微生物的營養(yǎng)

微生物的營養(yǎng)第一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二本章目錄第一節(jié)微生物的營養(yǎng)需求第二節(jié)微生物對營養(yǎng)物質的吸收第三節(jié)微生物的營養(yǎng)類型第四節(jié)微生物的培養(yǎng)基第二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二第一節(jié)微生物的營養(yǎng)需求新陳代謝（Metabolism）

：從外界不斷的吸收適宜的營養(yǎng)物質加以利用，在細胞內將其轉化為新的細胞物質和儲藏物資，并從中獲得生命活動所需的能量，同時排出代謝產物。回本章目錄

第三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二一、營養(yǎng)物質與營養(yǎng)

營養(yǎng)物質nutrient就是能夠滿足微生物生長、繁殖和完成各種生理活動所需能量的物質，是微生物維持生命活動的基本物質。營養(yǎng)nutrition是微生物從外界吸收營養(yǎng)物質并在細胞內利用營養(yǎng)物質的過程。

營養(yǎng)物質是微生物維持生命活動的物質基礎，而營養(yǎng)是微生物利用營養(yǎng)物質的生理過程，兩者互相影響，互相依賴?；乇菊履夸浀谒捻摚擦?，編輯于2023年，星期二1.元素組成碳C，氮N，氫H，氧O磷P，硫S，鉀K，鈣Ca，鈉Na鎂Mg，鐵Fe，鋅Zn，錳Mn，鈷Co回本章目錄二、微生物細胞的化學組成第五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2.化學組成水分water碳水化合物carbohydrate蛋白質protein核酸nucleicacid脂類lipoid維生素vitamin礦物質mineral抗生素antibiotic回本章目錄第六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二三、微生物生長所需營養(yǎng)物質

及其生理功能回本章目錄（一）水及其生理功能1.水的生理功能游離水和結合水

結合水：不流動、不蒸發(fā)、不凍結、不滲透，也不能作為溶劑。第七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二（1）溶劑和媒介作用溶劑作用：水作為營養(yǎng)物質或代謝產物提供了溶解的前提和載體。媒介作用：水作為運輸介質，提供了運輸條件?；乇菊履夸浀诎隧?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二（2）參與化學反應

（3）維持蛋白質和核酸等重要生物大分子結構

（4）控制細胞溫度

比熱高、傳熱快，可以很好的調節(jié)細胞溫度

（5）細胞物質的組成成分，維持細胞膨脹壓的必要條件回本章目錄第九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2.微生物生長所需最低相對濕度霉菌(mold)65~85%酵母菌(yeast)88~95%細菌(bacteria)、90~98%芽孢、孢子(spore)40%回本章目錄第十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

1.概念凡是可被微生物利用，構成微生物細胞和代謝產物中碳架來源的物質稱為碳源?；乇菊履夸洠ǘ┨荚次镔|及其生理功能第十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2.碳源物質的生理功能構成細胞物質②產生維持生命所需能量回本章目錄第十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二3.微生物利用碳源物質的特點不同種類微生物利用的碳源物質不同。微生物對碳源物質的利用具有選擇性——葡萄糖阻遏效應選擇性原則：結構簡單相對分子量小的優(yōu)先于結構復雜相對分子量大的?；乇菊履夸浀谑?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二（三）氮源物質及其生理功能1.氮源類型（1）空氣中分子態(tài)氮N2（2）無機氮化合物NH4+NO3-尿素（3）有機氮化合物蛋白質氨基酸

回本章目錄第十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二固氮菌回本章目錄第十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2.氮源物質的生理功能合成微生物細胞成分調節(jié)微生物代謝對于某些微生物可作為能量來源回本章目錄第十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二3.微生物利用氮源物質的特點不同種類微生物利用的氮源物質種類不同。微生物對氮源物質的利用具有選擇性。選擇性原則：銨離子優(yōu)于硝酸鹽，氨基酸優(yōu)于蛋白質?；乇菊履夸浀谑唔?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二（四）無機鹽及其生理功能PSMgKCaFeZnMnSeCo回本章目錄1.種類第十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2.生理功能構成細胞的組成成分作為酶的活性基部分和酶的激活劑調節(jié)細胞滲透壓，酸堿度，氧化還原電位和能量轉移對于個別微生物還可以提供能量回本章目錄第十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二1.概念

生長因子是指微生物需求量微少，自身不能合成或合成量不足，卻起著重要作用的特殊有機營養(yǎng)物?；乇菊履夸洠ㄎ澹┥L因子及其生理功能第二十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2.種類（1）維生素（2）氨基酸（3）堿基及其衍生物回本章目錄第二十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二影響營養(yǎng)物質進入細胞的因素：營養(yǎng)物質本身的性質微生物所處的環(huán)境微生物細胞的透過屏障回本章目錄第二節(jié)微生物對營養(yǎng)物質的吸收第二十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二一、細胞膜的通透性大分子的化合物（淀粉、蛋白質），必需經(jīng)微生物分泌的胞外酶水解成小分子的可溶性物質后才能透過。回本章目錄

細胞膜允許物質透過的特性稱為通透性。

膜容易透過某些物質而不容易透過另一些物質，這種現(xiàn)象稱為選擇性通透。第二十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二二、營養(yǎng)吸收方式1.被動擴散（單純擴散）利用濃度差，從高向低擴散，不消耗能量，非特異性（無選擇性），速度慢?；乇菊履夸浀诙捻摚擦?，編輯于2023年，星期二回本章目錄第二十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

2.促進擴散

利用濃度差，不消耗能量，多見于真核生物。有一種載體像渡船一樣運輸，可大大加快速度，這種載體是一種蛋白質，稱為透過酶/滲透酶。回本章目錄第二十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

3.主動運輸在提供能量的前提下，有酶參與下，可將營養(yǎng)物質逆濃度運送。回本章目錄第二十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

4.基團轉移

在能量參加下，將營養(yǎng)物結構作些改變，使之不能透過細胞膜而留在體內，可逆濃度的把胞外營養(yǎng)物質積累在細胞內。

主要是糖和糖的衍生物被磷酸化?；乇菊履夸浀诙隧摚擦?，編輯于2023年，星期二細胞內外營養(yǎng)物質的濃度差。營養(yǎng)物的特性（1）大分子不易通過，需被酶水解成小分子后才能被吸收。（2）脂溶性的較水溶性的更易通過。（3）不易電離的較易電離的易通過。三、影響營養(yǎng)物進入的因素回本章目錄第二十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二回本章目錄第三十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二類型濃度梯度能量需要載體滲透酶平衡點實例單純擴散順否無不改變水氣體分子促進擴散順否有不改變金屬離子氨基酸主動運輸逆是有改變大部分物質基團轉移逆是有改變糖類回本章目錄第三十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二第三節(jié)微生物的營養(yǎng)類型一、概述微生物對營養(yǎng)物質的利用，就其總體而言，地球上幾乎沒有一種有機物不被他們所利用，但就某一種而言，他們所需要的營養(yǎng)物卻有一定范圍。根據(jù)微生物對碳源的要求是無機碳化合物還是有機化合物可以把微生物分為自養(yǎng)型微生物和異養(yǎng)型微生物兩大類?；乇菊履夸浀谌?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

根據(jù)微生物生命活動中能量的來源不同，將微生物分為兩種能量代謝類型：利用吸收的營養(yǎng)物質的降解產生的化學能，稱為化能型微生物。吸收光能來維持其生命活動，稱為光能型微生物?；乇菊履夸浀谌?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

將碳源物質的性質和代謝能量的來源結合起來微生物可分為：

光能自養(yǎng)型微生物光能異養(yǎng)型微生物化能自養(yǎng)型微生物化能異養(yǎng)型微生物回本章目錄第三十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二二、光能自養(yǎng)型微生物

（Photoautotrophs）利用光能為能源，以二氧化碳CO2或可溶性的碳酸鹽CO32-作為唯一的碳源或主要碳源，以無機化合物水H2O，硫化氫H2S，硫代硫酸鈉Na2S2O2為供氫體，還原二氧化碳CO2生成有機物質?；乇菊履夸浀谌屙?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二高等綠色植物和藍細菌CO2+2H2O—→[CH2O]+H2O+O2光葉綠素回本章目錄第三十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二回本章目錄第三十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二回本章目錄第三十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二鏈珠藍細菌回本章目錄第三十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二光合細菌（綠硫細菌）CO2+2H2S—→[CH2O]+H2O+2S

光光合色素回本章目錄第四十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二回本章目錄第四十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二通式CO2+2H2A—→[CH2O]+H2O+2A

光光合色素回本章目錄第四十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二三、化能自養(yǎng)型微生物

Chemoautotrophs這一類微生物有氧化一些無機物（H2S,FeCO3,NH4+,NO3-）的能力，利用氧化無機物時產生的能量（化學能），把二氧化碳CO2或可溶性的碳酸鹽CO32-還原成有機碳化物。回本章目錄第四十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二

這些微生物僅限一些細菌：氫細菌，硫細菌，鐵細菌，氨細菌和亞硝酸細菌共五類。

他們在產能過程中，需要大量氧氣，所以所有的化能自養(yǎng)型微生物均為好氧菌?；乇菊履夸浀谒氖捻?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二亞硝酸細菌2NH3+2O2

—→2HNO2+4H++能

CO2+4H+

—能→[CH2O]+H2O回本章目錄第四十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二回本章目錄第四十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二四、光能異養(yǎng)型微生物少數(shù)微生物具有光合色素利用光能把二氧化碳還原為碳水化合物，但必須以某種有機物為供氫體。這類微生物生長時大多需要外源性的生長因子?；乇菊履夸汸hotoheterotrophs第四十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二深紅螺菌2(CH3)2CHOH+CO2

—→2(CH3)2CO

+[CH2O]+H2O光光合色素回本章目錄第四十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二紫色非硫細菌回本章目錄第四十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二五、化能異養(yǎng)型微生物這種類型的微生物其能源和碳源都來自于有機物。能源來自有機物的氧化分解，ATP通過氧化磷酸化產生，碳源直接來自有機碳化合物。包括絕大多數(shù)的細菌，全部的放線菌、真菌和原生動物。回本章目錄Chemoheterotrophs第五十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二根據(jù)生態(tài)習性不同分為：腐生型：從無生命的有機物獲得營養(yǎng)物質。寄生型：必須寄生在活的有機體內，從宿主體內獲得營養(yǎng)物質才能生活?；乇菊履夸浀谖迨豁?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二寄生型又可分為：絕對寄生：只能在一定活的生物體內寄生生活的。兼性寄生：能生活在活的生物體上，又能在死的有機殘體上生長，同時也可在人工培養(yǎng)基上生長的?；乇菊履夸浀谖迨摚擦?，編輯于2023年，星期二微生物營養(yǎng)類型一覽表光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型碳源CO2CO3-CO2CO3-小分子有機物有機物能源光能無機物的氧化光能有機物氧化降解供氫體H2OH2S無機物小分子有機物有機物代表種藍細菌硝化細菌紅螺菌真菌回本章目錄第五十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二第四節(jié)微生物的培養(yǎng)基回本章目錄第五十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二根據(jù)微生物對營養(yǎng)物質的需要，經(jīng)過人工配制的適合不同微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養(yǎng)基質稱為培養(yǎng)基?；乇菊履夸浀谖迨屙?，共六十三頁，編輯于2023年，星期二一、培養(yǎng)基配置的基本原則（一）培養(yǎng)基配置的目的（二）符合微生物菌種的營養(yǎng)特點（三）控制營養(yǎng)物質比例及其濃度（四