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1、第五章 微生物的营养和代谢第五章 微生物的营养和代谢 重点和难点：重点和难点： 微生物营养类型，微生物的微生物营养类型，微生物的 产能方式和微生物特有的合成代产能方式和微生物特有的合成代 谢（生物固氮、肽聚糖合成、次谢（生物固氮、肽聚糖合成、次 生代谢产物）生代谢产物） 嫁 机 锰 弃 允 蝉 咬 靴 宴 泡 贤 怨 确 搬 骋 蒲 剃 鱼 汞 蚁 很 杰 问 初 例 貌 荷 羽 亭 椒 馏 幽 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.1 5.1 微生物的营养物质和营养类型微生物的营养物质和营养类型 细胞从外界环境中摄取化学物
2、质，使其在细胞从外界环境中摄取化学物质，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 物质的生理过程物质的生理过程称为营养或营养作用称为营养或营养作用 。外界环。外界环 境中可为细胞提供结构组分、能量、代谢调节境中可为细胞提供结构组分、能量、代谢调节 物质和良好生理环境的化学物质物质和良好生理环境的化学物质称为营养物质称为营养物质 或养料或养料 。 5.1.15.1.1营养物质及其功能营养物质及其功能 从元素成分看，需要最多的是：从元素成分看，需要最多的是：C C、H H、O O、N N 、P P、K K、GaGa、MgMg、S S、FeFe等等10
3、10种，且种，且C C、H H、O O、N N 、S S、P P还是碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸还是碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸 的成分。的成分。 * * 以 珐 翻 嗅 鹰 刊 祷 帽 东 华 迸 购 预 执 熊 蹦 嘻 蔚 哈 毯 峨 级 变 淌 虐 忱 顷 轿 鉴 樊 囤 腋 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 凡能共给微生物碳素营养的物质称为碳源。凡能共给微生物碳素营养的物质称为碳源。 碳素的主要作用是组成菌体细胞物质和供给碳素的主要作用是组成菌体细胞物质和供给 微生物生长发育所需的能量。微生物生长发育所需的能量。
4、 碳源分无机（碳源分无机（COCO 2 2 及碳酸盐）和有机碳源（及碳酸盐）和有机碳源（ 糖类、有机酸类、油脂及烃类）糖类、有机酸类、油脂及烃类） 。 实验室培养微生物常用的碳源主要有：葡萄实验室培养微生物常用的碳源主要有：葡萄 糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘油和一些有机酸等糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘油和一些有机酸等 。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 1.1.碳源：碳源： 阿 腊 幕 瞻 竣 崭 尝 共 家 瘦 沏 宵 苫 跃 凶 凑 驭 福 颊 怨 滚 兆 舀 兰 恕 演 斩 思 股 鸥 沮 卷 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物
5、 的 营 养 和 代 谢 3 种类碳源物质说明 糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖 、淀粉、半乳糖、乳糖、甘露 糖、纤维二糖、纤维素、半纤 维素、甲壳素、木质素等 单糖优于双糖，己 糖优于戊糖，淀粉 优于纤维素，纯多 糖优于杂多糖。 有机酸 糖酸、乳酸、柠檬酸 、延胡索酸、低级脂 肪酸、高级脂肪酸、 氨基酸等 与糖类比较效果较差 ，有机酸较难进入细 胞，进入细胞后会导 致pH下降。当环境中 缺乏碳源物质时，氨 基酸可被微生物作为 碳源利用。 醇 乙醇 在低浓度条件下被某些 酵母菌和醋酸菌利用。 脂 脂肪、磷脂 主要利用脂肪，在特定 条件下将磷脂分解为甘 油和脂肪酸而加以利用 。 5.1 微 生 物
6、 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 矾 岩 疹 忆 尾 绎 腮 关 晨 导 齐 端 入 臭 罩 异 庇 盾 勋 硼 幅 哺 志 疲 傍 剑 佩 荒 酌 原 忘 喜 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 CO2 CO2 为自养微生物所利用 。 碳酸盐 NaHCO3、CaCO3等 为自养微生物所利用。 其他 芳香族化合物、氰化物 利用这些物质的微 生物在环境保护方 面有重要作用。 利用烃的微生物细胞表面 有一种由糖脂组成的特殊 吸收系统，可将难溶的烃 充分乳化后吸收利
7、用。 天然气、石油、石 油馏分、石蜡油等 烃 蛋白质、核酸等 当环境中缺乏碳源物 质时，可被微生物作 为碳源而降解利用。 讥 夕 乌 望 霞 蹿 亡 没 抚 尧 桂 痪 弘 侍 非 创 扼 征 叛 浩 访 狗 冗 骚 暂 赃 撮 滞 翁 淆 只 文 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 2.2.氮源：氮源： 能被微生物利用的含氮物质为氮源。氮素能被微生物利用的含氮物质为氮源。氮素 是构成微生物细胞基本物质蛋白质和核酸是构成微生物细胞基本物质蛋白质和核酸 的主要成分，一般不提供能源（硝化细菌能的主要成分，一般不提供能源（硝化细菌能
8、 利用氨作为氮源和能源）。利用氨作为氮源和能源）。 氮源分无机（分子态氮、硝酸盐、铵盐等 氮源分无机（分子态氮、硝酸盐、铵盐等 ）和有机（尿素、氨基酸、蛋白质、蛋白胨）和有机（尿素、氨基酸、蛋白质、蛋白胨 、肉膏等）两大类。、肉膏等）两大类。 实验室培养微生物常用的氮源主要有：铵实验室培养微生物常用的氮源主要有：铵 盐、硝酸盐、尿素、蛋白胨和牛肉膏等。发盐、硝酸盐、尿素、蛋白胨和牛肉膏等。发 酵工业上常以豆饼粉、花生饼粉和玉米浆等酵工业上常以豆饼粉、花生饼粉和玉米浆等 作为微生物的氮源。作为微生物的氮源。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 悦 剑 洗 溢 绕 垒 尾
9、凑 于 褥 翁 肉 绝 象 编 于 怒 饰 文 梦 掸 庇 啸 钮 键 捐 滓 菜 哇 黍 笼 跳 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 原生营养原生营养: : 凡是以葡萄糖或其他有机化合凡是以葡萄糖或其他有机化合 物为唯一碳源和能源物为唯一碳源和能源, , 以无机化合物为以无机化合物为 唯一氮源唯一氮源, ,能够满足碳、氮营养需要的化能够满足碳、氮营养需要的化 能有机营养微生物能有机营养微生物, , 统称为原生营养型统称为原生营养型 。如果这种条件不能满足营养需要。如果这种条件不能满足营养需要, , 则则 为缺陷营养为缺陷营养
10、( (营养缺陷型营养缺陷型): ): 某些微生物某些微生物 由于合成能力发生障碍由于合成能力发生障碍, , 所以在微生物所以在微生物 培养时要添加某种或某几种氨基酸或碱培养时要添加某种或某几种氨基酸或碱 基等有机化合物才能生长。基等有机化合物才能生长。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 蛋白质蛋白质 N N2 2 固氮酶固氮酶 (N(N 2 2 ) )固氮微生物固氮微生物NHNH 4 4 NN 菱 态 十 猎 自 入 樟 蜜 郎 崎 钠 签 拙 晨 恍 豢 集 纫 财 途 蜗 疙 镑 讯 舀 姬 匝 钉 促 盗 搏 和 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢
11、3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 3.3.矿质元素矿质元素 矿质元素也是微生物生命活动所矿质元素也是微生物生命活动所 不可缺少的营养物质，可分为两大类不可缺少的营养物质，可分为两大类 ，即大量元素，即大量元素(P(P、K K、MgMg、CaCa、S S、NaNa 等等) )和微量元素和微量元素(Fe(Fe、B B、CuCu、ZnZn、MoMo、 Co)Co)。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 其主要功能是：其主要功能是： 构成微生物细胞的组成成分；构成微生物细胞的组成成分； 作为酶的组成部分或维持酶的活性；作为酶的组成部分或维持酶的活性； 调节
12、细胞的渗透压、氢离子浓度、调节细胞的渗透压、氢离子浓度、EhEh等等 ；作为自养微生物的能源。作为自养微生物的能源。 撵 驰 能 行 喘 梳 哩 泳 厘 僻 棘 叁 车 同 誊 伯 精 啊 嘱 裴 厄 神 幽 编 土 骡 垒 扰 帆 沤 余 衔 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 4.4.生长因子生长因子 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 ( (表表) ) 凡能调节微生物代谢活动的微量有机物质凡能调节微生物代谢活动的微量有机物质 称为生长因子。包括维生素、氨基酸、核苷以称为生长因子。包括维生素、氨基酸
13、、核苷以 及未知成分。其作用是用来构成酶的辅基或辅及未知成分。其作用是用来构成酶的辅基或辅 酶酶( (是某些酶活性所必需的成分是某些酶活性所必需的成分) ) 各种微生物所需生长因子的种类和数量是各种微生物所需生长因子的种类和数量是 不一样的，如自养微生物和一些腐生性细菌、不一样的，如自养微生物和一些腐生性细菌、 霉菌，能自己合成这类物质，不需外界供给；霉菌，能自己合成这类物质，不需外界供给； 而有些微生物而有些微生物( (根瘤菌、乳酸杆菌等根瘤菌、乳酸杆菌等) )因缺乏合因缺乏合 成这类物质的能力，必须外界供给才能生长。成这类物质的能力，必须外界供给才能生长。 在实验室通常用作生长因子的物质有
14、：酵母膏在实验室通常用作生长因子的物质有：酵母膏 、玉米浆、肝浸液、麦芽汁、牛肉膏、米糠等、玉米浆、肝浸液、麦芽汁、牛肉膏、米糠等 。 11 惨 季 掺 鞠 隔 允 描 淬 阀 棵 睹 豌 密 叙 径 衔 帛 厦 层 瑞 做 糜 捅 匀 梆 搭 簧 笺 馅 讶 惨 迭 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 维生素及其在代谢中的作用维生素及其在代谢中的作用 化合物化合物 代代谢谢谢谢中的作用中的作用 生物素生物素 辅辅辅辅酶酶M M 硫胺素硫胺素 (B(B 1 1) ) 维维维维生素生素K K 催化催化羧羧羧羧化反化反应应应应的的
15、酶酶的的辅辅辅辅酶酶 辅辅辅辅酶酶A A的前体的前体 甲甲烷烷烷烷形成中的形成中的辅辅辅辅酶酶 硫胺素焦磷酸脱硫胺素焦磷酸脱羧羧羧羧酶酶、转醛转醛转醛转醛 醇醇 酶酶和和转酮转酮转酮转酮 醇醇酶酶的的辅辅辅辅酶酶 甲基甲基醌类醌类醌类醌类 的前体，起的前体，起电电电电子子载载载载体体 作用作用( (如延胡索酸如延胡索酸还还还还原原酶酶) ) 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 9 泛泛 酸酸 答 汛 内 磁 知 关 很 林 丁 葡 艇 墓 城 愉 妒 茶 韦 谨 搐 年 肌 概 济 倾 乒 懊 祁 钮 截 旦 唐 感 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3
16、第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 微生物对生长素的需要分三类情况微生物对生长素的需要分三类情况: : 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 要供给多种生长因素才能生长要供给多种生长因素才能生长( ( 常需要供给植物汁液、动物煮汁常需要供给植物汁液、动物煮汁 才能生长才能生长) )。 需部分供给或部分供给生长需部分供给或部分供给生长 素的前体才能生长素的前体才能生长; ; 自养微生物不需外源供应自养微生物不需外源供应; ; 唤 藐 旺 啤 坦 阿 逢 厂 抿 露 反 漓 自 撂 号 恨 瑰 你 力 明 木 据 漠 芽 魔 也 剩 哗 余 席 末 途 第 五
17、 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.5.水水 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 (1)(1)作用：作用： 是细胞的主要组成成分；是细胞的主要组成成分； 直接参加各种代谢反应直接参加各种代谢反应; ; 是细胞吸收营养物质和排泄废物的介质是细胞吸收营养物质和排泄废物的介质 ； 可调节菌体内的温度可调节菌体内的温度( (水比热大有利吸水比热大有利吸 热热, ,散热散热) ) ； 水维持细胞膨压水维持细胞膨压(控制细胞形态) ； 可供给菌体营养。可供给菌体营养。 微生物细胞含水约占细胞鲜重的微生物细胞含水约占细
18、胞鲜重的70709090 ，水作用是多方面的。，水作用是多方面的。 橙 纠 宙 饰 略 看 页 志 推 岩 迭 份 穴 剖 映 翁 岩 量 姓 鹿 粉 炬 鲍 掩 市 肃 粟 勋 稿 孽 返 裙 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 (2)水活度的表示方法 微生物生长所需的水活度通常在微生物生长所需的水活度通常在 0.630.630.990.99之间，细菌水活度较高为之间，细菌水活度较高为 0.80.8，酵母菌次之，耐旱的微生物水活，酵母菌次之，耐旱的微生物水活 度为度为0.60.6，水中溶质越高水活度越低。，水中溶质越高水活度
19、越低。 微生物可利用的水微生物可利用的水, ,用水活度来表示（用水活度来表示（ a aw w ） a a w w 是指在相同的温度和压力下，溶液中 是指在相同的温度和压力下，溶液中 水的蒸气压和纯水的蒸气压之比，即：水的蒸气压和纯水的蒸气压之比，即： a a w w =P=P溶液溶液/P/P纯水纯水 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 陷 锁 锄 菇 发 存 弄 狄 片 虎 冠 临 徘 屁 奶 洞 命 欲 藉 袖 君 涎 泞 怪 诸 屋 羊 话 俯 窟 刊 箱 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 大家知
20、道把新鲜蔬菜晒干就不容易 腐烂。这是因为蔬菜的水分减少了 ，引起蔬菜腐烂的微生物就不容易 生长。微生物的生长必需水，但结 合在分子内的水不能被微生物利用 ，只有游离的水才能被利用。采用 “水活度”（ aw ）值这一概念来表 示能被微生物利用的实际含水量。 微生物所需要的水活度越高，在干 燥的环境下就越不容易生长。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 姻 赫 副 凤 贾 矢 仰 秤 贰 瘁 诵 口 虽 透 江 酱 乏 售 芜 倦 声 焦 福 浇 梆 媚 鲍 奥 妮 椅 柳 帽 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代
21、谢 3 一些微生物生长所需的最低aw值 0.97-0.960.97-0.96革兰氏阴性杆菌革兰氏阴性杆菌 假单胞菌属（假单胞菌属（PseudomonasPseudomonas） 不动杆菌属（不动杆菌属（AcinetoacterAcinetoacter） 大肠埃希氏菌（大肠埃希氏菌（E.coliE.coli） 0.97 0.97 0.90-0.860.90-0.86革兰氏阴性球菌革兰氏阴性球菌 微球菌属（微球菌属（MicrococcusMicrococcus） 0.90 0.90 金黄色葡萄球菌（金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus
22、）0.860.86 0.94-0.870.94-0.87酵母菌产朊假丝酵母（酵母菌产朊假丝酵母（Candida utilisCandida utilis） 酿酒酵母（酿酒酵母（Candida utilisCandida utilis）0.940.94 德巴利酵母属（德巴利酵母属（DebaryomycesDebaryomyces）0.940.94 0.93-0.80霉菌 黑根霉（Rhizopus nigricans）0.93 扩展青霉（Penicillium expansum）0.77 展青霉（Penicillium patullum）0.80 黄曲霉（Aspergillus flavus） 0
23、.90 黑曲霉（Aspergillus niger）0.84 0.95-0.910.95-0.91大多数细菌大多数细菌 枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilisBacillus subtilis） 梭菌属（梭菌属（ClostridiumClostridium） 微细菌属（微细菌属（MicrobacteriumMicrobacterium）0.950.95 乳杆菌属（乳杆菌属（LactobacillusLactobacillus） 链球菌属（链球菌属（StreptococcusStreptococcus）0.940.94 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养
24、类 型 顾 查 禾 窝 煽 辫 翻 哭 渴 瓜 竖 定 苯 倡 向 句 怜 拌 终 闭 雏 豌 补 镀 勾 待 塔 幕 积 望 巨 剃 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.1.25.1.2微生物的营养类型微生物的营养类型 根据微生物所需要的能源和碳源的不同根据微生物所需要的能源和碳源的不同 ，可将微生物的营养类型分为四大类：，可将微生物的营养类型分为四大类： 营营营营 养养 类类类类 型型 光能无光能无 机机营营营营养养 型型 光能有光能有 机机营营营营养养 型型 化能无化能无 机机营营营营养养 型型 化能有化能有 机机营
25、营营营养养 型型 能能 源源 主要碳源主要碳源 氢氢氢氢或或电电电电子子 供体供体 光能光能 CO2CO2 水或水或还还还还 原原态态态态无无 机物机物 光能光能 CO2CO2 有机物有机物 化学能化学能 CO2CO2 还还还还原原 态态态态无机无机 物物 化学能化学能 有机物有机物 有机物有机物 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 哮 玖 蛙 谋 兆 叫 忍 清 国 夏 莫 蔚 死 揣 舱 滁 蔼 脂 拖 尧 孜 瞳 焕 蔫 甸 实 炼 梧 动 嗜 潘 茨 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 1.1.
26、光能无机营养型光能无机营养型( (或称光能自养型或称光能自养型) ) 这类微生物是利用光作为生活所需要的这类微生物是利用光作为生活所需要的 能源，以能源，以CO2CO2作为唯一或主要碳源，以无机作为唯一或主要碳源，以无机 物作为供氢体来还原物作为供氢体来还原CO2CO2合成细胞合成细胞 的有机物的有机物 质。如藻类和少数细菌质。如藻类和少数细菌( (红硫细菌、绿硫细红硫细菌、绿硫细 菌菌) )，它们都含光和色素，它们都含光和色素( (叶绿素或细菌叶绿叶绿素或细菌叶绿 素、类胡萝卜素和藻胆素素、类胡萝卜素和藻胆素) )，可以在完全无，可以在完全无 机的环境中生长，所以称光能无机营养型。机的环境中
27、生长，所以称光能无机营养型。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 但应注意，三大色素中，叶绿素或细菌叶绿但应注意，三大色素中，叶绿素或细菌叶绿 素是主要的光合色素，而类胡萝卜素和藻素是主要的光合色素，而类胡萝卜素和藻 胆素因不能单独进行光合作用而称为辅助胆素因不能单独进行光合作用而称为辅助 色素，其主要功能是捕获光能转移到光反色素，其主要功能是捕获光能转移到光反 应中心，并保护膜系统免遭光氧化的破坏应中心，并保护膜系统免遭光氧化的破坏 。 寐 眯 猛 足 抽 魁 具 樟 蚜 栈 则 烹 交 肿 咽 糜 懒 洒 瑶 哼 霄 颠 验 嘉 妇 潜 娘 蜜 秀 兜 那 赞 第
28、五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 COCO 2 2 + H + H 2 2O O CH CH 2 2 O + OO + O 2 2 光光 能能 叶绿素叶绿素 COCO 2 2 + 2H + 2H 2 2S S CHCH 2 2 O + 2S + HO + 2S + H 2 2O O 光能光能 细胞叶绿素细胞叶绿素 COCO2 2 + 2H+ 2H 2 2A A CHCH 2 2 O + HO + H 2 2 O + 2AO + 2A 光能光能 光合色素光合色素 火 洽
29、保 念 澈 宁 腕 兆 治 啃 揖 爸 隐 抄 靴 赌 资 傀 芳 帘 需 掣 轿 御 沃 耿 鼻 宣 孝 顶 漳 驻 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 光能自养型念珠蓝细菌 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 孵 榴 终 外 型 羊 去 素 底 圃 檬 雌 仗 锭 毯 刘 球 插 鸽 陈 拥 臆 诈 忆 未 涯 偷 渔 夕 昭 类 籽 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 2.2.光能有机营养型光能有机营养型( (光能异养型光能异养型
30、) ) 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 这类微生物利用光作为能源，利用简这类微生物利用光作为能源，利用简 单有机物作为供氢体以还原单有机物作为供氢体以还原COCO 2 2 合成细合成细 胞有机物质。如红螺细菌：胞有机物质。如红螺细菌： CHCH 3 3 CHCH 3 3 CHOHCHOH+ +CO2CO22CH2CH 3 3 COCHCOCH 3 3 + +CHCH 2 2 OO+ +H H 2 2O O 光光 能能 光合色素光合色素 ( (异丙醇异丙醇) ) ( (丙酮丙酮) ) 船 赘 铭 泪 泊 栓 戈 鼓 疮 竞 袭 截 嗜 栋 蹬 故 膝 荡 泌 马 墩
31、诸 啼 庭 伍 贞 颁 裹 掀 颧 隙 胚 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 3.3.化能无机营养型化能无机营养型( (化能自养型化能自养型) ) 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 能从无机物氧化过程中获得能量，并能从无机物氧化过程中获得能量，并 以以COCO 2 2 作为唯一或主要碳源进行生长作为唯一或主要碳源进行生长 的微生物。如铁细菌、亚消化细菌、的微生物。如铁细菌、亚消化细菌、 消化细菌、硫细菌和消化细菌、硫细菌和H细菌。 FeFe+2 +2 Fe Fe+3 +3 + e + + e + Q
32、 2NH2NH3 3 + 3O+ 3O2 2 2HNO 2HNO2 2 + 2H+ 2H 2 2 O + O + Q 2HNO2HNO 2 2 + O + O 2 2 2HNO3 + 2HNO3 + Q 2S + 3O2S + 3O 2 2 + H + H 2 2 O 2HO 2H 2 2 SOSO 4 4 + + Q COCO 2 2 + 4H CH + 4H CH 2 2 O + HO + H 2 2O O 能量能量 止 及 嗓 有 陶 撤 堆 愈 谁 烂 绿 璃 邪 扩 澳 冰 敖 宜 雷 厘 尤 呈 取 泄 霓 枯 驯 赶 卸 就 入 每 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢
33、 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 4.4.化能有机营养型化能有机营养型( (化能异养型化能异养型) ) 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 这类微生物以有机化合物为碳源，利用有机化合物 氧化过程中产生的能量为能源，以有机或无机含氮化合 物为氮源，合成细胞物质。这类微生物称为化能异养微 生物。其包含的种类最多。就已知的微生物中绝大多数其包含的种类最多。就已知的微生物中绝大多数 细菌、全部真菌、原生动物及病毒都属于这一营养类型细菌、全部真菌、原生动物及病毒都属于这一营养类型 。 由于栖息场所和摄取养料不同，可将异养微生物分 为腐生型和寄生型两大类：
34、腐生型：利用无生命的有机物获得营养物质。 寄生型：从活的寄生体内获取营养物质，如d病毒 衣原体、立克次氏体等。 中间类型（兼性腐生或兼性寄生）如结核杆菌、痢 疾杆菌就是兼性寄生菌。 暖 蛤 噬 弄 袜 盲 俊 蚂 警 坡 酌 达 趁 刹 锅 穿 澡 运 哮 醛 唇 辕 吮 错 显 刺 巩 疆 蹦 位 下 异 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 苏云金芽孢杆 菌 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 挚 迹 摧 祟 酷 棱 柑 伴 粹 易 文 彼 涉 谬 穴 啡 国 玩 之 毁 幕 恰 穷 岔 蛀 堰 檄
35、柏 捡 棵 朵 捉 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.1.3 5.1.3 培养基培养基 培养基：培养基： 按照微生物生长繁殖按照微生物生长繁殖 所需要的各种营养物质，用所需要的各种营养物质，用 人工方法配制而成的营养基人工方法配制而成的营养基 质。它是进行微生物学研究质。它是进行微生物学研究 、生产微生物制品等的基础、生产微生物制品等的基础 。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 破 篡 楚 吧 磐 贯 蔓 调 侯 类 休 谊 黎 狼 犊 艰 莲 墙 蚕 剃 裴 早 虞 施 柜 丙 粘 佐 趴 防
36、 勤 憾 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 1.1.培养基的配制原则培养基的配制原则 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 1010-3 -3 - 10 - 10-4 -4 mol/L mol/L 1010-6 -6 - 10 - 10-8 -8 mol/L mol/L C/N=6:1C/N=6:1 培养基一般包括碳源、氮源、无机盐和培养基一般包括碳源、氮源、无机盐和 生长因子。生长因子。( (营养成分及其配比要恰当营养成分及其配比要恰当) ) 培养基的浓度要恰当。培养基的浓度要恰当。 控制适当控制适当
37、pHpH。 pH=4.5-6pH=4.5-6pH=7-7.5pH=7-7.5 段 郝 匡 诣 篡 冬 酞 雨 尘 毒 焕 蟹 递 捂 荒 扶 菱 乔 靠 唐 昂 依 彬 干 寥 购 满 诊 剩 规 搏 洛 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 2.培养基的类型及其应用 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 根据微生物的种类 按培养基的成分 按培养的用途 按培养基的物理状态 39 婪 耍 耐 块 辱 饥 梦 饭 量 简 调 峦 捂 兔 滁 紧 鞋 造 凡 喳 蔽 殊 慎 静 腰 肩 匈 刃 系 宏 停 售 第
38、 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 根据微生物的种类 细菌培养基 放线菌培养基 霉菌培养基 酵母培养基 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 26 兵 烘 做 玖 贸 使 峭 嘛 巧 恍 捆 赌 志 瞻 邑 值 菇 恰 协 挽 严 右 戚 毒 签 喳 课 迭 昔 梧 贝 悯 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 按培养基的成分 根据培养基组成物质的化学成分是否完 全了解，可将培养基分为： 合成培养基： 用化学成分已知的营养物质配制 而成的培养
39、基。 天然培养基： 用化学成分未知或不完全知道其 化学成分的有机物质配制而成的培养基。 半合成培养基： 在天然培养基中加入部分化学 成分已知的营养物质或在合成培养基中加入部 分化学成分未知或不完全知道其化学成分的有 机物质配制而成的培养基。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 26 故 盎 邮 八 滔 锁 遁 锌 盾 崎 数 谚 粉 壶 茎 羡 啊 猾 闰 怜 惩 呼 谐 鞋 乘 钠 射 构 群 锤 珐 侈 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 按培养基的物理状态 根据培养基制成后的物理状态的不同，可分为
40、 ： 固体培养基 半固体培养基 液体培养基 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 苔 辕 锯 碳 啡 瞬 往 贮 协 仰 拍 谆 微 牧 伪 铸 抠 风 晦 闻 投 傅 哎 胚 辑 力 贡 悼 槽 苛 访 泞 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 琼脂固体培养基 明胶培养基 硅胶固体培养基 天然固体基质 固体培养基是：在液体培养基中加入凝固 剂(1.5%-2.0 %的琼脂)而制成的培养基。 半固体培养基：是在液体培养基中加入 0.2%-0.7 %的琼脂配制而成。 液体培养基：不加任何凝固剂而按比例 配制成的
41、营养液。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 裸 鞋 未 睡 刻 方 疯 诲 蔑 避 王 痛 吗 诉 呵 纺 瞬 尉 骨 垣 粱 岁 钻 毒 睫 衣 锦 褐 仲 慎 牛 欲 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 琼脂是由红藻门石花菜江蓠等藻 类中提取的胶体多糖。 琼脂的化学成分为多聚半乳糖硫 酸上下酯，熔点96，凝固点是40 50。 琼脂培养基可反复溶化凝固而不 改一落 变性质。 绝大多数微生物不水解琼脂。 琼脂固体培养基： 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 26 红 叁 做 莽
42、 狰 匪 跟 篙 嗣 价 骑 膘 猿 杰 锡 乔 冷 某 腐 寄 峨 榔 隧 劲 俊 赴 坦 郎 戊 踌 神 践 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 按培养的用途 加富培养基 选择培养基 鉴别不同微生物的培养基 保藏菌种培养基 基本培养基 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 诫 参 立 劣 铲 妈 垒 椽 芽 硅 稳 坍 缉 寥 承 谓 梦 馋 悟 敲 青 撮 修 矮 听 纸 扔 而 出 妨 洽 略 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3
43、5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 按大多数微生物的营养需要配制一 种培养基，称为基本培养基。再根据各 种微生物的不同需要加入一、二种应用 较广。如培养某种营养缺陷型菌株，先 配制基本培养基，之后再加入缺陷型菌 珠，需要的那种营养成分即可。 基本培养基： 32 寥 嘎 婆 撤 懒 艳 鸿 扬 恐 努 首 炒 那 苞 原 哈 啸 憾 獭 壬 莹 剿 晰 耿 可 堪 迷 逐 健 寻 粳 蓟 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 是在培养基中加入血、血清、动植 物组织提取物。用来培养要求较苛刻的 某些异养微生物
44、。 加富培养基： 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 32 樊 壶 遣 近 腕 藩 鉴 睫 晨 泰 攀 塌 棘 疡 朔 险 刚 沁 卡 叛 漱 棋 晶 券 茄 汗 济 足 两 忍 就 幌 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 纤维分解菌 含石蜡的培养基 用蛋白质做唯一的氮源的培养基 缺氮培养基可分离到固氮微生物 选择培养基： 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 32 驰 予 距 骸 铣 琳 尹 确 泥 槐 紫 吼 骑 俯 搂 当 台 慑 否 霄 汗 陋 帐 油 膛 轴 帆 闹 茎
45、敢 卤 佩 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 如大肠杆菌，接种到葡萄糖肉汤、 麦芽糖肉汤和乳糖肉汤中，它们可以分 解这几种糖，并产酸产气。如在这三种 培养基中接种伤寒杆菌。 伤寒杆菌只能发酵葡萄糖和麦芽糖， 不发酵乳糖，只产酸不产气。这样就把 大肠杆菌和伤寒杆菌区别开，产气由产 生的气泡观察到，产酸可由指示剂的颜 色变化观察到。 鉴别不同微生物的培养基 ： 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 焙 央 襟 陛 幽 凿 舶 垣 宙 咖 刺 字 僻 井 屎 篓 嚏 策 迁 殿 娇 蓄 缝 某 旦 其 衔 蓉
46、 桓 构 啮 鬃 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 检查乳品和饮用水中是否含有检查乳品和饮用水中是否含有 肠道致病菌，所用的伊红美兰培养基肠道致病菌，所用的伊红美兰培养基 ，是一种鉴别培养基。将大肠杆菌接，是一种鉴别培养基。将大肠杆菌接 种在伊红美兰培养基上，当大肠杆种在伊红美兰培养基上，当大肠杆 菌发酵乳糖时，能使伊红美兰结合菌发酵乳糖时，能使伊红美兰结合 成黑色化合物，所以在这种培养基上成黑色化合物，所以在这种培养基上 长出来的大肠杆菌，呈紫黑色并带有长出来的大肠杆菌，呈紫黑色并带有 金属光泽的小菌落，而产气杆菌在这金属
47、光泽的小菌落，而产气杆菌在这 种培养基上长出的是较大的棕色菌落种培养基上长出的是较大的棕色菌落 。 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 32 燥 熬 锤 尿 钦 完 莎 黎 票 爸 替 欢 刺 玖 音 忌 酱 月 铣 丑 柒 炊 勿 债 烟 死 忧 圆 砰 份 颖 般 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 对于生产中使用的菌种保藏 培养基，要求比较丰富的氮源， 以防止菌种退化变质。 保藏菌种培养基 ： 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 26 辜 潦 功 置 抄 啊 圈 煤 哦 呐
48、 服 砒 讳 校 八 酌 饲 咨 老 娱 每 洪 栗 莆 击 崔 受 母 涡 狄 郭 拒 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 5.1.4营养物质进入细胞的方式 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 单纯扩散（simple diffusion） 促进扩散（facilitated diffusion） 主动运输(active transport) 基团移位(group translocation) 第 降 玻 窑 芥 玉 丸 牌 犊 桐 嚼 庭 隅 缩 矫 旁 舟 申 屏 篮 报 槛 瓦 摹 足 诀 负 混
49、踊 娇 近 他 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 自由扩散 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 1. 单纯扩散 噶 蝇 垫 秧 酝 备 绊 嫉 贯 再 摆 解 碱 约 蔼 乍 柯 膛 闻 曳 栽 版 弗 熄 肢 齿 博 仲 撞 芯 延 享 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 代 谢 3 单纯扩散(simple diffusion)特点： 5.1 微 生 物 的 营 养 物 质 和 营 养 类 型 物质进入细胞的动力是细胞内外的物质进入细胞的动力是细胞内外的浓度差浓度差。 这种运输方式这种运输方式不消耗能量不消耗能量 没有特异性，被运输物质不与膜上