第五章 微生物的营养和培养基2

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1、第二节微生物的营养类型营养类型是指根据微生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源的不同，而划分的微生物类型。一、微生物营养类型(Ⅰ)二、微生物营养类型(Ⅱ)1.光能无机营养型（光能自养型，photoautotroph）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；CO2+2H2A光合色素光能[CH2O]+2A+H2O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。光能光合色素[CH2

2、O]+2S+H2OCO2+2H2S以CO2及简单有机物为碳源；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；2.光能有机营养型（光能异养型，photoheterotroph）这类微生物能利用有机物迅速繁殖，常用于污水处理。例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。CHOH+CO2H3CH3C2光能光合色素2CH3C0CH3+[CH2O]+H2O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。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

3、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。3.化能无机营养型（化能自养型，chemoautotroph）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。4.化能有机营养型（化能异养型，chemoheterotroph）生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能；生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。有机物通常既是碳源也是能源！大多数细菌、放线菌、原生动物、几乎全部的真菌都是化能有机异养型微生物；所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；腐生型(

4、metatrophy)：可利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳源；寄生型(paratrophy)：寄生在活的寄主机体内吸取营养物质,离开寄主就不能生存；在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：兼性腐生型(facultivemetatrophy)；兼性寄生型(facultiveparatrophy)；注意不同营养类型之间的界限并非绝对：异养型微生物并非绝对不能利用CO2；自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；有些微生物在不同生长条件下生长时,其营养类型也会发生改变；例如紫色非硫细菌（purplenonsulphurbacteria）：没有有机物时，同化CO2，为自养型微生物；有机物

5、存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物；光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物；黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，为化能营养型微生物；微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力某些菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型（auxotroph）；相应的野生型菌株称为原养型（prototroph）。5.营养缺陷型（auxotroph）和原养型（prototroph）营养缺陷型菌株经常用来进行

6、微生物遗传学方面的研究。