：真菌、原生动物和微小动物的特征和分类。
3. 病毒和噬菌体的特征及与细胞的关系。
4. 微生物的形态特征：细菌形态、真菌形态和病毒形态的描述和区别。
二、微生物的生理生化特性1. 微生物的生长要素：温度、湿度、氧气和营养物质的要素。
2. 微生物的代谢作用：厌氧代谢、光合作用、呼吸作用和发酵作用的过程和产物。
3. 微生物的酶：纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等微生物产生的酶及其应用。
4. 微生物的抗生素产生：抗生素的发现、产生机制及应用领域。
三、微生物与人类健康1. 微生物引起的传染病：细菌、病毒和真菌引起的常见传染病及其病因和防治措施。
2. 微生物感染的致病机制：微生物侵入机体、生长繁殖及毒素产生对人体的影响。
3. 微生物与免疫系统：微生物与人体的免疫系统的相互作用、免疫记忆和疫苗的作用原理。
4. 微生物与人体共生关系：微生物在人体中的正常居住及对人体健康的影响。
四、微生物在环境中的作用1. 微生物与生态系统：微生物的生物地理分布、微生物对生态系统循环的贡献。
2. 微生物对环境的净化作用：水体和土壤中的微生物净化、油污的微生物降解。
3. 微生物在农业中的应用：微生物肥料的生产和应用、生物防治和生物修复。
4. 微生物在食品行业的应用：乳酸菌、酵母菌在食品加工中的应用和作用。
五、微生物技术和研究方法1. 微生物实验室基本操作：无菌技术、培养基制备和微生物培养方法。
2. 微生物的形态观察和鉴定方法：显微镜观察、染色技术和生物化学鉴定。
《微生物的营养》 知识清单
《微生物的营养》知识清单一、微生物需要哪些营养物质微生物和我们人类一样，要生长、繁殖和进行各种生命活动，就需要从外界获取营养。
它们所需的营养物质主要包括以下几大类：1、碳源碳是构成微生物细胞的重要元素，就像我们盖房子需要的砖头一样。
微生物能利用的碳源非常广泛，包括有机碳源和无机碳源。
有机碳源像葡萄糖、蔗糖、淀粉等，是微生物最喜欢的“美食”；无机碳源则有二氧化碳、碳酸盐等。
2、氮源氮是构成蛋白质和核酸等重要生物大分子的关键元素。
微生物可以利用的氮源有铵盐、硝酸盐、氮气、有机氮化合物（如蛋白胨、牛肉膏等）。
3、能源能源为微生物的生命活动提供动力。
能源物质包括化学物质（如葡萄糖）和光能（某些光合微生物利用）。
4、无机盐无机盐虽然需求量不大，但对微生物的生命活动却至关重要。
比如，磷是核酸和磷脂的组成成分；硫是某些氨基酸和维生素的组成元素；铁是细胞色素和酶的辅基。
5、生长因子这是一些微生物自身不能合成，但生命活动又必不可少的有机物质，像维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶等。
二、微生物获取营养的方式微生物获取营养的方式多种多样，主要有以下几种：1、扩散这是一种简单的方式，营养物质通过浓度差从高浓度区域向低浓度区域扩散进入微生物细胞。
但这种方式效率比较低，只能运输一些小分子物质。
2、促进扩散在细胞膜上有一些特殊的蛋白“帮忙”，加速了营养物质的扩散，但同样不能逆浓度运输。
3、主动运输微生物“主动出击”，通过消耗能量，将营养物质从低浓度区域运输到高浓度区域，这是微生物获取营养的重要方式。
4、基团转位一些特殊的营养物质，如糖，通过这种方式运输时会发生化学变化。
三、不同微生物的营养需求特点1、细菌细菌的营养需求比较多样，有的能利用简单的无机物，有的则需要复杂的有机物质。
例如，自养型细菌可以利用二氧化碳作为碳源，而异养型细菌则需要有机碳源。
2、真菌真菌通常需要有机碳源和氮源，对生长因子也有一定的需求。
3、病毒病毒比较特殊，它们自己不能独立获取营养，而是要“寄生”在宿主细胞内，利用宿主细胞的营养物质和代谢系统来进行复制和繁殖。
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第五章微生物的营养
概述：微生物的营养（nutrition）——生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
营养物（nutrient）——能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。
5.1 微生物的六种营养要素
5.1.1 碳源（source of carbon ）：在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。
绝大部分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所需的能源，因此，碳源物质通常也是能源物质。
5.1.2 氮源（source of nitrogen）：为微生物提供氮素来源的物质。
5.1.3 能源（source of energe）：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。
各种异养微生物的能源就是碳源。
能源谱：
化学物质：有机物——化能异养微生物的能源（同碳源）；无机物——化能自养微生物的能源（不同于碳源）。
辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源
5.1.4 生长因子（growth factor）：微生物生长所必须而且需要量很小，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物。
主要包括：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分枝脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸。
5.1.5 无机盐( inorganic salt) ：微生物生长必不可少的一类营养物质，体内的主要功能是作为酶活性中心的组成部分。
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。
5.1.6 水（water）：水是微生物生长必不可少的营养要素。
水在细胞中的生理功能：1、溶剂；2、参与细胞内的化学反应；3、维持生物大分子的天然构象；4、比热高，为热的良导体能有效的吸收代谢过程中产生的热并及时将热迅速散发出体外；5、保持充足的水分是细胞维持正常形态的重要因素；6、微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。
5.2 微生物的营养类型：由于微生物种类繁多，其营养类型（nutritional types）比较复杂，人们常在不同层次和侧重点上对微生物营养类型进行划分。
质能否进入微生物细胞。
影响营养物进入细胞的因素有：1、营养物本身的性质。
相对分子质量、溶解性、电负性、极性等。
2、微生物所处的环境。
温度、pH、离子强度、相关的代谢抑制剂等。
3、微生物细胞的透过屏障（permeability barrier）。
原生质膜、细胞壁、荚膜及粘液层。
荚膜及粘液层的结构较为疏松，对细胞吸收营养物的影响较小。
相对分子量大于10000的葡聚糖难以通过革兰氏阳性细菌的细胞壁。
真菌和酵母的细胞壁只能允许相对分子量较小的物质通过。
物质的运输方式：与细胞壁相比，原生质膜在控制物质进入细胞的过程中起着更为重要的作用。
它对跨膜运输（transport across membrane）的物质具有选择性。
根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为：单纯扩散；促进扩散；主动运输；基团移位；膜泡运输。
5.3.1 单纯扩散（Simple Diffusion ）：细胞膜可以通过物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲脂性的分子被动地通过即单纯扩散。
这类物质的种类不多，主要是：氧、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。
5.3.2 促进扩散（facilitated diffusion ）：促进扩散（facilitated diffusion ）与单纯扩散的主要差别是在溶质的运送过程中，必须借助于膜上底物特异性载体蛋白（carrier protein）的参与。
促进扩散只能把环境中浓度较高的分子加速扩散到细胞内，直至膜两侧的溶质浓度相等为止，而绝不能引起溶质的逆浓度梯度运送。
只对生长在高营养物浓度下的微生物发挥作用。
5.3.3 主动运送（Active Transport ）：主动运送是微生物吸收营养物质的主要机制。
特点：1、需要特异性载体蛋白协助；2、需要提供能量；3、可以逆浓度梯度运送。
运送的营养物有：无机离子、有机离子和一些糖类（乳糖、蜜二糖、葡萄糖等）
5.3.4 基团移位（Group Translocation ）：基团移位是一种既需特异性载体蛋白又须耗能的运送方式，但溶质在运送前后会发生分子结构的变化。
5.3.5 膜泡运输（membrane vesicle transport）：主要存在于原生动物特别是变形虫（amoeba）中，是这类微生物的一种营养物质的运输方式。
包括：胞吞作用（phagocytosis）、胞饮作用（pinocytosis）。
5.4 培养基（culture medium）：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。
任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，且比例合适。
任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌，否则很快引起杂菌丛生，并破坏其固有成分和性质。
5.4.1 配制培养基的原则
1、选择适宜的营养物质
2、营养物质浓度及配比合适
3、控制pH条件
4、控制氧化还原电位（redox potential）
5、原料来源的选择
6、灭菌处理
5.4.2 培养基的类型及应用
1、按照对培养基成分的了解程度划分
①天然培养基（complex medium）：牛肉膏蛋白胨培养基等。
②合成培养基（synthetic medium）：高氏一号培养基等。
③半合成培养基（semi-defined medium）：马铃薯蔗糖培养基等。
2、根据物理状态划分
①固体培养基（solid medium）：琼脂含量1%~2%。
②半固体培养基（semi-solid medium）：琼脂含量0.2%~0.7%。
③液体培养基（liquid medium）
3、根据用途划分
①基础培养基（minimum medium）
②加富培养基（enriched medium）
③鉴别培养基（differential medium）
④选择培养基（selective medium）
⑤其他培养基
其他培养基：分析培养基（assay medium）用于抗生素、维生素的测定或生长谱的测定；还原型培养基（reduced medium）用于培养厌氧型微生物；组织培养物培养基（tissue-culture medium）含有动植物细胞，用来培养病毒、衣原体、立克次氏体及某些螺旋体等专性活细胞寄生的微生物。
有些病毒和立克次氏体目前还不能利用人工培养基来培养，需要接种在动植物体内、动植物组织中才能繁殖。
常用的培养病毒与立克次氏体的动物有小白鼠、家鼠、豚鼠，鸡胚也是培养某些病毒与立克次氏体的良好营养基质，鸡瘟病毒、牛痘病毒、天花病毒、狂犬病毒等十几中病毒也可用鸡胚培养。