微生物学4微生物的营养.ppt

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1、第四章微生物的营养吸收多、转化快：微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食营养物质：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。营养：微生物获得和利用营养物质的过程。营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。（参见P78）本章内容：第一节、微生物的营养要求（微生物们需要吃什么？）第二节、培养基（如何给微生物们做饭）第三节、营养物质进入细胞（微生物们是怎样吃东西的）第一

2、节微生物的营养要求一、微生物细胞的化学组成微生物细胞水：70%-90%干物质有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物无机物（盐）第一节微生物的营养要求一、微生物细胞的化学组成１、细胞化学元素组成：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。2、化学成分及分析对有机成分的分析：化学抽提，定性定量细胞破碎，分析结构的成分对细胞无机成分的分析：灰分分析湿重和干重———高温烘干、低温真空干燥、红外线快速烘干二、营养物质及其生理功能微生物有五种营养要素，即碳源、氮源、生长因子、无机盐和水1、

3、碳源　凡能提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源。碳源物质通常也是能源物质，但CO2例外。1、碳源速效碳源　迟效碳源不同种类的微生物利用碳源物质的能力不同：如甲基营养型微生物，只能利用一碳化合物；而假单胞菌属的某些种可以利用90种以上的碳源物质。主要用来合成细胞中的含氮物质，一般不作为能源（某些自养微生物利用铵盐、硝酸盐；某些厌氧菌能量缺乏时利用氨基酸）生理酸性盐：(NH4)2SO4生理碱性盐：KNO3解决办法：加入无害的缓冲物质2、氮源2、氮源3、无机盐主要生理功能：（1）酶活中心的组成部分（2）维持生物大分子和细胞结构的稳定性（3）调

4、节并维持细胞的渗透压平衡（4）控制细胞的氧化还原电位（5）作为某些微生物生长的能源物质3、无机盐微量元素需要量１０－６～１０－８mol／Ｌ；一般参与酶的组成或使酶活化；大多为重金属，过量则有毒害作用。4、生长因子指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体需要的有机物。维生素酶的辅基或辅酶氨基酸嘌呤或嘧啶酶的辅基或辅酶，或　　合成核苷5、水生理功能：溶剂和运输介质参与生化反应维持大分子的天然构象作为热的良好导体，控制细胞内的温度变化维持细胞的正常形态水合作用和脱水作用控制亚基结构的组成和解离６、水水活度一般用在一定的

5、温度和压力条件下,溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示，即：αw=Pw/Pow式中Pw代表溶液蒸汽压力,POw代表纯水蒸汽压力。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的条件下生长,αw过低时,微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。微生物不同，其生长的最适αw不同。三、微生物的营养类型异养型生物自养型生物生长所需要的营养物质生物生长过程中能量的来源光能营养型化能营养型三、微生物的营养类型微生物营养类型(Ⅰ)（参见P84）三、微生物的营养类型微生物的营养类型(Ⅱ)（参见P82）三、微生物的营

6、养类型1．光能无机自养型（光能自养型）能以CO2为主要唯一或主要碳源；进行光合作用获取生长所需要的能量；以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。而红硫细菌，以H2S为电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。三、微生物的营养类型2．光能有机异养型（光能异养型）不能以CO2为主要或唯一的碳源；以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质；在生长时大多数需要外源的生长因子；例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，

7、将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。三、微生物的营养类型光能无机自养型和光能有机异养型微生物可利用光能生长，在地球早期生态环境的演化过程中起重要作用。三、微生物的营养类型3．化能无机自养型（化能自养型）生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环；三、微生物的营养类型4．化能有机异养型（化能异养型）腐生型：可利

8、用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳源；寄生型：寄生在活的寄主机体内吸取营养物质,离开