微生物的營養(yǎng)、生長與代謝-微生物的營養(yǎng)特點_第1頁
微生物的營養(yǎng)、生長與代謝-微生物的營養(yǎng)特點_第2頁
微生物的營養(yǎng)、生長與代謝-微生物的營養(yǎng)特點_第3頁
微生物的營養(yǎng)、生長與代謝-微生物的營養(yǎng)特點_第4頁
微生物的營養(yǎng)、生長與代謝-微生物的營養(yǎng)特點_第5頁
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微生物的營養(yǎng)物質(zhì)微生物學(xué)及操作技術(shù)過渡頁TRANSITIONPAGE

你認(rèn)識到了嗎?。。。了解、認(rèn)識了各種微生物的形態(tài)和繁殖特點,就為進(jìn)一步認(rèn)識、研究并利用微生物打下了基礎(chǔ)。要研究、利用微生物的有益特性以及防止、控制微生物的有害影響,就必須首先能夠培養(yǎng)它,才能進(jìn)一步研究其生理生化、生長代謝以及遺傳變異等特征,使之盡量在人類的掌控之內(nèi)。——因此,學(xué)習(xí)微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基知識,是實現(xiàn)認(rèn)識、利用和研究微生物的必要基礎(chǔ)。微生物細(xì)胞的化學(xué)組成3微生物的營養(yǎng)要素4目錄頁CONTENTSPAGE相關(guān)概念12微生物營養(yǎng)的功能1相關(guān)概念過渡頁TRANSITIONPAGE營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)一、相關(guān)概念相關(guān)概念營養(yǎng)物質(zhì):那些能夠滿足微生物機(jī)體生長、繁殖和完成各種生理活動所需的物質(zhì)。營養(yǎng):有機(jī)體吸取和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。營養(yǎng)物質(zhì)是微生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ),而營養(yǎng)是生物維持和延續(xù)其生命形式的一種生理過程。微生物的特點:食譜廣、胃口大2微生物營養(yǎng)的功能過渡頁TRANSITIONPAGE一、微生物營養(yǎng)的功能微生物營養(yǎng)的功能參與微生物細(xì)胞的組成提供微生物機(jī)體進(jìn)行各種生理活動所需的能量形成微生物代謝產(chǎn)物的來源營養(yǎng)物質(zhì)是微生物新陳代謝和一切生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ),失去這個基礎(chǔ),生命也就停止。3微生物細(xì)胞的化學(xué)組成過渡頁TRANSITIONPAGE微生物細(xì)胞的元素組成微生物細(xì)胞中的物質(zhì)組成一、微生物細(xì)胞的元素組成微生物細(xì)胞的化學(xué)組成干物質(zhì)的元素組成主要元素:碳、氫、氧、氮、磷、硫CHON是生命體最基本的組成元素S是蛋白質(zhì)的重要組成元素P是組成核酸和ATP不可缺少的元素6種占細(xì)胞干質(zhì)量的97%微量元素:鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬等一、微生物細(xì)胞的元素組成微生物細(xì)胞的化學(xué)組成微生物細(xì)胞中主要元素含量(占干重%)二、微生物細(xì)胞中的物質(zhì)組成微生物細(xì)胞的化學(xué)組成微生物細(xì)胞中的物質(zhì)組成微生物細(xì)胞水:含水量隨種類和生長期而異。通常情況下,細(xì)菌含水量為細(xì)胞鮮重的75%~85%,酵母菌為70%~85%,絲狀真菌為

85%~90%,細(xì)菌芽孢和霉菌孢子的含水量約為40%。干物質(zhì)

無機(jī)物(鹽)1、參與有機(jī)物組成2、單獨存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)以無機(jī)鹽的形式存在有機(jī)物:蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素等及其降解產(chǎn)物。細(xì)胞的化學(xué)組成也是配制微生物培養(yǎng)基的主要依據(jù)。4微生物的營養(yǎng)要素過渡頁TRANSITIONPAGE碳源氮源能源生長因子無機(jī)鹽水無論從元素水平還是營養(yǎng)要素水平,微生物的營養(yǎng)要求與攝食型的動物(含人類)和光合自養(yǎng)型的植物都十分接近?!镏g存在“營養(yǎng)上的統(tǒng)一性”一、碳源微生物的營養(yǎng)要素一切能滿足微生物生長繁殖所需要C元素的營養(yǎng)物稱為碳源。碳源譜{有機(jī)碳無機(jī)碳異養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物從微生物的整體來看,可利用的碳源物質(zhì)的范圍稱碳源譜。一、碳源微生物的營養(yǎng)要素微生物可利用的碳源注:“碳源譜廣泛”是針對整個微生物界來說的,對某一具體微生物來說,差異很大。一、碳源微生物的營養(yǎng)要素最適碳源C-H-O源的特點最適碳源:糖>醇>有機(jī)酸>脂類最適糖類:單糖>雙糖>多糖最適單糖:已糖>戊糖最適多糖:淀粉>纖維素>木質(zhì)素、幾丁質(zhì)問題:細(xì)菌最喜好的碳源是?糖

尤其是葡萄糖及其多糖一、碳源微生物的營養(yǎng)要素最適碳源C-H-O源的特點酚、氰化物等有毒物質(zhì)對人類有毒的物質(zhì)Eg.酚、氰化物等某些微生物Eg.諾卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴微生物清除三廢一、碳源微生物的營養(yǎng)要素實踐中常用的碳源C-H-O源的特點●實驗室配制微生物培養(yǎng)基常用碳源

葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉●工業(yè)生產(chǎn)常用的碳源

淀粉、糖、麩皮、米糠等對于為數(shù)眾多的化能異養(yǎng)微生物來說,碳源是兼有能源功能。(雙功能營養(yǎng)物)

二、氮源微生物的營養(yǎng)要素凡提供微生物生長繁殖所需要氮元素的營養(yǎng)源,稱為氮源。中常用的碳源C-H-O源的特點氮源譜{有機(jī)氮無機(jī)氮NH3銨鹽硝酸鹽N2{{蛋白質(zhì)核酸氨基酸尿素固氮型微生物;利用無機(jī)N為N源微生物;需要某些氨基酸為N源微生物;從分解蛋白質(zhì)中取得氨基酸的微生物氮源的作用是提供微生物合成蛋白質(zhì)的原料。二、氮源微生物的營養(yǎng)要素微生物的氮源中常用的碳源C-H-O源的特點一般而言,能利用有機(jī)氮的也以利用無機(jī)氮

但是,能利用無機(jī)氮的不一定能利用有機(jī)氮。二、氮源微生物的營養(yǎng)要素氮源的特點1氮源主要不提供能量(除硝化細(xì)菌等少數(shù)外)2最適氮源NHCO>NH>NO>N23速效氮源:以蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物存在的氮源(通常有利于機(jī)體的生長)遲效氮源:以蛋白質(zhì)形式存在的氮源(通常有利于代謝產(chǎn)物的形成)二、氮源微生物的營養(yǎng)要素實踐中常用的氮源源的特點●實驗室配制微生物培養(yǎng)基常用氮源蛋白胨、牛肉浸膏、酵母浸膏、尿素、銨鹽、硝酸鹽●工業(yè)生產(chǎn)常用的氮源尿素、玉米漿、魚粉、蠶蛹、黃豆餅、花生餅等提問:工業(yè)投加的細(xì)菌氮源?——尿素、糞便微生物的營養(yǎng)要素三、能源微生物的營養(yǎng)要素能為微生物的生命活動提供最初能量來源營養(yǎng)物或輻射能源的特點能源譜{化學(xué)物質(zhì)輻射能{化能異養(yǎng)微生物的能源有機(jī)物無機(jī)物化能自養(yǎng)微生物的能源光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源微生物的營養(yǎng)要素(同碳源)(不同于碳源)三、能源微生物的營養(yǎng)要素能為微生物的生命活動提供最初能量來源營養(yǎng)物或輻射能源的特點微生物的營養(yǎng)要素單功能營養(yǎng)物:如輻射能;雙功能營養(yǎng)物:NH4+是硝酸細(xì)菌的能源和氮源;三功能營養(yǎng)物:如”N.C.H.O”是異養(yǎng)微生物的能源、碳源及氮源。四、生長因子微生物的營養(yǎng)要素

1、什么是生長因子呢?源的特點微生物的營養(yǎng)要素微生物在生長過程中不能自已合成的生長繁殖必需的需要量較少的外界加入的有機(jī)物是配制培養(yǎng)基時,常使用生長因子豐富的天然物質(zhì)制備物作為補(bǔ)充生長因子的培養(yǎng)基成分。如:酵母膏、玉米漿、麥芽汁、肝浸液等。狹義:維生素廣義:維生素、氨基酸、嘌呤及嘧啶四、生長因子微生物的營養(yǎng)要素

2、生長因子的作用微生物的營養(yǎng)要素——必需,但不能自身合成的有機(jī)物作用:?嘌呤和嘧啶:參與合成核酸和輔酶;維生素:重要輔酶不同的細(xì)菌其生長因子不一樣,如:

微生物生長因子需要量(ml-1)III型肺炎鏈球菌

膽堿 6ug 金黃色葡萄球菌

硫胺素 0.5ng 白喉棒桿菌

β-丙氨酸1.5ug 破傷風(fēng)梭狀芽孢桿菌尿嘧啶 0-4ug 腸膜狀串珠菌

吡哆醛 0.025ug五、礦物質(zhì)元素(無機(jī)鹽)配制培養(yǎng)基時,大量元素一般首選K2HPO4、MgSO4等,可同時提供4種大量元素。常用天然水、自來水來配制培養(yǎng)基以提供各種微量元素.

1、無機(jī)鹽的分類源的特點微生物的營養(yǎng)要素大量元素:生長所需濃度為10-3~10-4mol/L的元素;包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe;微量元素:生長所需濃度為10-6~10-8mol/L的元素;

包括:鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。五、礦物質(zhì)元素(無機(jī)鹽)微生物的營養(yǎng)要素

2、無機(jī)鹽的生理功能微生物的營養(yǎng)要素六、水微生物的營養(yǎng)要素1、水的含量和存在形式微生物的營養(yǎng)要素微生物細(xì)胞含水量很高;細(xì)菌、酵母和霉菌菌體分別是80%、75%和85%;霉菌孢子含水39%,細(xì)菌芽孢含水很低,約為30%左右。存在形式:結(jié)合水(構(gòu)成原生質(zhì)的組成部分)

和游離水(可以被利用的)六、水微生物的營養(yǎng)要素2、水的生理功能微生物的營養(yǎng)要素①起到溶劑與運輸介質(zhì)的作用;⑤通過水合作用與脫水作用控制由多亞基組成的結(jié)構(gòu).②參與細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng);③維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定的天然構(gòu)象;④高比熱、高汽化熱等,以保證微生物的生命活動;微生物的營養(yǎng)類型微生物學(xué)及操作技術(shù)過渡頁TRANSITIONPAGE1.光能無機(jī)自養(yǎng)型微生物2.光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物3.化能無機(jī)自養(yǎng)型微生物4.化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物老虎:食肉動物羊:食草動物豬:雜食動物

異養(yǎng)型:有機(jī)碳碳源:自養(yǎng)型:無機(jī)碳

光能營養(yǎng)型:太陽光能能源:化能營養(yǎng)型:化合物氧化

無機(jī)營養(yǎng)型:還原性無機(jī)物電子供體有機(jī)營養(yǎng)型:有機(jī)物化能無機(jī)自養(yǎng)型3化能有機(jī)異養(yǎng)型4目錄頁CONTENTSPAGE光能無機(jī)自養(yǎng)型12光能有機(jī)異養(yǎng)型過渡頁TRANSITIONPAGE

1光能無機(jī)自養(yǎng)型一、光能無機(jī)自養(yǎng)型光能無機(jī)自養(yǎng)型也稱光能自養(yǎng)型,是一類具有光合色素、能利用光能并以水或還原態(tài)無機(jī)物為供氫體同化CO2的微生物。利用光作為能源,以CO2為唯一碳源或主要碳源,以還原態(tài)無機(jī)物(如水、硫化氫、硫代硫酸鈉等)作為供氫體或電子供體,使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì),并且伴隨元素氧(硫)的釋放。無機(jī)(自養(yǎng))—CO2、CO和CO32-提問:能否也利用有機(jī)物呢?絕大多數(shù)能,“能吃苦也能享福”,優(yōu)先利用;1、產(chǎn)氧光合作用光能無機(jī)自養(yǎng)型藻類和藍(lán)細(xì)菌以水為供氫體,進(jìn)行產(chǎn)氧型光合作用藻類和藍(lán)細(xì)菌與高等植物一樣,以水為供氫體(電子供體),進(jìn)行產(chǎn)氧型的光合作用,合成細(xì)胞物質(zhì)。2、不產(chǎn)氧光合作用微生物的營養(yǎng)類型紫硫細(xì)菌和綠硫細(xì)菌光合作用時以H2S、S等還原態(tài)硫化物為供氫體(無氧有光)光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含菌綠素,光合作用以H2S、S等還原態(tài)硫化物為供氫體,產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì),并伴隨硫元素的產(chǎn)生。紫硫細(xì)菌綠硫細(xì)菌2、不產(chǎn)氧光合作用光能無機(jī)自養(yǎng)型較潔凈的光照池塘無氧臭(H2S)區(qū)(湖4米的深度)

紫硫、綠硫細(xì)菌代謝方式

光照

CO2

+H2S

→[CH2O](糖)+H2O+2S↓

菌綠素(與葉綠素大同小異)

提問:在自然界的作用是什么呢?早期無氧地球,清除H2S毒物(H2S類似植物光合作用中的H2O)2光能有機(jī)異養(yǎng)型過渡頁TRANSITIONPAGE二、光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型能利用光能、以簡單有機(jī)物(有機(jī)酸、醇等)為供氫體同化CO2的微生物類群稱為光能有機(jī)營養(yǎng)型。光能有機(jī)營養(yǎng)型細(xì)菌在生長時通常需要外源的生長因子。這類微生物能利用有機(jī)物迅速繁殖,常用于污水處理。二、光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型例如,紅螺菌屬中的一些細(xì)菌就是這一營養(yǎng)類型的代表:能利用異丙醇作為供氫體,將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì),同時積累丙酮。CHOH+

CO2H3CH3C2光合色素光能2CH3COCH3

+[CH2O]+H2O二、光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型——嗜鹽紅螺菌大量滋生時的紅鹽田不受氧氣限制,尤其適于高濃度有機(jī)廢水(食品行業(yè))的高效處理光能異養(yǎng)細(xì)菌(無氧有光)

光能+色素

有機(jī)物+CO2→菌體[CH2O]小分子有機(jī)物碳源主要指紅螺菌(有氧無光時可化能異養(yǎng)生存)

提問:在污水處理中的優(yōu)勢是什么?二、光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型迅速轉(zhuǎn)化毒物(水族排泄物被細(xì)菌分解后的氨、有機(jī)酸)為高蛋白的菌體,作為魚的飼料,且不消耗氧

;優(yōu)勢生長時能抑制水族病原菌的生長提問:人工投加光合細(xì)菌(PSB,紅螺菌)有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖,原因?3化能無機(jī)自養(yǎng)型過渡頁TRANSITIONPAGE三、化能無機(jī)自養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型生長所需要的能量來自無機(jī)物氧化過程中放出的化學(xué)能。以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長時,利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作為電子供體使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)。化能無機(jī)自養(yǎng)型只存在于微生物中,可在完全無機(jī)及無光的環(huán)境中生長。它們廣泛分布于土壤及水環(huán)境中,參與地球物質(zhì)循環(huán)。三、化能無機(jī)自養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型屬于這類微生物的類群有硫化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、氫細(xì)菌與鐵細(xì)菌等。三、化能無機(jī)自養(yǎng)型微生物的營養(yǎng)類型如:亞硝化細(xì)菌進(jìn)行有機(jī)物合成反應(yīng)如下

2NH3

+2O2

HNO2

+4H+619千焦耳

ATPCO2+4H[CH2O]+H2O提問:化能自養(yǎng)細(xì)菌能用于污水處理嗎?為什么?能,脫氨、脫硫;條件容易4化能有機(jī)異樣型過渡頁TRANSITIONPAGE四、化能有機(jī)異樣型微生物的營養(yǎng)類型凡以有機(jī)物為碳源、能源和供氫體的微生物。生長所需要的碳源主要是一些有機(jī)化合物,如淀粉、糖類、纖維素、有機(jī)酸等。

化能有機(jī)營養(yǎng)型微生物的有機(jī)物通常既是它們生長的碳源物質(zhì)又是能源物質(zhì)。目前在已知的微生物中大多數(shù)屬于化能有機(jī)營養(yǎng)型:絕大多數(shù)的細(xì)菌、全部真菌、原生動物以及病毒。所有致病微生物均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物四、化能有機(jī)異樣型微生物的營養(yǎng)類型化能有機(jī)異樣型的分類腐生型利用無生命活性的有機(jī)物(如動植物尸體和殘體)作為碳源。寄生型寄生在活的寄主機(jī)體內(nèi)吸取營養(yǎng)物質(zhì),離開寄主就不能生存。根據(jù)化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物利用的有機(jī)物性質(zhì)的不同,可將它們分為:在腐生型和寄生型之間還存在中間類型:兼性腐生型兼性寄生型微生物的營養(yǎng)類型注意不同營養(yǎng)類型之間的界限并非絕對:異養(yǎng)型微生物并非絕對不能利用CO2;自養(yǎng)型微生物也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長;有些微生物在不同生長條件下生長時,其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變;微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于提高其對環(huán)境條件變化的適應(yīng)能力。微生物的營養(yǎng)類型四種營養(yǎng)類型的對比營養(yǎng)類型電子供體

碳源能源

例樣光能無機(jī)自養(yǎng)型H2,H2S,S,H2OCO2光能紅硫細(xì)菌,藍(lán)細(xì)菌,藻類光能有機(jī)異養(yǎng)型有機(jī)物

有機(jī)物光能紅螺細(xì)菌化能無機(jī)自養(yǎng)型H2,H2S,Fe2+,

NH3或NO2-CO2化學(xué)能(無機(jī)物氧化)氫細(xì)菌,硫桿菌,硝化細(xì)菌,大多數(shù)產(chǎn)甲烷菌化能有機(jī)異養(yǎng)型有機(jī)物

有機(jī)物化學(xué)能(有機(jī)物氧化)大多數(shù)微生物,原生動物微生物營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式微生物學(xué)及操作技術(shù)過渡頁TRANSITIONPAGE營養(yǎng)物質(zhì)能否進(jìn)入細(xì)胞取決于三個方面的因素:①營養(yǎng)物質(zhì)本身的性質(zhì)(相對分子量、質(zhì)量、溶解性、電負(fù)性等;②微生物所處的環(huán)境(溫度、pH等);③微生物細(xì)胞的透過屏障(原生質(zhì)膜、細(xì)胞壁、莢膜等)。除原生動物外,各種微生物都是通過細(xì)胞膜的滲透和選擇性吸收作用而從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)的。過渡頁TRANSITIONPAGE根據(jù)物質(zhì)運輸過程的特點,可將微生物營養(yǎng)物質(zhì)的運輸方式分為:

單純擴(kuò)散

促進(jìn)擴(kuò)散

主動運輸

基團(tuán)轉(zhuǎn)移主動運輸3基團(tuán)轉(zhuǎn)移4目錄頁CONTENTSPAGE單純擴(kuò)散12促進(jìn)擴(kuò)散過渡頁TRANSITIONPAGE

1單純擴(kuò)散一、單純擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式亦稱自由擴(kuò)散、被動擴(kuò)散、簡單擴(kuò)散水、無機(jī)鹽、氣體、甘油等小分子?推動力?推動力—濃度梯度無載體蛋白內(nèi)部能量消耗YorN?不乞討一、單純擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式原生質(zhì)膜是一種半透性膜,營養(yǎng)物質(zhì)通過原生質(zhì)膜上的小孔,由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度的胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散。特點②不消耗能量;不能逆濃度運輸;③運輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比①物質(zhì)在擴(kuò)散過程中沒有發(fā)生任何反應(yīng);一、單純擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式被運輸?shù)奈镔|(zhì)是小分子量和脂溶性物,水,氣體、甘油和某些離子水是唯一可以通過自由擴(kuò)散穿過原生質(zhì)膜的分子;另外脂肪酸、乙醇、甘油、一些氣體(O2、CO2)及某些氨基酸分子在一定程度上也可通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。

2促進(jìn)擴(kuò)散過渡頁TRANSITIONPAGE二、促進(jìn)擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式載體蛋白

細(xì)胞外||細(xì)胞膜||細(xì)胞內(nèi)糖、氨基酸、金屬離子等推動力—濃度梯度有載體蛋白內(nèi)部能量消耗YorN?推動力??不

白領(lǐng)細(xì)胞外溶質(zhì)借助于細(xì)胞膜上的載體蛋白(酶)的協(xié)助,向胞內(nèi)運送的方式。二、促進(jìn)擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式

通過促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)主要有氨基酸、單糖、維生素及無機(jī)鹽等。一般微生物通過專一的載體蛋白運輸相應(yīng)的物質(zhì),但也有微生物對同一物質(zhì)的運輸由一種以上的載體蛋白來完成。二、促進(jìn)擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式

特點①不消耗能量②需要載體參與③不能進(jìn)行逆濃度運輸④運輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比⑤參與運輸?shù)奈镔|(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生本身變化,但運輸速度加快3主動運輸過渡頁TRANSITIONPAGE三、主動運輸營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式主動運輸是廣泛存在于微生物中的一種主要的物質(zhì)運輸方式。主動——逆濃度梯度方向推動力—ATP放能有載體蛋白內(nèi)部能量消耗YorN?推動力??糖、氨基酸、有機(jī)酸、Na+、K+、硫酸根、磷酸根等消耗藍(lán)領(lǐng)運輸——載體蛋白三、主動運輸營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式特點需要消耗能量;可以逆濃度梯度運輸;有特異性的載體蛋白參與;微生物的主要物質(zhì)運輸方式;用于各種離子和一些糖類的運輸。4基團(tuán)轉(zhuǎn)移過渡頁TRANSITIONPAGE四、基團(tuán)轉(zhuǎn)移營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是指既需特異性載體蛋白的參與,又耗一類能的一種物質(zhì)運送方式?;鶊F(tuán)——被轉(zhuǎn)運的營養(yǎng)物轉(zhuǎn)移——?

又稱為磷酸烯醇式丙酮酸--磷酸糖轉(zhuǎn)移酶運輸系統(tǒng)(PTS),PTS通常由五種蛋白質(zhì)組成,包括酶I、酶II(包括a、b、c三種亞基)和一種低相對分子量的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)(HPr)。PEP-P+HPr→HPr-p+丙酮酸(PEP通過熱穩(wěn)載體蛋白的激活)P-HPr+糖→糖-P+HPr四、基團(tuán)轉(zhuǎn)移營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式細(xì)胞膜細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)酶1磷酸烯醇式丙酮酸酶2熱穩(wěn)定蛋白丙酮酸葡萄糖高能磷酸促進(jìn)擴(kuò)散

高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移磷酸化—自由能升高,能量級別、位置的升高。轉(zhuǎn)位磷酸葡萄糖商業(yè)包裝四、基團(tuán)轉(zhuǎn)移營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式提問:磷酸化的益處?(一)活化參與代謝;(二)防止?fàn)I養(yǎng)物從細(xì)胞內(nèi)流失;(三)保持營養(yǎng)物在細(xì)胞內(nèi)的低濃度(不用主動運輸耗能)

—磷酸烯醇式丙酮酸放能有載體蛋白內(nèi)部能量消耗YorN?推動力?糖(葡萄糖、甘露糖、果糖及糖的衍生物N—乙酰葡萄糖胺)、嘌呤、嘧啶、脂肪酸消耗能量營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式特點是另一種類型的主動運輸,它與主動運輸?shù)牟煌幵谟谒幸粋€復(fù)雜的運輸系統(tǒng)(酶系統(tǒng))來完成物質(zhì)的運輸。其特點是:需要能量,需要載體,可以逆濃度運輸,而且物質(zhì)結(jié)構(gòu)在運輸過程中會發(fā)生化學(xué)變化?;鶊F(tuán)移位主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細(xì)胞中。四、基團(tuán)轉(zhuǎn)移微生物的營養(yǎng)類型四種運送營養(yǎng)方式的比較培養(yǎng)基微生物學(xué)及操作技術(shù)

課程導(dǎo)入細(xì)菌酵母菌霉菌食品中的主要微生物種類:

課程導(dǎo)入在食品中微生物有利的一面,進(jìn)行相關(guān)食品的生產(chǎn):不利的一面,導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì),引起食物中毒等:培養(yǎng)基的配制原則3培養(yǎng)基的分類及應(yīng)用4目錄頁CONTENTSPAGE定義12培養(yǎng)基的用途過渡頁TRANSITIONPAGE

1定義一、定義培養(yǎng)基培養(yǎng)基:應(yīng)科研或生產(chǎn)的需要,由人工配制的、適合于不同微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物用的營養(yǎng)基質(zhì)(混合養(yǎng)料)。任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物所需要六大營養(yǎng)要素(碳源、氮源、無機(jī)鹽、能源、生長因子、水)且比例適當(dāng)。培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進(jìn)行研究和利用工作的基礎(chǔ)。2培養(yǎng)基的用途過渡頁TRANSITIONPAGE二、培養(yǎng)基的用途培養(yǎng)基微生物培養(yǎng)基的用途:①促進(jìn)微生物生長繁殖;②積累代謝產(chǎn)物;③分離微生物菌種;④鑒定微生物種類;⑤微生物細(xì)胞計數(shù);⑥菌種保藏;⑦制備微生物制品。3培養(yǎng)基的配制原則過渡頁TRANSITIONPAGE三、培養(yǎng)基的配制原則培養(yǎng)基原則培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營養(yǎng)特點(目的明確)營養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)(營養(yǎng)協(xié)調(diào))物理化學(xué)條件適宜(條件適宜)根據(jù)培養(yǎng)目的來選擇不同來源的原料(經(jīng)濟(jì)節(jié)約)1、目的明確培養(yǎng)基的配制原則根據(jù)不同的微生物的營養(yǎng)要求配制針對強(qiáng)的培養(yǎng)基。培養(yǎng)化能自養(yǎng)型的氧化硫桿菌的培養(yǎng)基組成為:S10gMgSO4.7H2O0.5gNH4)2SO40.4gFeSO40.01gH2PO44gCaCl20.25gH2O1000ml培養(yǎng)化能異養(yǎng)的大腸桿菌一種培養(yǎng)基是由下列化學(xué)成分組成:葡萄糖5gNH4H2PO41gNaCl5gMgSO4.7H2O0.2gK2HPO41gH2O1000ml1、目的明確培養(yǎng)基的配制原則常見的培養(yǎng)四大類微生物的培養(yǎng)基細(xì)菌(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基):牛肉膏3g蛋白胨10gNaCl5gH2O1000ml放線菌(高氏1號)淀粉20gK2HPO40.5gNaCl0.5gMgSO4.7H2O0.5gKNO31gFeSO40.01gH2O1000ml酵母菌(麥芽汁培養(yǎng)基)干麥芽粉加四倍水,在50℃--60℃保溫糖化3-4小時,用碘液試驗檢查至糖化完全為止,調(diào)整糖液濃度為10。煮沸后,沙布過濾,調(diào)PH為6.0。霉菌(查氏合成培養(yǎng)基)NaNO33gK2HPO41gKCl0.5gMgSO4.7H2O0.5gFeSO40.01g蔗糖30gH2O1000ml2、營養(yǎng)協(xié)調(diào)培養(yǎng)基的配制原則營養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)●濃度過高——微生物的生長受到抑制;濃度過小——不能滿足微生物生長的需要;●碳氮比(C/N)直接影響微生物生長與繁殖及代謝產(chǎn)物的形成與積累,故常作為考察培養(yǎng)基組成時的一個重要指標(biāo)C/N比值=

碳源中所含碳原子的mol數(shù)氮源中所含氮原子的mol數(shù)注:C/N比有時也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白兩種成分含量之比)例:谷氨酸生產(chǎn)中

C/N=4/1時,菌體大量繁殖,谷氨酸積累少;C/N=3/1時,菌體生長受抑制,而谷氨酸大量增加。

3、理化條件適宜培養(yǎng)基的配制原則a、pH培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi),以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。通常培養(yǎng)條件:細(xì)菌pH7.0~8.0放線菌:pH7.5~8.5酵母菌pH3.8~6.0霉菌:pH4.0~5.8范圍內(nèi)生長為了維持培養(yǎng)基pH的相對恒定,通

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