微生物營養(yǎng)類型和營養(yǎng)吸收（食品微生物課件）

配養(yǎng)基的制備微生物的營養(yǎng)需要微生物的營養(yǎng)需要微生物的營養(yǎng)需要營養(yǎng)物質(zhì)：能夠滿足機體生長、繁殖和完成各種生理活動所需要的物質(zhì)。營養(yǎng)：微生物從環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)并加以利用的過程。一、微生物的營養(yǎng)需要微生物的六大營養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、能源、無機元素、生長因子、水分。（對異養(yǎng)微生物來講，因碳源提供能量，故也可認為其有五大營養(yǎng)物質(zhì)）。

微生物和動物、植物營養(yǎng)要素的比較生物類型營養(yǎng)要素動物（異養(yǎng)）微生物綠色植物（自養(yǎng)）異養(yǎng)自養(yǎng)碳源糖類脂肪糖、醇、有機酸等二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳、碳酸鹽氮源蛋白質(zhì)或其降解物蛋白質(zhì)或其降解物有機或無機氮化物、氮無機氮化物、氮氣無機氮化物能源與碳源同與碳源同氧化無機物或利用日光能利用日光能生長因子維生素一部分需要維生素等不需要不需要無機元素無機鹽無機鹽無機鹽無機鹽水分水水水水1.碳源凡是提供微生物營養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，稱為碳源。碳源的功能：①構(gòu)成細胞物質(zhì)；②為機體提供整個生理活動所需要的能量（異養(yǎng)微生物）微生物的碳源譜：①無機含碳化合物：如CO2和碳酸鹽等。②有機含碳化合物：糖與糖的衍生物、脂類、醇類、有機酸、烴類、芳香族化合物等。碳源的利用次序：①“C·H·O”型中糖類是最廣泛利用的碳源，其次是有機酸類、醇類和脂類等。②在糖類中，單糖優(yōu)于雙糖，己糖優(yōu)于戊糖，葡萄糖、果糖優(yōu)于甘露糖。③要避免C·H·O·N·X和C·H·O·N類有機物的浪費。2.氮源氮源：凡是提供微生物營養(yǎng)所需的氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源。氮源的作用：合成細胞物質(zhì)中的含氮物質(zhì)（蛋白質(zhì)和核酸等）。微生物營養(yǎng)要求的氮素物質(zhì)類型：①空氣中分子態(tài)氮②無機氮化合物③有機氮化合物3.無機鹽無機鹽：微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質(zhì)，它們?yōu)闄C體生長提供多種重要的生理功能，包括常量元素和微量元素。常量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等。（微生物生長所需濃度在10-3~10-4mol/L）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。（微生物生長所需濃度在10-6~10-8mol/L）無機鹽的生理功能4.生長因子生長因子（growthfactor）是一類對微生物正常代謝必不可少且不能簡單的由碳源或氮源自行合成的有機物。主要包括：維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶及其衍生物，此外還有甾醇、胺類、脂肪酸等。缺乏合成生長因子能力的微生物稱為“營養(yǎng)缺陷型”微生物。5.水分水分是生物細胞的主要化學成分，其重要的生理功能表現(xiàn)在下列幾個方面：①細胞的構(gòu)成成分②一系列生理生化反應的反應介質(zhì)③參與許多生理生化反應④

有效地控制細胞內(nèi)的溫度變化各類微生物細胞中的含水量6.能源能源：指能為微生物的生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻射能。微生物培養(yǎng)基制備微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型1.營養(yǎng)類型分類一、微生物的營養(yǎng)類型生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)自養(yǎng)型生物異養(yǎng)型生物能量來源光能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型劃分依據(jù)營養(yǎng)類型特點碳源自養(yǎng)型以CO2為唯一或主要碳源異養(yǎng)型以有機物為碳源能源光能營養(yǎng)型以光為能源化能營養(yǎng)型以氧化還原反應釋放的化學能為能源電子供體無機營養(yǎng)型以還原性無機物為電子供體有機營養(yǎng)型以有機物為電子供體

微生物營養(yǎng)類型（Ⅰ）營養(yǎng)類型電子供體碳源能源舉例光能無機自養(yǎng)型H2、H2S、S、或H2OCO2光能著色細菌、藍細菌、藻類光能有機異養(yǎng)型有機物有機物光能紅螺細菌化能無機自養(yǎng)型H2、H2S、Fe2+、NH3、或NO2-CO2化學能（無機物氧化）氫細菌、硫桿菌、亞硝化單胞菌屬、硝化桿菌屬、甲烷桿菌屬、醋酸桿菌屬化能有機異養(yǎng)型有機物有機物化學能（有機物氧化）假單胞菌屬、芽泡桿菌屬、乳酸菌屬、真菌、原生動物微生物的營養(yǎng)類型（Ⅱ）2.營養(yǎng)類型（1）光能無機自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）能以CO2為唯一或主要碳源；進行光合作用獲取生長所需要的能量；以無機物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體，使CO2還原為細胞物質(zhì)。例如，藻類及藍細菌等和植物一樣，以水為電子供體（供氫體）

，進行產(chǎn)氧型的光合作用，合成細胞物質(zhì)；而紅硫細菌，以H2S為電子供體，產(chǎn)生細胞物質(zhì)，并伴隨硫元素的產(chǎn)生。（2）化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長所需要的能量來自無機物氧化過程中放出的化學能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進行生長時，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作為電子供體使CO2還原成細胞物質(zhì)?；軣o機自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全無機及無光的環(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)。（3）光能有機異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）不能以CO2為主要或唯一的碳源；以有機物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細胞物質(zhì)；在生長時大多數(shù)需要外源的生長因子。例如，紅螺菌屬中的一些細菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2還原成細胞物質(zhì)，同時積累丙酮。（4）化能有機異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）生長所需要的能量均來自有機物氧化過程中放出的化學能；生長所需要的碳源主要是一些有機化合物，如淀粉、糖類、纖維素、有機酸等。有機物通常既是碳源也是能源。大多數(shù)細菌、真菌、原生動物都是化能有機異養(yǎng)型微生物；所有致病微生物均為化能有機異養(yǎng)型微生物。配養(yǎng)基的制備微生物的營養(yǎng)吸收類型微生物的營養(yǎng)吸收微生物營養(yǎng)吸收一、微生物的營養(yǎng)吸收微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式單純擴散促進擴散主動運輸?shù)奶攸c：?消耗代謝能?可以進行逆濃度運輸?shù)倪\輸方式?需要載體蛋白參與?對被運輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性基團轉(zhuǎn)位比較項目單純擴散促進擴散主動運輸基團轉(zhuǎn)位特異載體蛋白運輸速