营养类型和方式

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1、第五章微生物的营养营养物质：微生物为了生存就必须从环境中吸取各种物质以合成细胞物质、提供能量以及在新陈代谢中起调节作用。这些物质就称为营养物质。营养的概念：有机体吸取和利用营养物质的过程。MicrobialNutrition第一节微生物的营养物质及其功能第二节微生物的营养类型第三节营养物质的跨膜运输第四节培养基整个生物界大体相同，主要是C、H、O、N（占干重90－97%），C占约50%，此外为各种无机元素，由这些元素再组成化合物。其中C/N一般是5:1。元素大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫其他元素：钾、钠、钙、镁、铁、锰

2、、铜、钴、锌、钼等一细胞化学组成元素细菌酵母菌霉菌碳5049.847.9氮1512.45.2氢86.76.7氧2031.140.2磷3——硫1——表4—1微生物细胞中几种主要元素的含量（干重％）二元素在细胞内存在形式：上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中：1．有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物.2．无机物：1)参与有机物组成，2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.3、水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种形式存在游离水：干重法可测得；结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透,占

3、水总量的17%—28%。三微生物细胞化学组成含量的变化主要成分细菌酵母菌霉菌水分75~8570~8085~90（占细胞鲜重的%）蛋白质50~8032~7514~15占细碳水化合物12~2827~637~40胞干脂肪5~202~154~40重的核酸10~206~81%无机盐2~303.8~76~12表4—2微生物细胞的化学组成此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所不同。分析细胞有机、无机成分的方式有机成分：1.化学法直接抽提-----定性、定量分析2.破碎细胞，获得亚细胞结构----化学分析无机

4、成分：细胞----550℃----灰分----定性、定量分析第一节微生物的营养物质及其功能一、营养物质及其生理功能一、营养物质及其生理功能碳源（Carbonsource）氮源（Nitrogensource)能源（Energysource)生长因子（Growthfactor)无机盐(Inorganicsalt)水(Water)参与微生物细胞的组成提供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按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成六大类。（一）、碳源（Carbonsource）◆定义：凡可

5、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;并为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）。◆种类:无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴糖；单糖）,脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。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，木质素，等有机酸：乳酸，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

6、，石油，石油馏分，石蜡油，等CO2碳酸盐：NaHCO3,CaCO3,等其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸微生物可利用的碳源(化合物分类)目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。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。能源定义:提供微生物生命活动所需能量的物质功能：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）少数硝化细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。氮源（Nitrog

7、ensource）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、尿素、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、玉米浆等气态氮源：大气N2类型元素水平化合物水平培养基原料水平有机氮N·C·H·O·X复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、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、明胶等无机氮N·HNH3、铵盐等(NH4)2SO4等N·O硝酸盐等KNO3等NN2空气表4—5微生物的氮源谱迟效氮源:蛋白质必

8、须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用速效氮源: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，通常有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形成。无机盐（inorganicsalt）大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生长所需浓度在10-3~10-4mol/L