微生物的营养类型
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Alcaligens and Pseudomonas sp.
Nitrobacter
Electron donor H2 NO2-
Electron acceptor O2 O2
Products
H2O
NO3- , H2O
Nitrosomonas
Desulfovibrio
Thiobacillus denitrificans Thiobacillus ferrooxidans
紫色非硫细菌（Purple nonsulphur bacteria）
当有机物不存在时是自养型（ autotrophy ） 当有机物存在时是异养型（heterotrophy） 当处于光和厌氧条件下是光能无机自养 （Photolithotrophic autotrophy） 当处于黑暗和好氧条件时是化能有机异养 （Chemoorganotrophic heterotrophy）
光能无机自养型 Carbon source Energy source Electron sources Photolithotrophic autotrophy CO2 光 还原态无机分子如 H2O, H2S
藻类 （Algae）和蓝细菌（Cyanobacteria）, Light + Chlorophyll CO2 + H2O （CH2O） +O2
化能无机自养菌
这种营养类型只在微生物中发现，这类微生物可以在完 全无机的环境中生活 化能无机微生物可以生活在水环境、土壤环境等
化能无机自养菌对于自然界物质循环具有重要作用
化能无机自养菌生命活动机制， 通过氧化无机物获得能量，同 化CO2为有机物
化能无机自养菌的类群、电子供体、电子受体及产物
Bacteria
光能无机自养
Purple and green bacteria Light + bacteriochlorophyll CO2 + 2H2S （CH2O） + H2O + 2S
紫色硫细菌
绿色硫细菌
绿色硫细菌光反应
光能有机异养型
光能有机异养型 Carbon source Energy source Electron sources Photoorganotrophic heterotrophy Organic carbon source/CO2 Light Organic H/e- donor
NH4+ H2 S0. H2S
Fe2+
O2 SO4 2NO3O2
NO2- , H2O H2O. H2S SO4 2- , N2
Fe3+ , H2O
化能有机异养型
化能有机异养型 Carbon source
Energy source Electron sources
Chemoorganotrophic heterotrophy Organic carbon source
光能异养菌（Photoheterotroph）
紫色非硫Βιβλιοθήκη Baidu菌（Purple nonsulfur bacteria）如红螺菌属（Rhodospirillum）
CO2 + 2CH3CHOHCH3 H2O + 2CH3COCH3
Light + bacteriochlorophyll
（CH2O） +
紫色细菌（ purple bacteria） 一种光合细菌，多见于池沼地 ，呈红至褐色，大小和形态多种多样 利用乳酸、脂肪酸等有机化合物，在暗处和好氧的有机营养 条生长繁殖
化能无机自养型
化能无机自养型 Carbon source Energy source Electron sources Chemolithotrophic autotrophy CO2 Chemical energy source inorganic H/e- donor: H2, H2S Fe2+, NH3
Chemical energy source Organic H/e- donor
有机物是碳源、能源和氢供体 化能有机异养菌通过有氧呼吸、无氧呼吸和发酵获 得能量 腐生型
寄生型
许多细菌、放线菌、酵母、真菌等都属于化能异养型
很多是人、动物和植物的病原体（Pathogen）
在特定条件下有些微生物的营养类型是 可以改变的
微生物的营养类型
微生物营养类型的划分
碳源
CO2 自养 有机碳 异养
能源
光能 光能营养型 化学物质
氢供体
无机物 有机物 有机营养型 化能营养型 无机营养型
光能自养 光能异养 化能自养 化能异养
光能无机 光能有机 化能无机 化能有机
光能无机自养 光能有机异养 能无机自养 化能有机异养
1 2 3 4
光能无机自养
微生物能适应环境条件的变化
原养型 (Prototroph)也称野生型（wild type）
营养缺陷型（auxotroph） 通过基因突变，原养型菌株可以变为营养缺陷型菌株
基因突变可以是自发突变（Natural mutation），也
可以是人工诱变（Induced mutation）
营养缺陷型必须生活在完全培养基或补充培养基上
营养缺陷型在遗传分析和生化分析中有意义 分析生长因子（growth factors）和营养缺陷型的关系
思考题
1. 从微生物的营养类型理解微生物的生命活动 2. 不同营养类型的微生物之间存在的共性和特殊性 是什么
Nitrobacter
Electron donor H2 NO2-
Electron acceptor O2 O2
Products
H2O
NO3- , H2O
Nitrosomonas
Desulfovibrio
Thiobacillus denitrificans Thiobacillus ferrooxidans
紫色非硫细菌（Purple nonsulphur bacteria）
当有机物不存在时是自养型（ autotrophy ） 当有机物存在时是异养型（heterotrophy） 当处于光和厌氧条件下是光能无机自养 （Photolithotrophic autotrophy） 当处于黑暗和好氧条件时是化能有机异养 （Chemoorganotrophic heterotrophy）
光能无机自养型 Carbon source Energy source Electron sources Photolithotrophic autotrophy CO2 光 还原态无机分子如 H2O, H2S
藻类 （Algae）和蓝细菌（Cyanobacteria）, Light + Chlorophyll CO2 + H2O （CH2O） +O2
化能无机自养菌
这种营养类型只在微生物中发现，这类微生物可以在完 全无机的环境中生活 化能无机微生物可以生活在水环境、土壤环境等
化能无机自养菌对于自然界物质循环具有重要作用
化能无机自养菌生命活动机制， 通过氧化无机物获得能量，同 化CO2为有机物
化能无机自养菌的类群、电子供体、电子受体及产物
Bacteria
光能无机自养
Purple and green bacteria Light + bacteriochlorophyll CO2 + 2H2S （CH2O） + H2O + 2S
紫色硫细菌
绿色硫细菌
绿色硫细菌光反应
光能有机异养型
光能有机异养型 Carbon source Energy source Electron sources Photoorganotrophic heterotrophy Organic carbon source/CO2 Light Organic H/e- donor
NH4+ H2 S0. H2S
Fe2+
O2 SO4 2NO3O2
NO2- , H2O H2O. H2S SO4 2- , N2
Fe3+ , H2O
化能有机异养型
化能有机异养型 Carbon source
Energy source Electron sources
Chemoorganotrophic heterotrophy Organic carbon source
光能异养菌（Photoheterotroph）
紫色非硫Βιβλιοθήκη Baidu菌（Purple nonsulfur bacteria）如红螺菌属（Rhodospirillum）
CO2 + 2CH3CHOHCH3 H2O + 2CH3COCH3
Light + bacteriochlorophyll
（CH2O） +
紫色细菌（ purple bacteria） 一种光合细菌，多见于池沼地 ，呈红至褐色，大小和形态多种多样 利用乳酸、脂肪酸等有机化合物，在暗处和好氧的有机营养 条生长繁殖
化能无机自养型
化能无机自养型 Carbon source Energy source Electron sources Chemolithotrophic autotrophy CO2 Chemical energy source inorganic H/e- donor: H2, H2S Fe2+, NH3
Chemical energy source Organic H/e- donor
有机物是碳源、能源和氢供体 化能有机异养菌通过有氧呼吸、无氧呼吸和发酵获 得能量 腐生型
寄生型
许多细菌、放线菌、酵母、真菌等都属于化能异养型
很多是人、动物和植物的病原体（Pathogen）
在特定条件下有些微生物的营养类型是 可以改变的
微生物的营养类型
微生物营养类型的划分
碳源
CO2 自养 有机碳 异养
能源
光能 光能营养型 化学物质
氢供体
无机物 有机物 有机营养型 化能营养型 无机营养型
光能自养 光能异养 化能自养 化能异养
光能无机 光能有机 化能无机 化能有机
光能无机自养 光能有机异养 能无机自养 化能有机异养
1 2 3 4
光能无机自养
微生物能适应环境条件的变化
原养型 (Prototroph)也称野生型（wild type）
营养缺陷型（auxotroph） 通过基因突变，原养型菌株可以变为营养缺陷型菌株
基因突变可以是自发突变（Natural mutation），也
可以是人工诱变（Induced mutation）
营养缺陷型必须生活在完全培养基或补充培养基上
营养缺陷型在遗传分析和生化分析中有意义 分析生长因子（growth factors）和营养缺陷型的关系
思考题
1. 从微生物的营养类型理解微生物的生命活动 2. 不同营养类型的微生物之间存在的共性和特殊性 是什么