微生物的营养与代谢课件.ppt

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1、第五章微生物的营养与代谢通过本章的学习，要求掌握：1、通过本章的学习，掌握微生物所需要的营养物质、营养类型、微生物吸收营养的方式及培养基的配制和类型。2、微生物代谢类型的特点及多样性。3、合成代谢所需小分子化合物及能量、还原力的产生。4、微生物细胞中特有的合成代谢。重点：1、微生物的营养类型，微生物吸收营养物质的方式。2、微生物的产能方式。3、微生物细胞中特殊的合成代谢（肽聚糖合成）。难点：1、微生物吸收营养物质的各种方式2、肽聚糖的合成过程。第一节微生物的营养物质营养：生物体从外部环境吸收生命

2、活动所必需的物质和能量，以满足其生长和繁殖需要的一种生理过程。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。一、微生物的化学组成主要元素：碳、氢、氧、氮微量元素：磷、硫、钾、锌等矿物质元素占细菌细胞干重的90%-97%占细菌细胞干重的3%-10%二、微生物的营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，区分成:氮源碳源能源生长因子矿物质元素水微生物的营养要素水功能：(1)是微生物细胞的重要组成成分，占微生物体湿重的70%∼90%，还供给微生物氧和氢两种元素；(2)维持细胞膨压，并使原

3、生质保持溶胶状态；(3)水是物质代谢的原料；(4)微生物从外界吸收营养或从内部排泄废物的媒介；(5)是热的良好导体，比热高，能有效地吸收代谢过程中放出的热并将其迅速散发，以免胞内温度骤然升高。碳源凡可被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳架来源的营养物通称碳源（carbonsource）。利用有机碳源的异养型微生物，其碳源往往同时又是能源。此时，碳源是一种具有双功能的营养物。另一类种类较少的自养型微生物，则以CO2为主要碳源。碳源种类简单的无机含碳化合物---CO2和碳酸盐等；复杂的天然有机化合

4、物---糖与糖的衍生物、醇类、有机酸、脂类、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的有机化合物；在多糖中，淀粉明显地优于纤维素或几丁质等多糖，纯多糖则优于琼脂等杂多糖和其他聚合物（如木质素）等。微生物对糖类的利用，单糖优于双糖和多糖；氮源凡是能为微生物生长提供氮素来源的营养物质称为氮源。氮源｛有机氮无机氮NH3铵盐硝酸盐N2｛｛尿素蛋白质核酸氨基酸根据对氨基酸合成的能力分为：氨基酸自养型和氨基酸异养型固氮微生物：当没有化合态氮利用时，能利用N2作为唯一氮源，通过固氮酶将其还原为NH3，再进一步合成所需的

5、全部有机氮化合物。能源能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养物或辐射能能源｛化学物质光能｛化能异养微生物的能源有机物无机物化能自养微生物的能源光能自养和光能异养微生物的能源许多营养物具有一种以上的营养功能。1、还原态无机营养物常是双功能的；2、有机物常起着双功能或三功能的营养作用，例如以N，C，H，O类元素组成的营养物常是异养型微生物的能源、碳源兼氮源。3、光是光合微生物所利用的单功能能源。能作为化能自养微生物能源的物质都是一些还原态的无机物质，例如NH4+，NO2-，S，H2S，H2和

6、Fe2+等，这些化能自养型的细菌包括硝化细菌、硫化细菌、氢细菌和铁细菌等矿物质元素作用酶活性中心的组成部分调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透平衡维持生物大分子和细胞结构的稳定性控制细胞的氧化还原电位作为某些微生物的能源物质构成细胞的结构成分根据微生物生长繁殖对无机盐（mineralsalts）需要量的大小，可分为常量元素和微量元素两大类。生长所需浓度在10-3～10-4mol/L范围内的元素，可称为常量元素，例如S、P、K、Na、Ca、Mg、Fe等。所需浓度在10-6～10-8mol/L

7、范围内的元素，则称为微量元素，如Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Ni、Sn、Se等。Fe实际上是介于大量元素与微量元素之间。生长因子生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同，可将生长因子分为维生素、氨基酸与碱基三大类主要用来构成酶的辅基或辅酶第二节微生物的营养类型碳源CO2有机物自养异养能源太阳光氧化有机物或无机物光能营养化能营养化能异养型光能自养型光能异养型化能自养型光能自养

8、型化能自养型光能异养型化能异养型碳源CO2CO2简单有机物或CO2有机物能源光能无机物的氧化光能有机物氧化降解供氢体无机物（H2O，H2S）无机物有机物有机物代表种蓝细菌硝化细菌红螺菌真菌第三节微生物摄取营养的方式营养物质从微生物所处的周围环境通过细胞膜进人细胞的方式，可分为4种类型，即简单扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。微生物摄取营养物质主要有胞吞作用和渗透吸收；绝大多数微生物是渗透吸收，各种营养物质直接通过细胞膜的渗透和选择性吸收进入细胞。简单扩散（simplediffusion）营养物