《微生物营养》ppt课件

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1、第四章微生物的营养微生物的营养微生物的营养物质第一节微生物营养物质碳源物质、氮源物质、无机盐、生长因子一、碳源凡是可以被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质通称为碳源(carbonsource)。（一）主要种类：CO2、碳酸盐、糖、脂质、醇类、有机酸等。（二）主要功能1.用来构成细胞物质的骨架。2.提供生理活动所需的能量。二、氮源凡是能被微生物用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养物质通称为氮源（nitrogensource)。（一）主要种类分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐等无机含氮化合物；尿素、氨基

2、酸、嘌呤和嘧啶等有机化合物。实验室常用蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、富氮的胰酪蛋白等。（二）主要功能用来提供细胞原生质和其他结构物质中的氮素。三、无机盐大量元素：PSKMgCaNaFe等。微量元素：CoZnMoCuMn等。这些元素是以无机盐的形式提供的，故称为无机盐或矿质元素（mineralelement）。生理功能1.提供微生物细胞化学组成中(除C和N外)的重要元素。2.参与并稳定微生物细胞的结构。3.与酶的组成和活力有关。4.调节和维持微生物生长过程中渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位等生长条件。5.用作某些化能自养细

3、菌的能源物质。6.用作呼吸链末端的氢受体。四、生长因子微生物生长所不可缺少的微量有机物质称为生长因子（growthfactor）。（一）主要种类维生素、氨基酸、嘌呤碱和嘧啶碱、卟啉及其衍生物、固醇、胺类等。（二）主要功能提供微生物细胞重要化学物质（蛋白质、核酸等）、辅因子（辅酶和辅基）的组分和参与代谢。五、水水是微生物营养中不可缺少的一种物质。（一）主要功能1.水是微生物细胞的主要化学组成。2.水是营养物质和代谢产物的良好溶剂，营养物质和代谢产物都是通过溶解和分散在水中而进出细胞的。3.水是细胞中各种生物化学反应得

4、以进行的介质，并参与许多生物化学反应。4.水的比热高，汽化热高，又是热的良好导体，保证了细胞内的温度不会因代谢过程中释放的能量骤然上升。5.水还有利于生物大分子结构的稳定。（二）水活度水的可利用性常用水活度(wateractivity，缩写为aw)来表示:水活度以相同温度下,溶液或物质上面空气的蒸汽压与纯水蒸汽压之比。水活度(aw)＝ｐ(溶液)/ｐ(纯水)第二节微生物的营养物质根据微生物生长所需要的碳源的性质可分为:自养型微生物:能以CO2作为生长的主要碳源或唯一碳源。异养型微生物:不能以CO2作为生长的主要碳源或

5、唯一碳源。根据微生物生长所需要能源不同可分为:光能营养型:依靠光能生长。化能营养型:依靠物质氧化过程中放出的能量进行生长。一、光能自养型微生物二、光能异养型微生物三、化能自养型微生物四、化能异养型微生物第三节微生物对营养物质的吸收细胞膜由于有高度选择透性而在营养物质的进入与代谢产物的排出上起着极其重要的作用。物质主要通过单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位进出微生物细胞。一、单纯扩散二、促进扩散三、主动运输四、基团移位一、单纯扩散(simplediffusion)单纯扩散是物质非特异性地从浓度较高一侧被动或自由地

6、透过膜向浓度较低一侧扩散的过程。特点1.单纯扩散驱动力是细胞膜两侧物质的浓度差，即浓度梯度，不需要代谢能，物质不能进行逆浓度运输。2.物质在运输过程中，既不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化。3.主要吸收的物质是水，一些气体（CO2，O2）,一些水溶性小分子（乙醇，甘油）和某些离子（Na+）等。二、促进扩散(facilitateddiffusion)促进扩散是有些物质借助细胞膜的一种载体蛋白从浓度较高的一侧透过膜向浓度较低的一侧扩散。特点1.需要膜上的载体蛋白与物质结合并转运。载体蛋白有特异性，如葡萄

7、糖载体蛋白只转运葡萄糖；载体蛋白本身在物质运输前后并不发生改变，载体蛋白在细胞膜外表面与物质亲和力大易于结合，进入细胞后，在内表面亲和力小，把物质释放出来。由于载体蛋白可促进物质运输加快进行，所以促进扩散的速度比单纯扩散快。2.驱动力是浓度梯度，因此不需要代谢能量，不能逆浓度运输。3.物质本身在分子结构上也不会发生变化。4.多见于真核微生物，如酵母菌吸收葡萄糖。在原核微生物中比较少，但是发现有些肠道细菌可通过易化扩散吸收甘油。三、主动运输(activetransport)主动运输是微生物吸收营养物质的一种主要方式，

8、物质在运输过程要消耗代谢能，由载体蛋白参与的逆浓度梯度的物质转运。特点1.载体蛋白与被转运物质有专一性。2.物质在膜外表面与载体蛋白亲和力大，在膜内表面亲和力小，这种亲和力大小的改变是由于载体蛋白构型变化，这需要消耗能量。3.主动运输的物质有许多无机离子(K+、SO42-、PO43-)、一些糖类（乳糖、葡萄糖）、氨基酸和有机酸等。四、基团转位(grouptr