微生物的营养
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◆ 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。
◆ 速效氮源：通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形 成。
◆ 氨基酸自养型生物：一部分微生物能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等 简单氮源合成所需要的一切氨基酸。
◆ 氨基酸异养型生物：需要从外界吸收氨基酸作为氮源的生物。
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、或者工业的副产品如糖蜜
2020/10/13
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微生物的六大营养要素——能源及其功能
◆ 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
微生物的氮源谱
类型 有机氮
元素水平 N·C·H·O·X
化合物水平 复杂蛋白质、核酸等
培养基原料水平 牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等
N·C·H·O
尿素、一般氨基酸、简单蛋白质 等
尿素、蛋白胨、明胶等
N·H 无机氮 N·O
NH3、铵盐等 硝酸盐等
(NH4)2SO4等 KNO3等
N
N2
空气
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微生物的六大营养要素——氮源及其功能
◆氮源：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、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、尿素等
◆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）少数细菌可以利用铵盐、硝酸盐等氮源为能源。 3）对于异氧微生物，含有N·C·H·O·X的有机化合物具有碳源、能源和氮源3重功能；
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微生物的六大营养要素——无机盐及其功能
◆ 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。
细菌 －50 －15 －8 －20 －3 －1
酵母菌 －50 －12 －7 －31 －3.54 －0.039
真菌 －48 －5 －7 －40 －4.85 －0.11
元素 钠 钙 镁
氯化物 铁
细菌 0.5－1.0 0.01－1.5 0.1－0.5
0.5 0.02－0.2
酵母菌 0.01－0.1 0.1－0.3 0.1－0.5
活动所需的能量；
营养物调质是节微作生用物—生存—的构物成质基酶础的，活而性营养成是分
和微物生质物维运持输和系延统续其；生命形式的一种生理过程。
良好生理环境——水有利于生物
大分子结构的稳定
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4
第一节微生物的营养物质及其功能
微生物和其他生物的营养统一性
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5
微生物的六大营养要素——碳源及其功能
0.5
无机离子
1
全部
100
24610000 ~2500
2350000 ~1850
4300
2
22000000 4
2.1
1
255501 ~660
350
~100
~50
~200
18
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微生物细胞的化学元素组成
化学元素水平
表：微生物细胞中几种主要元素的含量（干重％）
元素 碳 氮 氢 氧 磷 硫
9
微生物的六大营养要素——氮源及其功能
◆ 实验室常用的氮源：有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛 肉膏、酵母膏等。
◆ 生产上常用的氮源：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、玉米浆等。
◆ 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 。
牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等
多数氨基酸、简单蛋白质等 一般氨基酸、明胶等
糖、有机酸、醇、脂类等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等
烃类
天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等
—
—
CO2 NaHCO3
CO2 NaHCO3、CaCO3、等
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微生物的六大营养要素——碳源及其功能
注意：
1.对整个微生物界来说，微生物的碳源是非常广泛的。 2.不同的微生物对碳源的利用能力不同，其碳源谱也有所差异。 3.在有机碳中，C·H·O·N和C·H·O·N·X类虽然可以利用，但通常做氮源使用。 4.对异养微生物来说，其碳源同时又充作能源——双功能营养物。
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3源自文库
营养物质（nutrient） :外界环境中可为细胞提供结构 组成、能量、代谢调节物质和良好生理环境的化 学物质称之或称为养料。
营营使养其养物在（n生质u形tri长ti的o成n过）作结程: 细用中构胞获：—从取—外生界命参环活与境动细中所胞摄需取的组营能成养量；物及质其， 结构物质提的供生能理过量程—。—机体进行各种生理
能源谱
化学物质（化能营养型）
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（不同碳源）
辐射能（光能营养型）：光能自养和异养微生物的能源
◆ 种类
化能自养微生物：还原态的无机物质，如NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等
单功能营养物：辐射能（能源） 双功能营养物：还原态的NH4＋（能源、氮源） 三功能营养物：氨基酸类（能源、碳源、氮源）
－ 0.01－0.5
霉菌 0.02－0.05
0.1－1.4 0.1－0.5
－ 0.1－0.2
大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁
占细菌细胞干重的97% 微量元素(trace element): 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍 、硼。
注意： 组成比例因种而异；组成随菌龄以及培养条件的不同在一定范围内发生变化。
第五章 微生物的营养
微生物的营养物质及其功能 微生物的营养类型 物质进出微生物细胞的方式 培养基
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1
原核生物细胞的化学物质组成
分子
千重百分含量 分子数
不同种类
全部大分子
96
蛋白质
55
多糖
5
脂类
9.1
DNA
3.1
RNA
20.5
全部单体
3.5
氨基酸及其前体
0.5
糖类及其前体
2
核苷酸及其前提
◆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; 为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）；
微生物的碳源谱
类型 有机碳
无机碳
元素水平 C·H·O·N·X C·H·O·N C·H·O C·H C(?) C·O C·O·X
化合物水平
培养基原料水平
复杂蛋白质、核酸等
◆ 速效氮源：通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形 成。
◆ 氨基酸自养型生物：一部分微生物能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等 简单氮源合成所需要的一切氨基酸。
◆ 氨基酸异养型生物：需要从外界吸收氨基酸作为氮源的生物。
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、或者工业的副产品如糖蜜
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微生物的六大营养要素——能源及其功能
◆ 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
微生物的氮源谱
类型 有机氮
元素水平 N·C·H·O·X
化合物水平 复杂蛋白质、核酸等
培养基原料水平 牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等
N·C·H·O
尿素、一般氨基酸、简单蛋白质 等
尿素、蛋白胨、明胶等
N·H 无机氮 N·O
NH3、铵盐等 硝酸盐等
(NH4)2SO4等 KNO3等
N
N2
空气
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微生物的六大营养要素——氮源及其功能
◆氮源：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、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、尿素等
◆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）少数细菌可以利用铵盐、硝酸盐等氮源为能源。 3）对于异氧微生物，含有N·C·H·O·X的有机化合物具有碳源、能源和氮源3重功能；
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微生物的六大营养要素——无机盐及其功能
◆ 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。
细菌 －50 －15 －8 －20 －3 －1
酵母菌 －50 －12 －7 －31 －3.54 －0.039
真菌 －48 －5 －7 －40 －4.85 －0.11
元素 钠 钙 镁
氯化物 铁
细菌 0.5－1.0 0.01－1.5 0.1－0.5
0.5 0.02－0.2
酵母菌 0.01－0.1 0.1－0.3 0.1－0.5
活动所需的能量；
营养物调质是节微作生用物—生存—的构物成质基酶础的，活而性营养成是分
和微物生质物维运持输和系延统续其；生命形式的一种生理过程。
良好生理环境——水有利于生物
大分子结构的稳定
2020/10/13
4
第一节微生物的营养物质及其功能
微生物和其他生物的营养统一性
2020/10/13
5
微生物的六大营养要素——碳源及其功能
0.5
无机离子
1
全部
100
24610000 ~2500
2350000 ~1850
4300
2
22000000 4
2.1
1
255501 ~660
350
~100
~50
~200
18
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2
微生物细胞的化学元素组成
化学元素水平
表：微生物细胞中几种主要元素的含量（干重％）
元素 碳 氮 氢 氧 磷 硫
9
微生物的六大营养要素——氮源及其功能
◆ 实验室常用的氮源：有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛 肉膏、酵母膏等。
◆ 生产上常用的氮源：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、玉米浆等。
◆ 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 。
牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等
多数氨基酸、简单蛋白质等 一般氨基酸、明胶等
糖、有机酸、醇、脂类等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等
烃类
天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等
—
—
CO2 NaHCO3
CO2 NaHCO3、CaCO3、等
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微生物的六大营养要素——碳源及其功能
注意：
1.对整个微生物界来说，微生物的碳源是非常广泛的。 2.不同的微生物对碳源的利用能力不同，其碳源谱也有所差异。 3.在有机碳中，C·H·O·N和C·H·O·N·X类虽然可以利用，但通常做氮源使用。 4.对异养微生物来说，其碳源同时又充作能源——双功能营养物。
2020/10/13
3源自文库
营养物质（nutrient） :外界环境中可为细胞提供结构 组成、能量、代谢调节物质和良好生理环境的化 学物质称之或称为养料。
营营使养其养物在（n生质u形tri长ti的o成n过）作结程: 细用中构胞获：—从取—外生界命参环活与境动细中所胞摄需取的组营能成养量；物及质其， 结构物质提的供生能理过量程—。—机体进行各种生理
能源谱
化学物质（化能营养型）
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（不同碳源）
辐射能（光能营养型）：光能自养和异养微生物的能源
◆ 种类
化能自养微生物：还原态的无机物质，如NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等
单功能营养物：辐射能（能源） 双功能营养物：还原态的NH4＋（能源、氮源） 三功能营养物：氨基酸类（能源、碳源、氮源）
－ 0.01－0.5
霉菌 0.02－0.05
0.1－1.4 0.1－0.5
－ 0.1－0.2
大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁
占细菌细胞干重的97% 微量元素(trace element): 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍 、硼。
注意： 组成比例因种而异；组成随菌龄以及培养条件的不同在一定范围内发生变化。
第五章 微生物的营养
微生物的营养物质及其功能 微生物的营养类型 物质进出微生物细胞的方式 培养基
2020/10/13
1
原核生物细胞的化学物质组成
分子
千重百分含量 分子数
不同种类
全部大分子
96
蛋白质
55
多糖
5
脂类
9.1
DNA
3.1
RNA
20.5
全部单体
3.5
氨基酸及其前体
0.5
糖类及其前体
2
核苷酸及其前提
◆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; 为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）；
微生物的碳源谱
类型 有机碳
无机碳
元素水平 C·H·O·N·X C·H·O·N C·H·O C·H C(?) C·O C·O·X
化合物水平
培养基原料水平
复杂蛋白质、核酸等