第五章微生物的营养和培养基.ppt

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1、第五章微生物的营养和培养基微生物的营养物质及其功能微生物的营养类型物质进出微生物细胞的方式培养基分子千重百分含量分子数不同种类全部大分子蛋白质多糖脂类DNARNA全部单体氨基酸及其前体糖类及其前体核苷酸及其前提无机离子全部965559.13.120.53.50.520.511002461000023500004300220000002.1255501350~100~50~20018~2500~1850241~660原核生物细胞的化学物质组成微生物细胞的化学元素组成大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁微量元素(t

2、raceelement):锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼。表：微生物细胞中几种主要元素的含量（干重％）元素细菌酵母菌真菌元素细菌酵母菌霉菌碳－50－50－48钠0.5－1.00.01－0.10.02－0.05氮－15－12－5钙0.01－1.50.1－0.30.1－1.4氢－8－7－7镁0.1－0.50.1－0.50.1－0.5氧－20－31－40氯化物0.5－－磷－3－3.54－4.85铁0.02－0.20.01－0.50.1－0.2硫－1－0.039－0.11注意：组成比例因种而异；组成随菌龄以及培养条件的不同在一定范围内发生变化。占

3、细菌细胞干重的97%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。营养物质（nutrient）:外界环境中可为细胞提供结构组成、能量、代谢调节物质和良好生理环境的化学物质称之为营养物质或养料。营养（nutrition）:细胞从外界环境中摄取营养物质，使其在生长过程中获取生命活动所需的能量及其结构物质的生理过程。营养物质的作用：形成结构——参与细胞组成；提供能量——机体进行各种生理活动所需的能量；调节作用——构成酶的活性成分和物质运输系统；良好生理环境——水有利于生物大分子结构的稳定第一节微生物的营养物质及其功能微生

4、物和其他生物的营养物质统一性微生物的六大营养要素——碳源及其功能◆定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）；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·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、CaCO

5、3、等微生物的碳源谱注意：1.对整个微生物界来说，微生物的碳源是非常广泛的。2.不同的微生物对碳源的利用能力不同，其碳源谱也有所差异。3.在有机碳中，C·H·O·N和C·H·O·N·X类虽然可以利用，但通常做氮源使用。4.对异养微生物来说，其碳源同时又充作能源——双功能营养物。微生物工业发酵中用做碳源的原料传统种类：糖类（单糖，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、或者工业的副产品如糖蜜微生物的六大营养要素——碳源及其功能◆氮源：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。◆种类：无机氮：铵盐

6、、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、尿素等◆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）少数细菌可以利用铵盐、硝酸盐等氮源为能源。3）对于异氧微生物，含有N·C·H·O·X的有机化合物具有碳源、能源和氮源3重功能；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、铵盐等(NH4)2SO4等N

7、·O硝酸盐等KNO3等NN2空气微生物的氮源谱微生物的六大营养要素——氮源及其功能◆实验室常用的氮源：有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。◆生产上常用的氮源：硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆等。◆迟效氮源：蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用。◆速效氮源：无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用。◆速效氮源：通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形成。◆氨基酸自养型生物：一部分微生物能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源合

8、成所需要的一切氨基酸。SCP◆氨基酸异养型生物：需要从外界吸收氨基酸作为氮源的生物。微生物的六大营养要素——