第四微生物的营养精品PPT课件
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微生物的营养代谢PPT课件

基本营养物质的培养基。
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
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
第四章微生物的营养ppt

6.7
6.7
氧
20
31.1
40.2
氮
15
12.4
5.2
磷
3
硫
l
(二)元素在细胞内的存在形式
表4-2 微生物细胞的化学组成
主要成分
细菌
酵母菌
霉菌
水分*
75~85
70~80
85~90
蛋白质
50~80
32~75
14~52
碳水化合物
12~28
27-63
7-40
脂肪
5~20
2~15
4~40
核酸
10~20
6~8
型: ❖ 腐生型微生物:利用无生命活性的有机物作为生长的碳源。 ❖ 寄生型微生物:寄生在生活的细胞内,从寄生体内获得生长所需要的营
养物质。 ❖ 腐生型和寄生型之间还存在中间类型:兼性腐生型或兼性寄生型。 ❖ 如:人和动物肠道内普遍存在的大肠杆菌。
第四节 培养基
❖ 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。
❖ 载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白质,它与被传递的分子特异结合使 其越过质膜。其机制是载体蛋白分子的构象可逆地变化,与被转运分 子的亲和力随之改变而将分子传递过去。
❖通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有 氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。
三、主动运输
❖ 主动运输是指膜外低浓度物质通过细胞膜上特异性载体蛋白构型变化 进入膜内,同时消耗能量,且被运输的物质在运输前后并不发生任何 化学变化的一种物质运送方式。
1~2
无机盐
2~30
3.8~7
6~12
注:加*的为微生物鲜细胞重量的百分数,不加*的为干细胞重量的百分数
第6章-微生物的营养PPT课件

.
14
微量元素
• 多是辅酶和辅基的成分,或是酶的激活剂。 • 常需添加的是Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Co等。 • 一般情况,水及其他成分中作为杂质已含
有足够的微量元素,过量加入反而有害。
.
15
Fe:细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧
化氢酶、过氧化物酶的活性基成分。 Zn:乙醇和乳酸脱氢酶活性基成分。 Cu:多酚氧化酶的活性中心。 Mo:参与构成固氮酶和硝酸还原酶。 Mn:多种酶的激活剂。 W、Ni:与甲酸脱氢酶、尿酶的活性有关。
.
16
(4)生长因子
• 概念:一些用量虽少却能明显促进微生物生长的 有机化合物称生长因子。
• 主要有维生素、氨基酸、核苷类(碱基)。 • 不需要生长因子而能在基础培养基(除了糖类外
不含其他有机物)上生长的菌株叫野生型菌株。 • 由自发突变或诱发突变等原因从野生型产生的需
要特定生长因子的菌株叫营养缺陷型菌株。
4化能有机异养型
5其他营养类型
6营养类型的多样性
.
19
微生物在营养类型上比高等生物复杂。通 常依据微生物获取能源、碳源、氢、或电子供体 方式,可以区分为四种营养方式。
营养类型 能源
光能自养 光能异养 化能自养 化能异养
光能 光能 化学能 化学能
碳源
氢供体
实例
CO2 CO2 CO2 有机物
H2O/还原态无机物 蓝细菌、紫硫细菌等
.
22
(1) 产氧光合作用
藻类、蓝细菌内含叶绿素,可进行:
能量转移、代谢反应、调节胶 体状态及细胞透性。
.
12
P:核酸、磷脂、ATP、CoA、NAD、NADP、FAD、
TPP(羧化辅酶)和FMN(黄素辅酶)是细胞 中主要含磷化合物,磷酸盐还可调节pH。 S:含S氨基酸、CoA、B1、硫辛酸的组成元素, 包含在蛋白质、辅酶和辅基中,在细胞化学 组成和代谢活性等方面有重要作用。S、H2S 是硫细菌的能源物质。 Mg:参与组成叶绿素、菌绿素等光合色素,是 一些酶的激活剂和调节剂,是核糖体和膜结 构的稳定剂,对某些重金属的毒害作用有一 定拮抗作用。
微生物的营养和培养基省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

紫色非硫细菌
光能异养型 (光能有机营养型)
经典实例:
CH3 光能
CO2+2CHOH 细菌叶绿 CH2O+2CH3COCH3+H2O
CH3
(红螺菌)
红螺菌属中旳某些细菌能利用异丙醇作为供氢体,将
CO2还原成细胞物质,同步积累丙酮
光能异养型微生物在C源利用上旳特殊性: 以简朴旳有机物(有机酸、醇)作为主要碳源 能利用CO2,但它不是唯一碳源
微生物旳氮源谱
类型 元素水平
N·C·H·O·X 有机
氮 N·C·H·O
N·H
无机 氮
N·O
N
化合物水平
培养基原料水平
复杂蛋白质、核酸等
牛肉膏、酵母膏、豆饼 粉、蚕蛹等
尿素、多数 氨基酸、简 朴蛋白质等
尿素、蛋白胨、明胶等
NH3、铵盐等 硝酸盐等
N2
(NH4)2SO4等 KNO3等 空气
能源(energy source)
微生物常见旳营养类型
营养类型
主要(或唯一) 能源 碳源
光能自养型 二氧化碳
光能
光能异养型 有机物
光能
化能自养型 二氧化碳
无机物
化能异养型 有机物
有机物
代表菌
蓝细菌 念珠蓝细菌 红螺细菌 紫色非硫细菌 硝化菌 产甲烷细菌
绝大多数细菌 和全部真菌
光能自养型(光能无机营养型)
能够利用光能并以CO2作为唯一或主要碳源进行 生长旳微生物
控制细胞旳氧化还原电位和作为某些微生物生长
内容
第一节 微生物旳六种营养要素
第二节 微生物旳营养类型
第三节 营养物质进入细胞旳方式 第四节 培养基
一、选用和设计培养基旳原则和措施 二、培养基旳种类
4 微生物的营养

内部浓度高
基团移位 有 快 由稀至浓
内部浓度高
运送速度
溶质运送方向
平衡时内外浓度
相等
无特异性 不需要
相等
特异性 不需要
运送分子 能量消耗
运送前后溶质分子
特异性 需要
特异性 需要
不变
无 无竞争性 无
不变
有 有竞争性 有
不变
有 有竞争性 有
改变
有 有竞争性 有
载体饱和性 与溶质类似物 运送抑制剂
•单纯扩散:溶质分子通过细胞膜上的小孔由高浓度 向低浓度扩散。 •促进扩散:物质在膜渗透酶帮助下顺浓度梯度快速 扩散运送。
第六章 微生物的营养
一、微生物的营养
• 营养(nutrition):指生物体从外部环境摄取
其生命活动所必需的能量和物质,以满足其
生长和繁殖需要的一种生理功能。
• 营养物(nutrient):指具有营养功能的物质, 在微生物学中,常常还包括光能这种非物质形
式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常
生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质
微生物的营养类型
营养类型
光能自养型 (光能无机营养型) 光能异养型 (光能有机营养型) 化能自养型 (化能无机营养型) 化能异养型 (化能有机营养型)
能源
光 光 无机物* (还原态) 有机物
氢供体
无机物 有机物 无机物 有机物
基本碳源
CO2 CO2及简单 有机物 CO2 有机物
实例
蓝细菌 藻类 红螺菌科 铁细菌 氢细菌
6、水
• 微生物细胞的重要组成成分,其含量可达70~
95%(细菌~80%,酵母~75%,霉菌~ 85%)。 • 水的类型:自由水、结合水。 • 水的功能:优良的溶剂;细胞内进行各种生化 反应的媒介;维持生物大分子结构的稳定,参 与某些重要的生物化学反应。
基团移位 有 快 由稀至浓
内部浓度高
运送速度
溶质运送方向
平衡时内外浓度
相等
无特异性 不需要
相等
特异性 不需要
运送分子 能量消耗
运送前后溶质分子
特异性 需要
特异性 需要
不变
无 无竞争性 无
不变
有 有竞争性 有
不变
有 有竞争性 有
改变
有 有竞争性 有
载体饱和性 与溶质类似物 运送抑制剂
•单纯扩散:溶质分子通过细胞膜上的小孔由高浓度 向低浓度扩散。 •促进扩散:物质在膜渗透酶帮助下顺浓度梯度快速 扩散运送。
第六章 微生物的营养
一、微生物的营养
• 营养(nutrition):指生物体从外部环境摄取
其生命活动所必需的能量和物质,以满足其
生长和繁殖需要的一种生理功能。
• 营养物(nutrient):指具有营养功能的物质, 在微生物学中,常常还包括光能这种非物质形
式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常
生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质
微生物的营养类型
营养类型
光能自养型 (光能无机营养型) 光能异养型 (光能有机营养型) 化能自养型 (化能无机营养型) 化能异养型 (化能有机营养型)
能源
光 光 无机物* (还原态) 有机物
氢供体
无机物 有机物 无机物 有机物
基本碳源
CO2 CO2及简单 有机物 CO2 有机物
实例
蓝细菌 藻类 红螺菌科 铁细菌 氢细菌
6、水
• 微生物细胞的重要组成成分,其含量可达70~
95%(细菌~80%,酵母~75%,霉菌~ 85%)。 • 水的类型:自由水、结合水。 • 水的功能:优良的溶剂;细胞内进行各种生化 反应的媒介;维持生物大分子结构的稳定,参 与某些重要的生物化学反应。
教学课件第四章微生物营养

按微生物的主要类群来说,又有细菌、放线菌、酵 母菌和霉菌之分。它们所需要的培养基成分也不同,分 别称为牛肉膏蛋白胨培养基,高氏1号合成培养基,麦芽 汁培养基,查氏合成培养基。
2.注意各种营养物质的浓度与配比
营养物的浓度:在一般情况下,浓度合适的营养
物质才对微生物表现出良好作用,浓度大时对微生物 生长起抑制作用,浓度小时不能满足微生物生长的需 要。
第三节 微生物的营养类型
根据生长所需要的营养物质的性质,可将生物分成两种基 本的营养类型 异养型生物:在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质 自养型生物:在生长时能以简单的无机物质作为营养物质
动物属于异养型生物,植物,而微生物既有异养型的也有 自养型的,大多数微生物属于异养型生物,少数微生物属于自 养型生物。
无机盐
75~85 50~80 12~28 5~20 10~20 2~30
70~80 32~75 27~63 2~15 6~8 3.8~7
霉菌 85~90 14~15 7~40 4~40
1 6~12
第二节 微生物的营养要素
营养物(nutrient): 那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生
理活动所需要的物质通常称为微生物的营养物质。
微生物的氮源谱见表4—5
表4—5 微生物的氮源谱
类 元素水平 化合物水平 型
N·C·H·O·X 复杂蛋白质、核酸等
有 机 氮 N·C·H·O
尿素、一般氨基酸、简单蛋 白质等
N·H
无 机 N·O 氮N
NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2
培养基原料水平
牛肉膏、酵母膏、饼 粕粉、蚕蛹粉等
尿素、蛋白胨、明胶 等 (NH4)2SO4等 KNO3等 空气
pH的稳定
无
2.注意各种营养物质的浓度与配比
营养物的浓度:在一般情况下,浓度合适的营养
物质才对微生物表现出良好作用,浓度大时对微生物 生长起抑制作用,浓度小时不能满足微生物生长的需 要。
第三节 微生物的营养类型
根据生长所需要的营养物质的性质,可将生物分成两种基 本的营养类型 异养型生物:在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质 自养型生物:在生长时能以简单的无机物质作为营养物质
动物属于异养型生物,植物,而微生物既有异养型的也有 自养型的,大多数微生物属于异养型生物,少数微生物属于自 养型生物。
无机盐
75~85 50~80 12~28 5~20 10~20 2~30
70~80 32~75 27~63 2~15 6~8 3.8~7
霉菌 85~90 14~15 7~40 4~40
1 6~12
第二节 微生物的营养要素
营养物(nutrient): 那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生
理活动所需要的物质通常称为微生物的营养物质。
微生物的氮源谱见表4—5
表4—5 微生物的氮源谱
类 元素水平 化合物水平 型
N·C·H·O·X 复杂蛋白质、核酸等
有 机 氮 N·C·H·O
尿素、一般氨基酸、简单蛋 白质等
N·H
无 机 N·O 氮N
NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2
培养基原料水平
牛肉膏、酵母膏、饼 粕粉、蚕蛹粉等
尿素、蛋白胨、明胶 等 (NH4)2SO4等 KNO3等 空气
pH的稳定
无
第5章-微生物的营养-PPT课件

微生物各营养类型的比较
第五节 培 养 基
培养基(medium) :由人工配制的,供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基:营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基:高氏一号培养基 霉菌培养基:察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph):丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素:碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97%)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质,排泄代谢产物,依靠细胞膜完成
对营养物质的要求:分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素:硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素:铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) :某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成,而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子:维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型
1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型,它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?
第五节 培 养 基
培养基(medium) :由人工配制的,供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基:营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基:高氏一号培养基 霉菌培养基:察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph):丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素:碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97%)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质,排泄代谢产物,依靠细胞膜完成
对营养物质的要求:分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素:硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素:铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) :某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成,而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子:维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型
1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型,它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?
第四章_微生物营养

• 碳源 • 氮源 Carbon source Nitrogen source
• 无机盐
• 生长因子
Mineral source
Growth source
• 水
Water
1. 碳源(carbon source)
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~。
第四章
微生物的营养
第一节 微生物的营养要求
1.1 微生物细胞的化学组成 1.2 营养物质及其生理功能 1.3 微生物的营养类型(nutritional types)
第二节 培养基
2.1 选用和设计培养基的原则和方法 2.2 培养基的类型及应用
第三节 营养物质如何进入细胞
3.1 扩散(diffusion) 3.2 促进扩散(facilitated diffusion) 3.3 主动运输(active transport) 3.4 膜泡运输(memberane vesicle transport)
真菌
48(45~55) 6(4~7) 32(25~40) 49(40~55) 8(5~10) 5(2~8) 6(4~10)
• *只有用快速增长的细胞进行分析才可获取这一高值
原核微生物细胞的化学成分
分子名称 所占干重 %
96 55 5 9.1 3.1 20.5 3.5 0.5 2 0.5 1
所含分子数/细胞
化能自养菌的能源(S、Fe 2+ 、NH 4+ 、 NO2- 等)
无氧呼吸的受体( NO2- 、SO4 2-等)
酶的激活剂(Cu 2+ 、Mn 2+ 、Zn 2+ ) 特殊分子结构成分(Co、Mo)
无机盐的提供方式
• 无机盐
• 生长因子
Mineral source
Growth source
• 水
Water
1. 碳源(carbon source)
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~。
第四章
微生物的营养
第一节 微生物的营养要求
1.1 微生物细胞的化学组成 1.2 营养物质及其生理功能 1.3 微生物的营养类型(nutritional types)
第二节 培养基
2.1 选用和设计培养基的原则和方法 2.2 培养基的类型及应用
第三节 营养物质如何进入细胞
3.1 扩散(diffusion) 3.2 促进扩散(facilitated diffusion) 3.3 主动运输(active transport) 3.4 膜泡运输(memberane vesicle transport)
真菌
48(45~55) 6(4~7) 32(25~40) 49(40~55) 8(5~10) 5(2~8) 6(4~10)
• *只有用快速增长的细胞进行分析才可获取这一高值
原核微生物细胞的化学成分
分子名称 所占干重 %
96 55 5 9.1 3.1 20.5 3.5 0.5 2 0.5 1
所含分子数/细胞
化能自养菌的能源(S、Fe 2+ 、NH 4+ 、 NO2- 等)
无氧呼吸的受体( NO2- 、SO4 2-等)
酶的激活剂(Cu 2+ 、Mn 2+ 、Zn 2+ ) 特殊分子结构成分(Co、Mo)
无机盐的提供方式
微生物学:第四章微生物的营养与培养基

微 生 物
生长因子 需要量(ml-1
胆碱
硫胺素 B-丙氨酸
III型肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 白喉棒杆菌(Cornebacterium diphtherriae)
6ug
0.5ng 1.5ug
破伤风梭状芽孢杆菌(Clostridium tetani)
氮源
氮源谱
{ { {
有机氮 无机氮
蛋白质 核酸 氨基酸 尿素
NH3 铵盐 硝酸盐 N2
按氮源的不同,生物可分为:
氨基酸自养型生物:能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮 气的生物
氨基酸异养型生物:不能利用尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮 气的生物
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
④热的良好导体;
⑤通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构
第二节
生长所需要的碳源
微生物的营养类型
自养型生物
异养型生物
光能营养型
生物生长过程中能量的来源
划分依据 碳源 能源 电子供体 营养类型 自养型(autotrophs) 异养型(heterotrophs) 光能营养型(phototrophs) 化能营养型(chemotrophs) 无机营养型(lithotrophs) 有机营养型(organotrophs)
碳源谱
{
有机碳 无机碳
异养微生物
自养微生物
微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、 脂类、烃、CO2及碳酸盐等。糖类是最广泛利用的碳源。
对于为数众多的化能异养微生物来说,碳源是兼有 能源功能营养物。
《微生物的营养类型》课件

2 微生物营养类型的研究前景
微生物营养类型的研究将进一步揭示微生物 的多样性和适应性,为生物学和生态学领域 带来更多的突破。
微生物的生态角色
1 微生物的生态角色概述
微生物在生态系统中起着重要的作用,包括分解有机物、产生氧气、调节环境等。
2 微生物的生态功能分类
根据微生物在生态系统中的功能,可将其分为生产者、消费者和分解者等不同类型。
结语
1 微生物营养类型的意义
了解微生物的营养类型有助于深入研究微生 物的生态功能以及它们在自然界中的作用。
2 协同异养
协同异养微生物一方面能自主合成有机物,另一方面也能摄取外源性有机物。
病原体的营养类型
1 人类常见细菌的营养类型
人类常见细菌具有不同的营养类型,一些细菌能合成自身所需的物质,而一些则需要从 宿主或环境中获得。
2 人类常见病毒的营养类型
病毒是寄生性微生物,它们不能自主获取营养物质,需要依赖宿主细胞提供所需物质。
自养营养类型
1 光合自养
光合自养微生物能利用太 阳能将无机物转化为有机 物。
2 无机氧化自养
无机氧化自养微生物能利 用无机化合物进行能量和 碳源转化。
3 有机氧化自养
有机氧化自养微生物能利 用有机化合物作为能Байду номын сангаас和 碳源。
异养营养类型
1 非协同异养
非协同异养微生物需要从环境中摄取有机物才能生存和生长。
微生物的营养类型
微生物是非常广泛的生物群体,具有多样的营养类型。本PPT课件将介绍微 生物的不同营养类型,包括自养营养类型、异养营养类型以及微生物在生态 中的角色。
营养类型简介
概述
微生物具有多种营养类型,根据其对营养物质获 取的方式,可将其分为不同的类型。
第四章 微生物的营养

第21页,共66页。
成份
氧化硫硫 大肠杆菌 牛肉膏蛋 高氏一号 查氏合成 LB
主要
杆菌培养基 培养基 白胨培养基 合成培养基 培养基 培养基 作用
牛肉膏
5
碳源(能源)、氮源、
无机盐、生长因子
蛋白胨
10
10
氮源、碳源(能源)、生长因子
酵母浸膏
5
生长因子、氮源、碳源(能源)
葡萄糖
5
碳源(能源)
蔗糖
30
第32页,共66页。
4、经济节约
(参见P85)
配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培 养基成份,特别是在发酵工业中,以降低生产成本。
有机物
H2、H2S、Fe2+、 NH3或NO2-
碳源
CO2
有机物
CO2
化能有机异养型 (化能异养型)
有机物
有机物
能源
光能
举例
着色细菌、蓝细菌、藻类
光能
红螺细菌
化学能 (无机物氧化)
化学能 (有机物氧化)
氢细菌、硫杆菌、亚硝化单 胞菌属(Nitrosomonas)、甲 烷杆菌属 (Methanobacterium) 、醋杆 菌属(Acetobacter) 假单胞菌属、芽孢杆菌属、 乳酸菌属、真菌、原生动物
1、选择适宜的营养物质
2、营养物的浓度及配比合适
3、物理、化学条件适宜
4、经济节约
5、精心设计、试验比较
第19页,共66页。
1、选择适宜的营养物质
培养不同的微生物必须采用不同的培养条件; 培养目的不同,原料的选择和配比不同;
实验室的常用培养基:
细菌: 牛肉膏蛋白胨培养基
(或简称普通肉汤培养基);
成份
氧化硫硫 大肠杆菌 牛肉膏蛋 高氏一号 查氏合成 LB
主要
杆菌培养基 培养基 白胨培养基 合成培养基 培养基 培养基 作用
牛肉膏
5
碳源(能源)、氮源、
无机盐、生长因子
蛋白胨
10
10
氮源、碳源(能源)、生长因子
酵母浸膏
5
生长因子、氮源、碳源(能源)
葡萄糖
5
碳源(能源)
蔗糖
30
第32页,共66页。
4、经济节约
(参见P85)
配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培 养基成份,特别是在发酵工业中,以降低生产成本。
有机物
H2、H2S、Fe2+、 NH3或NO2-
碳源
CO2
有机物
CO2
化能有机异养型 (化能异养型)
有机物
有机物
能源
光能
举例
着色细菌、蓝细菌、藻类
光能
红螺细菌
化学能 (无机物氧化)
化学能 (有机物氧化)
氢细菌、硫杆菌、亚硝化单 胞菌属(Nitrosomonas)、甲 烷杆菌属 (Methanobacterium) 、醋杆 菌属(Acetobacter) 假单胞菌属、芽孢杆菌属、 乳酸菌属、真菌、原生动物
1、选择适宜的营养物质
2、营养物的浓度及配比合适
3、物理、化学条件适宜
4、经济节约
5、精心设计、试验比较
第19页,共66页。
1、选择适宜的营养物质
培养不同的微生物必须采用不同的培养条件; 培养目的不同,原料的选择和配比不同;
实验室的常用培养基:
细菌: 牛肉膏蛋白胨培养基
(或简称普通肉汤培养基);
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→自身合成。
五、水 1.分为自由水和结合水。 2.水活度(aw) 微生物可实际利用的环境中自由水的量,或生长
环境中水的有效性。 一定温度和压力下,溶液蒸汽压与同条件下纯水
蒸汽压的比值。
aw=P/P0 P为溶液蒸汽压; P0 为纯水蒸汽压
M的aw一般在0.60-0.99之间
几类微生物生长最适w
微生物 一般细菌 酵母菌 霉菌 嗜盐细菌 嗜盐真菌 嗜高渗酵母
w 0.91 0.88 0.80 0.70 0.65 0.60
六、能量
化学物质(化能营养型)
有机物:化能异养型 无机物:化能自养型
辐射能(光能营养型):光能自养和光能异养
七、微生物的营养类型 按碳源、能源、氢供体划分。
划分依据 碳源
能源
维生素(传统生长因子),嘌呤、卟啉、甾醇、脂肪 酸等。 2.微生物对生长因子的利用 (1)能合成全部:占大多数(自养型),过量合成型 (链霉菌→VB12)。 (2)不能或只能部分合成(异养型)
➢ 须额外添加对应因子; ➢ 如乳酸菌:添加嘌呤→核苷酸; ➢ 支原体:添加甾醇。
注: 菌不同→需生长因子的种类和数量不同; ➢ 同种菌,环境不同→需生长因子不同。 ➢ 如鲁氏毛霉:在厌氧→需VB1+生物素;好氧
营养类型
自养型 异养型 光能营养型 化能营养型
特点
CO2为唯一或主要碳源 有机物为碳源 光为能源 有(无)机物为能源
氢供体
无机营养型 有机营养型
无机物为氢供体 有机物为氢供体
营养类型光能无机 自养型源自碳源CO2能源
光能
氢供体
H2S、水、氢等; 藻类、硫细菌
光能有机 异养型 化能无机 自养型
化能有机 异养型
EDTA,或分开灭菌→混合。
6.常见的四种培养基
培养细菌:牛肉膏蛋白胨培养基,pH7.0-7.2 培养放线菌:高氏一号培养基,pH7.2-7.4 培养酵母菌:麦芽汁培养基,自然 培养霉菌:查氏培养基,PDA培养基,pH自然
二、培养基的类型及应用
(一)按成分来源划分 (二)根据物理状态划分 (三)按用途划分
(二)根据物理状态划分 1.固体培养基 (1)固化培养基
➢ 液体培养基+琼脂(1.5-2%)或明胶(5-12%)。 ➢ 用途:分离、鉴定、活菌计数及保藏。
(2)天然固体培养基 (3)非可逆性凝固培养基
血清凝固或用无机硅胶做凝固剂,不能再融化,培养 致病菌。 注:凝固剂有琼脂,明胶,硅胶。
2.半固体培养基 液体培养基+琼脂(0.2-0.7%),如明胶培养基。 用途:观察细菌运动、噬菌体效价、厌氧菌的培养和
(一)按成分来源划分 1.天然培养基
优点:配制方便、营养多、经济。 缺点:成分杂,不稳定,重复性差。 例:肉汤、麦芽汁培养基。 用途:研究和生产。
2.合成培养基 用途:研究。 优点:重复性强。 缺点:贵、烦琐、生长慢。 例:高氏一号、察氏、葡萄糖铵盐培养基等。 3.半合成培养基 用途:广泛。 例:马铃薯-葡萄糖培养基。
有机物
光能
(或CO2)
有机物,如硫细 菌;污水处理
CO2
化学能(氧化 氢、H2S 、氨等,
无机物)
如硝化细菌、硫
化细菌等,物质
循环
有机物
化学能(氧化 有机物)
有机物,真菌、 原生动物,所有 病原菌等
注: 区分是相对的。 异养菌:有机物存在→可同化CO2 。 自养菌也能利用有机物。 条件变化→营养类型改变,如紫色非硫细菌
磷酸缓冲剂(KH2PO4和K2HPO4):产生少
量酸、碱时(pH6.4-7.2内起调节作用)。 内
源 调
碳酸钙:中和培养过程中产生大量酸。
节
培养基中天然缓冲物质:氨基酸,蛋白质。
(2)氧化-还原电位() 量度还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势。 不同微生物要求值不同。 好氧:0.3-0.4V→提高通气量或加氧化剂; 厌氧:+0.1V以下→加还原剂(抗坏血酸、Na2S
等);
兼性厌氧:+0.1V→有氧呼吸,-0.1V→发酵。
4.经济节约
糖蜜(含蔗糖,制糖工业废液) 乳清(含乳糖,乳制品工业废液) 麸皮、米糠、豆饼粉、花生饼粉等。
5.附-灭菌处理
➢ 121.3℃,15-20min或115℃,35min 。 ➢ 不耐高温物质:先过滤除菌或间歇灭菌→混合。 ➢ 长时间高温→磷酸盐、碳酸盐+某些阳离子→沉淀。加
微量元素(10-8-10-6moL/L):Cu、Zn、Mn、Mo、 Co等,须控制量。
功能:酶的激活剂(Mg2+,Mn2+,Zn2+,Cu2+), 维持大分子和细胞结构(Ca,Mg,Fe等),调节渗透压 (Na+)和无氧呼吸氢受体(NO3-,SO42-)等。
四、生长因子(酶的辅酶或辅基) 1.种类
二、氮源 1.功能:提供N和部分能量。 2.种类:无机和有机氮。 3.优先利用:(NH4)2SO4被认为速效氮源。 如龟列链霉菌(产土霉素),利用玉米浆>黄豆饼粉
和花生饼粉。 ➢ 利用混合氮源,控制菌体生长和产代谢物→提高土霉
素产量。
三、无机盐
大量元素(10-4-10-3moL/L):P、S、K、Mg、Fe、 Na等;
保藏。 3.液体培养基 4.脱水培养基
除水分以外,其他已配制好,如虎红培养基(孟加拉 红+氯霉素)。
(三)按用途划分 1.基础培养基
含所需基本营养物质。 2.加富培养基 基础培养基+特殊营养物质(酵母膏,组织液,血液,血
无有机物:自养 ; 有机物存在:为异养; 厌氧光照:光能营养; 好氧黑暗:化能营养。
第二节 培 养 基
人工配制,适合不同微生物生长繁殖或积累代 谢产物所用的营养基质。 一、配制培养基的原则 二、培养基的类型及应用
一 配制培养基的原则
目的明确 营养协调 条件适宜 经济节约
1.目的明确:目的菌、营养类型、什么用。 2.营养协调 浓度合适,比例协调(如C/N)。 如水>C源>N源>无机盐>生长因子。 菌不同,C/N不同,细菌、酵母菌为5/1,霉菌
为10/1。 同一种菌,生长阶段不同,C/N也不同。如谷氨
酸棒杆菌,菌体生长C/N为4/1;谷氨酸积累为 3/1。
3.条件适宜 渗透压,pH,氧化还原电位和水活度。 (1)pH 细菌:pH7.0-8.0; 放线菌:pH7.5~8.5; 酵母和霉菌:pH4.5~6.0。
调pH方
法 外源调节:1mol/L的NaOH和HCl溶液
五、水 1.分为自由水和结合水。 2.水活度(aw) 微生物可实际利用的环境中自由水的量,或生长
环境中水的有效性。 一定温度和压力下,溶液蒸汽压与同条件下纯水
蒸汽压的比值。
aw=P/P0 P为溶液蒸汽压; P0 为纯水蒸汽压
M的aw一般在0.60-0.99之间
几类微生物生长最适w
微生物 一般细菌 酵母菌 霉菌 嗜盐细菌 嗜盐真菌 嗜高渗酵母
w 0.91 0.88 0.80 0.70 0.65 0.60
六、能量
化学物质(化能营养型)
有机物:化能异养型 无机物:化能自养型
辐射能(光能营养型):光能自养和光能异养
七、微生物的营养类型 按碳源、能源、氢供体划分。
划分依据 碳源
能源
维生素(传统生长因子),嘌呤、卟啉、甾醇、脂肪 酸等。 2.微生物对生长因子的利用 (1)能合成全部:占大多数(自养型),过量合成型 (链霉菌→VB12)。 (2)不能或只能部分合成(异养型)
➢ 须额外添加对应因子; ➢ 如乳酸菌:添加嘌呤→核苷酸; ➢ 支原体:添加甾醇。
注: 菌不同→需生长因子的种类和数量不同; ➢ 同种菌,环境不同→需生长因子不同。 ➢ 如鲁氏毛霉:在厌氧→需VB1+生物素;好氧
营养类型
自养型 异养型 光能营养型 化能营养型
特点
CO2为唯一或主要碳源 有机物为碳源 光为能源 有(无)机物为能源
氢供体
无机营养型 有机营养型
无机物为氢供体 有机物为氢供体
营养类型光能无机 自养型源自碳源CO2能源
光能
氢供体
H2S、水、氢等; 藻类、硫细菌
光能有机 异养型 化能无机 自养型
化能有机 异养型
EDTA,或分开灭菌→混合。
6.常见的四种培养基
培养细菌:牛肉膏蛋白胨培养基,pH7.0-7.2 培养放线菌:高氏一号培养基,pH7.2-7.4 培养酵母菌:麦芽汁培养基,自然 培养霉菌:查氏培养基,PDA培养基,pH自然
二、培养基的类型及应用
(一)按成分来源划分 (二)根据物理状态划分 (三)按用途划分
(二)根据物理状态划分 1.固体培养基 (1)固化培养基
➢ 液体培养基+琼脂(1.5-2%)或明胶(5-12%)。 ➢ 用途:分离、鉴定、活菌计数及保藏。
(2)天然固体培养基 (3)非可逆性凝固培养基
血清凝固或用无机硅胶做凝固剂,不能再融化,培养 致病菌。 注:凝固剂有琼脂,明胶,硅胶。
2.半固体培养基 液体培养基+琼脂(0.2-0.7%),如明胶培养基。 用途:观察细菌运动、噬菌体效价、厌氧菌的培养和
(一)按成分来源划分 1.天然培养基
优点:配制方便、营养多、经济。 缺点:成分杂,不稳定,重复性差。 例:肉汤、麦芽汁培养基。 用途:研究和生产。
2.合成培养基 用途:研究。 优点:重复性强。 缺点:贵、烦琐、生长慢。 例:高氏一号、察氏、葡萄糖铵盐培养基等。 3.半合成培养基 用途:广泛。 例:马铃薯-葡萄糖培养基。
有机物
光能
(或CO2)
有机物,如硫细 菌;污水处理
CO2
化学能(氧化 氢、H2S 、氨等,
无机物)
如硝化细菌、硫
化细菌等,物质
循环
有机物
化学能(氧化 有机物)
有机物,真菌、 原生动物,所有 病原菌等
注: 区分是相对的。 异养菌:有机物存在→可同化CO2 。 自养菌也能利用有机物。 条件变化→营养类型改变,如紫色非硫细菌
磷酸缓冲剂(KH2PO4和K2HPO4):产生少
量酸、碱时(pH6.4-7.2内起调节作用)。 内
源 调
碳酸钙:中和培养过程中产生大量酸。
节
培养基中天然缓冲物质:氨基酸,蛋白质。
(2)氧化-还原电位() 量度还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势。 不同微生物要求值不同。 好氧:0.3-0.4V→提高通气量或加氧化剂; 厌氧:+0.1V以下→加还原剂(抗坏血酸、Na2S
等);
兼性厌氧:+0.1V→有氧呼吸,-0.1V→发酵。
4.经济节约
糖蜜(含蔗糖,制糖工业废液) 乳清(含乳糖,乳制品工业废液) 麸皮、米糠、豆饼粉、花生饼粉等。
5.附-灭菌处理
➢ 121.3℃,15-20min或115℃,35min 。 ➢ 不耐高温物质:先过滤除菌或间歇灭菌→混合。 ➢ 长时间高温→磷酸盐、碳酸盐+某些阳离子→沉淀。加
微量元素(10-8-10-6moL/L):Cu、Zn、Mn、Mo、 Co等,须控制量。
功能:酶的激活剂(Mg2+,Mn2+,Zn2+,Cu2+), 维持大分子和细胞结构(Ca,Mg,Fe等),调节渗透压 (Na+)和无氧呼吸氢受体(NO3-,SO42-)等。
四、生长因子(酶的辅酶或辅基) 1.种类
二、氮源 1.功能:提供N和部分能量。 2.种类:无机和有机氮。 3.优先利用:(NH4)2SO4被认为速效氮源。 如龟列链霉菌(产土霉素),利用玉米浆>黄豆饼粉
和花生饼粉。 ➢ 利用混合氮源,控制菌体生长和产代谢物→提高土霉
素产量。
三、无机盐
大量元素(10-4-10-3moL/L):P、S、K、Mg、Fe、 Na等;
保藏。 3.液体培养基 4.脱水培养基
除水分以外,其他已配制好,如虎红培养基(孟加拉 红+氯霉素)。
(三)按用途划分 1.基础培养基
含所需基本营养物质。 2.加富培养基 基础培养基+特殊营养物质(酵母膏,组织液,血液,血
无有机物:自养 ; 有机物存在:为异养; 厌氧光照:光能营养; 好氧黑暗:化能营养。
第二节 培 养 基
人工配制,适合不同微生物生长繁殖或积累代 谢产物所用的营养基质。 一、配制培养基的原则 二、培养基的类型及应用
一 配制培养基的原则
目的明确 营养协调 条件适宜 经济节约
1.目的明确:目的菌、营养类型、什么用。 2.营养协调 浓度合适,比例协调(如C/N)。 如水>C源>N源>无机盐>生长因子。 菌不同,C/N不同,细菌、酵母菌为5/1,霉菌
为10/1。 同一种菌,生长阶段不同,C/N也不同。如谷氨
酸棒杆菌,菌体生长C/N为4/1;谷氨酸积累为 3/1。
3.条件适宜 渗透压,pH,氧化还原电位和水活度。 (1)pH 细菌:pH7.0-8.0; 放线菌:pH7.5~8.5; 酵母和霉菌:pH4.5~6.0。
调pH方
法 外源调节:1mol/L的NaOH和HCl溶液