微生物讲义打印2.doc

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1、第三章微生物的营养基本概念: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。第一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：无机物（盐）有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物细胞化学元素组成：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。微生物、动物、植物之

2、间存在“营养上的统一性”二、营养物质及其生理功能微生物与动植物营养要素的比较1、碳源:功能：•构成机体的细胞物质和代谢产物。•为机体提供完成整个生理活动所需要的能量。2、氮源:功能：作为合成细胞物质中含氮物质的原料，一般不作为能源物质。3、生长因子（定义、功能）4、无机盐（功能）5、水6、能源三、微生物的营养类型据生长所需要的营养物质分为：自养型生物；异养型生物。据生长过程中所需能量的来源分为：光能营养型；化能营养型。一般分为四种：1、光能自养型微生物；2、光能异养型微生物；3、化能自养型微生物；4、化

3、能异养型微生物；微生物营养类型(Ⅰ)微生物的营养类型(Ⅱ)1．光能无机自养型（光能自养型）•以CO2为主要或唯一碳源；•利用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，还原CO2为细胞物质；如：藻类、蓝细菌：以水为电子供体（供氢体），产氧型的光合作用，合成细胞物质。红硫细菌：以H2S为电子供体（供氢体），不产氧光合作用，合成细胞物质，并伴随有硫元素产生。CO2+2H2S光能光合色素[CH2O]+2S+H2O1．光能有机异养型（光能异养型）•不能以CO2为主要或唯一的

4、碳源；•以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质；•生长时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，将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。CHOH+CO2H3CH3C光能光合色素2CH3C0CH3+[CH2O]+H2O2．化能无机自养型（化能自养型）•以还原态无机物氧化时释放的化学能为能源；•以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源；•利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体还原CO2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

5、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；如:硝化细菌氢细菌铁细菌硫化细菌等3．化能有机异养型（化能异养型）•以有机物氧化过程中释放出的化学能作为能源；•以有机化合物为主要碳源；如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等•以有机物为电子供体。有机物通常既是碳源也是能源；大多数细菌、菌物、原生动物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(metatrophy)：可利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳寄生型(paratrophy)：寄生在活的寄主机体内吸取营养物

6、质,离开寄主就不能生存。腐生型与寄生型之间的中间类型：兼性腐生型(facultivemetatrophy)；兼性寄生型(facultiveparatrophy)；不同营养类型之间的界限并非是绝对的！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

7、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；4．营养缺陷型定义：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)。营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方面的研究。第一节培养基培养基（medium）：人工配制的，适合微

8、生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。任何培养基都应该具备微生物生长所需要的六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水、能源需经常规高压蒸汽灭菌：1.05kg/cm2,121.3℃，15-30分钟；0.56kg/cm2,112.6℃，15-30分钟；其中的某些成分进行分别灭菌；过滤除菌；一、选用和设计培养基的原则和方法在微生物学研究和生长实践中，配置合适的培养基是一项最基本的要求。1、选择适宜的营养物质培养不同的微生物必须采用不同的培养