食品微生物学第4章ppt课件.ppt

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1、食品微生物学主讲教师赵春燕第四章微生物的营养与生长一、微生物细胞化学组成C、H、O、N占干物质总量的90％一97％S、P、K、Ca、Mg、Fe占3％～10％二、营养物质及其功能（一）碳源（二）氮源（三）矿质元素（含微量元素）（四）生长因子（五）水份（六）能源1、定义：凡是可以被微生物用来构成细胞结构和代谢产物基本骨架的含碳化合物，统称为碳源。2、碳素的主要作用A、构成细胞的有机物质的碳架B、为生命活动提供能量3、碳源种类：无机碳--如CO2，自养微生物碳源。有机碳--化能异养微生物碳源和能源，包括

2、单糖、寡糖、多糖、有机酸、醇、芳香化合物及烃类等。（一）微生物的碳素营养（二）微生物的氮素营养1、定义：凡是可以被微生物用来构成细胞结构和代谢产物基本骨架的含氮化合物，统称为氮源。2、氮源种类：分子氮无机氮NH4+和NO3-蛋白质、氨基酸等有机氮（三）微生物的矿质营养1.大量元素：需要量在10-4mol/L以上S、P、K、Ca、Mg、Fe2.微量元素：需要量在10-4mol/L以下锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、镍、钨、硼等。3.作用：细胞结构成分、能量物质、酶组分或活性成分（四）生长因子1、定义

3、是指微生物生长所必需的、少量的、特殊的有机物质，包括维生素、氨基酸和含N碱等。2、作用：辅酶、生长必需成分三、微生物的营养类型1.化能自养型2.化能异养型3.光能自养型2.光能异养型化能自养型能量：无机物氧化所产生的化学能碳源：以CO2作为唯一的碳源，以及无机盐和水硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌化能异养型能源：有机化合物氧化所产生的化学能碳源：有机化合物包括大多数的细菌，几乎全部的真菌和原生动物。化能异养微生物又可分为腐生和寄生光能自养型能源：它们利用光能进行光合作用碳源：以无机物作为供氢体来

4、还原合成细胞物质。以CO2作为主要或唯一碳源，藻类和大多数光合细菌，如小球藻，以水作为供氢体；而泥生绿硫细菌，则以H2S作供氢体。光能异养型能源：它们利用光能进行光合作用碳源：有机化合物作为供氢体来还原CO2合成细胞物质。非硫紫色细菌的红螺菌，可利用简单的有机酸作为供氢体四、微生物对营养物质吸收（一）细胞吸收营养物质的方式1.单纯扩散2.促进扩散4.基团转位3.主动运输1.单纯扩散水分子和脂溶性物质，经物理的扩散作用进入质膜的方式。特点质膜是选择性的半透膜，水分子及气体分子这一类小分子，可以通过质

5、膜上的小孔，自由进出细胞。脂溶性物质，溶解于磷脂，通过磷脂部分的扩散，很容易进出细胞质膜。以上这些物质吸收和排出细胞，是以质膜内外浓度差为动力的。单纯扩散不耗能，不需要酶系参与。2.促进扩散是通过细胞质膜上的透性酶，与营养物质特异结合，把营养物质载入细胞膜内的吸收方式。特点透性酶位于质膜上，它与营养物质可逆结合，运送营养物质透过质膜，本身没有变化。促进扩散动力是浓度梯度，不耗能。当外界营养物质浓度高于细胞内时，酶开始发挥作用。促进扩散模式图3.主动运输是一种由渗透酶改变细胞内外物质浓度的平衡点，逆

6、浓度梯度吸收营养物质的方式特点渗透酶参与吸收作用，是改变营养物质浓度平衡点。营养物质被逆浓度从低浓度运送至高浓度，耗能。主动运输模式图4.基团转位是一种在营养物质透过质膜时进行化学修饰，使细胞内的营养物质与底物结构不同，不受浓度梯度影响的吸收方式。特点有酶系参与，消耗能量。磷酸化转移酶系E-I：催化HPr的磷酸化E-II：与糖类特异性结合的载体蛋白HPr：高能磷酸载体能量：磷酸键能。基团转位模式图（二）、培养基的类型1.按培养基的特殊用途分基础、加富、鉴别和选择培养基2.根据培养基的物理状态分固体

7、、半固体和液体培养基3.根据营养物质的来源及组成成分天然、合成和半合成培养基（三）、培养基的配制原则1.要清楚微生物的类型2.要调整好营养物的碳氮比3.要满足微生物生长的理化条件4.要注意培养基的氧化还原电位5.原料来源广、价格低、易获得液体培养基中沉淀生长混浊生长表面生长六、微生物生长将少量单细胞纯培养接种的一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜的条件下培养，定时取样测定细菌含量，如果以培养时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标作图，所得的曲线。细菌的生长曲线该曲线表示的细菌从生长到死亡的动态过程

8、细菌的生长曲线12341、延迟期（迟滞期）2、对数生长期3、稳定期4、衰亡期1、延迟期（迟滞期）少量细菌接种到新鲜培养基后，一般不立刻进行繁殖，生长速度接近于零，因此开始的一段时间，细菌数量几乎保持不变。出现的原因？解决的方法？问题：发酵工业中选择迟滞期长还是短的菌株作为菌种？为什么？2、对数期细菌数以几何级数增加，代时稳定，细菌数的增加与原生质量的增加及菌液浊度成正相关。单个细胞完成一次分裂所需要的时间不同菌种对数期的代时不同同一种菌培养条件不同代时不同3、稳定期新增殖的细胞数与