微生物的营养和培养基1

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1、1第四章微生物的营养与培养基营养物质：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。是微生物生存的物质基础。在微生物学中，还包括非常规物质形式的光辐射能在内。营养：微生物获得和利用营养物质的过程。是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。一、微生物细胞的化学组成1.化学元素构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素。主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫，钾、钙、镁等，C、H、O、N、P、S（占干重90－97%）。微量元素：锰、铜、钴、锌、钼，钠、氯等2第一节微生物的营养构成3微生物细胞中几种主要元素的相对含量（%干重）元素细菌

2、酵母菌霉菌碳5049.847.0氮157.55.2氢85.76.7氧2031.140.2磷31.51.2硫10.30.22.化学成分存在方式有机物：蛋白质、糖、类脂、核酸、维生素、降　　　　　　解产物、代谢中间产物无机物：与有机物相结合或单独存在于细胞中的无机盐等物质水—细胞重量的70%~90%4二、微生物六种营养要素5碳源（Carbonsource）氮源（Nitrogensource)能源（Energysource)生长因子（Growthfactor)无机盐(Inorganicsalt)水(Water)6功能:参与微生物细胞的组成提供

3、微生物机体进行各种生理活动所需的能量形成微生物代谢产物的来源营养物质是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基础，失去这个基础，生命也就停止。7（一）碳源(carbonsource）在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。微生物的碳源谱——能源物质8有机碳源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等无机碳源：CO2,Na2CO3,CaCO3等异养微生物：必须利用有机碳源自养微生物：能利用无机碳源9微生物可利用的碳源(化合物分类)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，等有机酸：乳酸

4、，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级脂肪酸，氨基酸，等醇类：乙醇，等脂类：脂肪，磷脂，等烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油，等CO2碳酸盐：NaHCO3,CaCO3,白垩，等其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸微生物利用:糖类＞有机酸类＞醇类＞脂类10（二）氮源(nitrogensource)凡是能被用来构成细胞物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。一般不作能源。微生物的氮源谱11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速效氮源：NH4+被细胞吸收后可直接被利用，因而（NH4）2SO4等铵盐一般

5、被称为速效氮源迟效氮源：而NO3-被吸收后需进一步还原成NH4+后再被微生物利用12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：现成氨基酸按氮源的不同生物可分为：13（三）能源(energysource)能源：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，称为能源。化能异养菌的能源：异养微生物的碳源同时也是能源。化能自养菌的能源：无机物：NH4+、NO2-、S、H2、H2S、Fe2+等。14一种营养物具有一种以上营养要素的功能双功能营养物还原态的无机物NH4+（能源、氮源）单功能营养物光辐射能（能源

6、）三功能营养物氨基酸类（碳源、氮源和能源）15(四)生长因子(growthfactor)微生物在生长过程中不能自已合成的或合成量无法满足机体生长生长繁殖必需的需要量较少的有机物是作用：辅酶或酶活化所需。狭义：维生素广义：维生素、氨基酸、碱基、脂肪酸等含生长因子丰富的物质：酵母膏（酵母粉或酵母汁）、玉米浆、麦芽汁等。16按照微生物是否能合成生长因子：生长因子自养型微生物多数真菌、放线菌和部分细菌（如E.coli）生长因子异养型微生物（营养缺陷型）各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物生长因子过量合成微生物阿舒假囊酵母生产VB2；谢氏丙酸

7、杆菌等生产VB12；17（五）无机盐(inorganicsalts)是微生物生长必不可少的一类营养物质。大量元素：10-3~10-4mol/L，如Na、K、S、P微量元素：10-6~10-8mol/L，如Cu、Zn、Mn18无机盐的生理功能19（六）水(Water)存在状态：游离态（溶剂）和结合态（结构组成）1.生理作用：细胞组成成分生化反应溶剂化学、生理反应介质物质运输媒体调节细胞温度维持细胞的渗透压202.水活度：微生物生长的环境中水的有效性αw=P溶液P水细菌>酵母菌>霉菌、放线菌>耐盐菌0.9~0.990.8以上0.7以上0.6

8、以上（在相同的温度、压力下，溶液中水的蒸汽压和纯水蒸汽压之比。）纯水αw为1.00，溶液中溶质越多，αw越小。微生物一般在αw为0.60~0.99条件下生长，αw过低时微生物生长的迟缓期延长。21微生物营养