微生物的营养和培养基刘

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1、第四章微生物的营养和培养基微生物营养是微生物生理学重要部分，主要阐明营养物质在其生命活动中的生理功能及微生物细胞从外界环境摄取营养物的具体机制。营养物质: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.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，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。1.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(nutritionaltypes)2.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主要内容3.营

2、养物质如何进入细胞3.1单纯扩散(diffusion)3.2促进扩散(facilitateddiffusion)3.3主动运输(activetransport)3.4基团移位(memberanevesicletransport）1.微生物细胞的化学组成2.营养物质及其生理功能3.微生物的营养类型(nutritionaltypes)第一节微生物的营养要求生物类型营养要素动物（异养）微生物绿色植物（自养）异养自养碳源糖类、脂肪糖、醇、有机酸等二氧化碳、碳酸盐等二氧化碳、碳酸盐氮源蛋白质或其降解物蛋白质或其降解物、有机或无机氮化物、分子氮无

3、机氮化物、分子氮无机氮化物能源与碳源同与碳源同氧化无机物或利用日光能利用日光能生长因子维生素等一部分需要维生素等不需要不需要无机元素无机盐无机盐无机盐无机盐水分水水水水表—微生物和动物、植物营养要素的比较主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等微量元素：锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等占细菌细胞干重的97%一、微生物细胞的化学组成1.化学元素化学元素比例因菌种、培养条件等有所不同，如：幼龄菌含N高，硫细菌较多S，铁细菌较多Fe等。表—微生物细胞中几种主要元素的含量（干重的百分数）元素细菌酵母菌霉菌碳5049.847.9氮1512.4

4、5.2氢86.76.7氧2031.140.2磷3——硫1——2.化学成分及其分析化学元素组成有机物、无机物和水（70％－90％）(1)有机物分析:1）化学法直接抽提，定性定量分析2）破碎细胞得亚显微结构，再分析(2)无机物(指与有机物相结合或单独存在的无机盐等物质,)分析：干细胞高温炉（550℃）焚烧得到的灰分（ashcostituent）无机方法分析其中各种无机元素含量。(3)水分：细胞表面水分吸干后的重量为湿重；采用低温真空干燥、红外快速烘干方法烘干至恒重为干重。碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水营养物质按照它们在机体中的生理

5、作用不同，可以将它们区分成六大类。二、微生物的营养物质与功能（一）碳源（Carbonsource）◆定义：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。◆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。类型元素水平化合物水平培养基原料水平有机碳C·H·O·N·X复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等C·H·O·

6、N多数氨基酸、简单蛋白质等一般氨基酸、明胶等C·H·O糖、有机酸、醇、脂类等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等C·H烃类天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等无机碳C(?)——C·OCO2CO2C·O·XNaHCO3NaHCO3、CaCO3、等表—微生物的碳源谱提供碳素的物质，一般还是能源物质。微生物对碳源选择性：糖类一般是良好碳源和能源，对不同糖利用不同。E.Coli在G和半乳糖培养基生长，G为速效碳源，后者为迟效碳源。工业发酵一般用糖蜜、淀粉、饴糖等，为节约采用纤维素这种广泛存在的物质培养微生物。不同菌种利用碳源能力不同，如：假单孢菌属中

7、的一些能利用90多种碳源；甲基营养型只利用甲醇、甲烷等一碳化合物为能源物质。微生物工业发酵中用做碳源的原料传统种类：糖,饴糖淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉等）麸皮各种米糠等代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、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、玉米浆等定义:凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。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）少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。（二）氮源（Nitro

8、gensource）：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