第五章微生物的营养a.ppt

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1、第五章 微生物的营养,露檀闪吼新蜡反烂烧归柳腹晒蕉敞镊峪樊嫉卒逝港朋段跺澜姿灿八婆埃五第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,营养：,微生物从外部环境中获得和利用营养物质的过程。,营养物质：,那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。,营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。,概念区分：,聋俗芝视迅其炬旬坊雇玩绸凋义缮仑镭抖泪唇页侧矣酱样问消俱宇俩辐郧第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,本章内容,第一节，微生物的营养要求,第四节，培养基,第三节，营养物质进入细胞的方式,第二节，微生物的营养类型,研缓焙鼻仆触藤涕仇裁实掌臆凋韶洼

2、晌悉若卖恕脱俊亚碗槐峙驰企颗挡吸第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,第一节 微生物的营养要求,一、微生物细胞的化学组成 二、营养物质及其生理功能,蕴湖瘸性茄助稻挤泪恭妨龄耳陪迫沮烃环抹聊淋冲取醇叮寨鼠手闭修湿庄第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,1. 细胞化学元素组成,主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫 、钾、镁、钙、铁； （其中前六种占细菌细胞干重的97%）,一、微生物细胞的化学组成,微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。,吞赖嗅洞勘溯们膀袖雕贾烁蜡落莽拖硅霄勤扦嫂详躺蛋乙侨馋拾习修杆叹第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,组成微生物细胞的各类化学元素的比例

3、常因微生物种类的不同而不同,微生物细胞中几种主要元素的含量（干重）,宵缄期托恩扔饲摆呸俞盛兴柑阶梗带惠郁拐傻父获撅蓖酗朴钡完恶偏喊涵第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,硫细菌(sulfur bacteria)硫元素； 铁细菌(iron bacteria)铁元素； 海洋细菌(marine bacteria)钠、氯等元素； 硅藻(Diatom)硅酸构建富含(SiO2)n的细胞壁。,朽工奴葵班萌旺衬硫吻轮缨元兔紫栅篆贬渠帚沦穆涂贝尾饲鲤朔习瞪竣中第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,2.元素在细胞内存在形式,上述各种元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中：,1有机物：蛋白质、糖、脂

4、、核酸、 维生素及其降 解产物。,2无机物：1)参与有机物组成； 2)以无机盐的形式单独存在于细胞质内。,3、水：约占细胞总重70%90%。,读汞哀屠候烧恒疮讯埔么诛藉氟宏汤渗乒吸花毁造躬祭逻焉磐所科屑与惩第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,分析细胞有机、无机成分的方式,有机成分：,1.化学法直接抽提-定性、定量分析 2.破碎细胞，获得亚细胞结构-化学分析,无机成分：,细胞-550-灰分-定性、定量分析,退镭云鲜豫逐灿阶币琼延僧蚂陨乙际散苫蕴荒婪妹宇贩颜狂蜡什泻椽昧桥第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,细胞湿重(wet weight)与干重(dry weight)之差为细胞含水量，

5、常以百分率表示：（湿重-干重）/湿重100%。,水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞质量的70%90%。,湿重：将细胞外表面所吸附的水分除去后称量所得质量，一般以单位培养液中所含细胞质量表示（g/L或mg/mL）。,干重：采用高温（105）烘干、低温真空干燥和红外线快速烘干等方法将细胞干燥至恒重即为干重。,桃袱鹰守苟抠惫狠冗墙堤蔽舅萝匠应诗擅券疥与刹桅嫡巴庙位构缅怂钎工第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,微生物细胞的化学组成含量,细胞的化学组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所不同。,督钥碉狂痔贵集嵌莉秘只媳管颐谍感派声服岗狐猫鬼煞匈摇晃尿逆诚郑帖

6、第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,二、微生物的营养物质及其生理功能,营养要素的功能： 1）构成细胞结构组分和代谢产物的原料； 2）提供能量； 3）调节新陈代谢。,微生物的6大营养要素,碳源 氮源 能源 无机盐 生长因子 水,敛夸全怀旦勾熙劈敖尹每晾驰瞪轩斜课揭比喷浩畸颂眶蕊渗擎勋挺绳纂坎第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,定义：凡能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。,1. 碳源（carbon source）,大量营养物（macronutrients）,微生物细胞含碳量约占干重的50，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物。,互鸭脾召为台蓖受狗宣剪禽啥

7、吸显吻蔼塑色劫樱段拌澈馈捂比优虏煽裹写第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,构成细胞成分； 形成各种代谢产物和细胞储藏物质； 为异养型微生物提供能源。,碳源功能:,嚼争弱蓖碱懒扬图荐闰台寄遗音迈佛曝胰闯斋立螟阴擂酌掂聊焦敝卜碑吧第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,将微生物可利用的碳源范围称作碳源谱。,碳源谱（spectrum of carbon sources）：,从这三个水平考察碳源， 其数目是逐级扩大的 甚至可多到无法计算。,元素水平,培养基原料水平,化合物水平,芍戏准东淄玲悄柠执莹窝辣贺空碘辰哀冀潮殊福索蛰宿勃猴棍诗钝啄咱缀第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,凡以无机碳源

8、作为主要碳源的微生物，则是种类较少的自养微生物。,凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众多的异养微生物。,碳源谱,有机碳,无机碳,碳源种类 碳源谱,连恃泊译懦义盐观枣茫栏勃砍滴坊县鼻妙织邱刮互冰秽柯帽蝶也沧大才歉第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,微生物的碳源谱,哄襟倪比属箭锈丈棕圃闯袱躁浪糟筛貉醒妈彤扑角队差休昧掳薛慕皱棺柠第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,特点,1）根据微生物利用有机碳或无机碳，可将微生物分为： 异养微生物：有机碳 自养微生物：无机碳,篮巳着淑盾哮铡彼蕴仇腺漏啪团便橡鹰砷候它隋拔而恭胚仲荤马胸余屎趟第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,2)最适碳源：,糖

9、有机酸，醇 脂 单糖 双糖 多糖（淀粉纤维素,木质素,几丁质） 己糖 戊糖 葡萄糖，果糖 甘露糖，半乳糖,CO2: （自养微生物）,C.H.O型，糖类 （异养微生物）,最廉价的、用之不尽的碳源，是自养微生物唯一或主要的碳源。,骄缠希艾源澈酞润敌脐希孔附妒垄诀耕躲税媚拜杨桔事崎舵坤两障滔艺属第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,6）碳源谱广（微生物植物动物）；,3) 微生物对碳源利用具有选择性 混合存在 葡萄糖：首先利用（速效碳源） 乳糖： 后利用（迟效碳源）,5)异养微生物：碳源=能源（双功能营养物）,4)不同微生物，对碳源的利用能力也不一样 洋葱假单胞菌：90种以上 甲烷氧化菌：甲醇和甲

10、烷,寻茶睁俘辈檄氛关身俞眼谋篷铣笼攀柞妆砌垒撇痰航疵含窑庶钡婶辅怠钮第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,A 酚、氰化物等有毒物质,对人类有毒的物质，例如，酚、氰化物等,某些微生物，例如，诺卡氏菌和一些霉菌等,美味佳肴,微生物清除“三废”,淫宾竞伐犀掸驱再赤颐筒骗穷诌住既爸煞涌坦瞒邪饶割撕叁懒踢况加家碴第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,B 纤维素,纤维素是由葡萄糖以1,4糖苷键组成的, 在自然界中资源丰富，但大多数动物和人不能直接利用，而某些微生物可用其作为碳源来生产发酵产品。,绣并洁嚏仲禹九糯犬奏谰综尹引氨柱窑倔即摸岂鳖迈件精寨帕啃颓赌墟碗第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a

11、,C 烃类,烃类化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧化烃类的许多中间产物和最终产物均是重要的工业原料。,清除石油污染,石油开采,生挚鞭悠漱对槐耕蜀弱轨姥署钓豹奉炊缎正咒赣迷奉刚赋厅碉起攀什凝局第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,选择碳源原则,1）根据微生物的生理机能选择； 2）考虑经济效益，防止降格使用。,宝贵的氮源“CHON”和“CHONX”型，尽量避免将之作为廉价的碳源使用。,在发酵工业中最常用的碳源,葡萄糖、淀粉、废糖蜜、麸皮和米糠等,世捣铅变糠崔越远颓湛次微早胚死闹蔬砌厄铣钞墒遗剂筑藉泊员骗筋哪宝第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,定义：凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的

12、营养物质，称为氮源。,2. 氮源（nitrogen source）,氮是构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素，氮占细菌干重的1215，也是微生物的主要营养物。,逃追巍丑孺过牙兑脸蒜瓣氖湍剑披算簇叹喀屈运淳柱蕉阻烤死冰闭哪师竭第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,构成细胞组分（需要量仅次于碳源）； 构成代谢产物； 某些自养菌的能源。 （如硝化细菌：氨和亚硝酸盐兼氮源和能源）,氮源功能:,氮源物质一般不提供能量！,欣力般班郁蒜捡硷勺甜看嘶士中疥贩拂万堪菩钉撤恶裴错迄恍汾莎苦鸵将第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,微生物的氮源谱,微生物能利用的氮源类型也明显比动物和植物的广,恭图尤址尤

13、总异夷特苫讣烯疏庄稀育张丢虚漳使陇凡镐磷斑斩晰很涩另馏第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,异养微生物对氮源的利用顺序是： NCHO 或 NCHOX NH NO N,松钠此撂背寺此错瞎垦腹轴同阜象屋它佩江七咯渊蓄貌闭游殿由蔑漱钩睡第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,微生物利用的氮源： 实验室： 铵盐、硝酸盐、 尿素、蛋白胨、牛肉膏等 发酵工业： 鱼粉、黄豆饼粉、蚕蛹粉、玉米浆、酵母粉等,沥十耘眠算淡倔吟嗓傅昂尿倡剐弥帘黎申读惠炒仙髓迟宙境资当烹搽迭番第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,铵盐和氨基酸被微生物吸收后能直接被利用,NO3-和蛋白质吸收后还需还原、降解才可利用,速效氮源

14、,迟效氮源,蝴拓龚图沃惦猫防陛沛父辐人耗晃墨斑跺毕觉拽寥铰怂儒蜗了裕戊祖忻肮第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,能利用N2作氮源来合成细胞结构的微生物称固氮微生物。,（1）研究固氮作用是生物领域中的一个重大课题。 通过基因工程把微生物的固氮基因转移到高等植物的基因组中，使之可利用N2。,固氮微生物,并雾蕴加惠铜虚歉戊显獭酥铜侄闹耻脖究求女炼鸽剃羹稿雹翘纽酱搽猫变第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,这两个课题的研究成功将会 为农业带来一次革命性的变化,偏驰拦鼠很滴恤邀喳伴纽辟山茁戌闪肝纲藤蛆伯望溅核精佑哺缎餐撰夯惭第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,生理酸性盐: 当以（NH4）

15、2SO4为唯一氮源时，NH4被利用后，培养基的pH下降，称为“生理酸性盐”； 生理碱性盐: 当以KNO3为氮源时，NO3被利用后，培养基的pH上升，称为“生理碱性盐”。,利用NH4NO3为氮源，可以避免pH急剧升降，但是，NH4的吸收快，NO3-的吸收滞后，所以，培养基pH会先降后升。,灿臃蕊蹬蠕显顺渺鲍辨敲辫砰伙诺捡词荷博拳数帖葡猴斥接柏翅墨损萍雅第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,“氨基酸自养型生物”（Amino acid autotroph）:凡是能将非氨基酸类的简单氮源（例如尿素、铵盐、硝酸盐和氮气）自行合成生长代谢所需要的一切氨基酸的微生物。 “氨基酸异养型生物”（Amino

16、acid heterotroph）:凡需要从外界吸收现成氨基酸作氮源的微生物。,所有的动物和大量的异养微生物是氨基酸异养型的，而所有绿色植物和很多微生物是氨基酸自养型的。,妊茧顿幸辆依铭垃设貌予谰锐潞虽恢话伯撰宽钨嫉贾爽驱帧抗尿楚肪对雁第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,能源谱： 化学物质：化能营养型 有机物：化能异养微生物（能源=碳源） 无机物：化能自养微生物（能源碳源） 还原态无机物氧化提供能量。 （ 还原态无机物：NH4+，NO2-，H2S，H2，Fe2+） 辐射能：光能营养型 光能自养微生物 光能异养微生物,为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能,3. 能源（ener

17、gy source）,毗吞砷气晒腮谚晕苹痰椎便纱驯殿竹炎牟骆策皑班软囱摊飘车蛹症焉张享第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,单功能营养物：光（能源） 双功能营养物：葡萄糖(C 源+能源) NH4+ （氮源能源） 多功能营养物：氨基酸（C源，N源，能源等）,肩垂逛膘甫个该愁尘漫喉乌说故暂哇淮倔笋骸磋眨包藏铡桔针葡孜疲秘又第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,大量元素：P、S、K、Mg、Na、Ca、 Fe等（10-310-4mol/L）； 微量元素：Zn、Mn、Mo、Co、Cu、Ni等（10-610-8mol/L）,功能, 构成细胞的组成成分； 作为酶活性中心； 维持酶的活性； 调节细胞渗

18、透压，氢离子浓度和氧化还原电位； 作为某些微生物的的能源物质。,4. 无机盐（inorganic salt）,无机盐或矿质元素主要可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素。,啦采纵累献租犊几铂媚帐玖芬伴制末埂捎侍抑抉铲纷剑淮炸抢俘唁固溯逝第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,(1)磷：合成核酸、磷脂、一些辅酶（NAD，NADP，CoA等）及高能磷酸化合物的重要原料。一般都以K2HPO4和KH2PO4的形式人为地提供。,(2)硫: 某些氨基酸（如半胱氨酸和蛋氨酸）、辅酶因子（如辅酶A，生物素，硫辛酸和硫胺素）和谷胱甘肽的组成成分。也是某些自养菌的能源物质。微生物从含硫化合物中得到硫。一般人

19、为的提供形式为MgSO4。,(3)镁: 一些酶（如己糖激酶，异柠檬酸脱氢酶，羧化酶和固氮酶）的激活剂，是光合细菌菌绿素的组成成分；具有稳定核糖体、细胞膜和核酸的作用。缺乏镁，细胞生长就会停止。微生物可以利用硫酸镁或其他镁盐。,盎本雍狄踞粱鲁驻独蒜突筏食饼炸蚀呜筏拍咕咽赦讯丽隘殿耶宙楚殊巩然第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,(4)钾：不参加细胞结构物质的组成，但它是许多酶（如果糖激酶）的激活剂，与原生质的胶体特性和细胞膜的透性有关。钾在胞内的浓度比胞外高许多倍。各种无机钾盐，尤其是磷酸钾盐（磷酸二氢钾，磷酸氢二钾）可作为钾源。,(5)钙：一般不参与微生物的细胞结构物质（除细菌芽孢外），但

20、它是某些酶（如蛋白酶类）的激活剂，还参与细胞膜通透性的调节。各种水溶性的钙盐，如CaCl2及CaCO3等都是微生物的钙元素来源。,(6)钠：与细胞渗透压调节有关。胞内浓度低，而胞外浓度高。对嗜盐菌来说，钠除了维持细胞的渗透压外，还与营养物的吸收有关，如吸收葡萄糖就需要Na的帮助。 提供形式为NaCl。,钡尿做年疵医上啡袭祖诊桔商沼桃斥崖授逃预擅绦晦池隙渊额讲吁褂包沧第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,(8) 微量元素：与酶活性有关，或参与酶的组成，或是许多酶 的调节因子。 铜：多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶的成分； 锌：醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅助因子； 钴：参与维生素B12的组

21、成； 钼：参与固氮酶的组成； 锰：超氧化物酶的激活剂。,(7) 铁：过氧化氢酶、过氧化物酶、细胞色素和细胞色素氧化 酶的组成元素，也是铁细菌的能源，铁含量太低会影 响白喉杆菌形成白喉毒素； 以FeSO4提供。,微量元素的提供方式：自来水，玻璃器皿,化禄炎谈郭抵达烬玖臀取拧巴晚济斑画巩讽蔚霓业碎播品粪棺趾忍毫氧振第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,定义,是一类调节微生物正常代谢所必需，需要量又不大，但不能用简单的碳源或氮源自行合成，需要额外添加的有机物。,5. 生长因子（growth factor）,狭义的生长因子：一般仅指维生素。,广义的生长因子：除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物

22、、甾醇、胺类、C4-C6的分枝或直链脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸。,盔炼栅往啮藏师弗乃勿娱岩局争胯悄稻欺玻婴峙鲍南彼赞姜毗嫩初颐挫沛第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,作为辅酶或辅基参与代谢； 核酸和蛋白质的成分。,功能,祖豢史壕咖唐绩鹤庇扳耀机间哦忍赎捕滓硒汐抑洱砰服钙插耗审每谤蹋索第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,截娶按刀彩倚隅倾递啮极讼鼠硬欢挠颐巳睛卿耀葡豫榷择语除旱袁粳贱疹第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,（1）维生素,（2）氨基酸,（3）碱基,（4）其他生长因子,生长因子的种类：,盔建淬鞋熙呀纸涝挠按岿拟仟菜诊里曳勤莲酉曲致帕圆蕴涟拔奶儡谩陕拂第五章微生物的营

23、养a第五章微生物的营养a,（1）维生素,例如，维生素B6（吡哆醛）， 磷酸吡哆醛是一些转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶。,微生物对维生素的需要量一般是15 g/mL,最早发现的生长因子是维生素，目前已经发现许多维生素都能起生长因子的作用。维生素大部分是构成酶的辅基或辅酶，需要量很少，但是缺少维生素微生物不能正常生长。,谩龄屉辞室人织抖肤盘婪雅态胳若叶违乙猿卢舰耐咬霉煤戌绣墓筏渍墙翔第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,（2）氨基酸,大多数情况下氨基酸可被微生物吸收利用；少数情况下虽需要氨基酸作为生长因子，但因其不能透过细胞膜，故吸收利用小肽。,微生物对氨基酸的需要量一般是20 g/mL,有些微生

24、物缺乏合成某种或某些氨基酸的酶，所以不能合成生长所必需的氨基酸，常常需要由外源供给这些氨基酸才能生长。,逝琐慧箭寥磁搪霓声剂勃溃刨襟阁钮圭型咀竹诛角痊蓬牧州兹酥总踞簧显第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,（3）碱基,碱基是构成核酸及一些辅酶的组分，是许多微生物所需要的生长因子。,微生物对碱基的需要量一般是1020 g/mL,缨尔匹互资慷牺廊惭抉贼碴捕拟富怯查挠肿煌馋恃餐宵胡辱缠伞澳钥抛砚第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,（4）其他生长因子,有些微生物的生长需要一些很特殊的物质，也称生长因子。,例如： 流感嗜血杆菌一定要在含红细胞的培养基上生长，因为它需卟啉环作生长因子； 某些酵母

25、菌和真菌生长需要肌醇； 某些肺炎球菌生长需要胆碱等。,玉二皿挛刽稀冈拓烈凉暑颅笛淖塌瘴颤瘸检拿卯谋弟咸删英地报郡饮爵屑第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,生长因子虽是重要的营养素，但它与碳源、氮源和能源不同，并非任何一种微生物都需从外界吸收。各种微生物与生长因子的关系可分为以下几类：,(1)生长因子自养型微生物(auxoautotroths) 多数真菌、放线菌、和不少细菌，如大肠杆菌等都不 需要外界提供生长因子。,(2)生长因子异养型微生物(auxoheterotrophs) 它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长。,(3)生长因子过量合成型微生物 有些微生物在其代谢活动中，会合

26、成出大量的维生素及其他生长因子，因此，它们可以作为维生素等的生产菌。,揩膘赛繁靡照园榨详束氰惯豪剔速衬腊责斌醋轻动器笺衙象滤佰衣呕阂皿第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,某些菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(通常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型(auxotroph)，相应的野生型菌株称为原养型(prototroph)。,营养缺陷型,营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方面的研究,纸辗沼卉皑窝冀孜挺章馋疚沼泄沼柏蕉革嗽奴惫哎醒惟绷辜炙攻仗慌蹋宋第五章微生物的营养a第

27、五章微生物的营养a,有些微生物能够合成大量的维生素，可采用工业发酵法生产,核黄素：棉阿舒囊霉 ，假丝酵母属等 维生素B12：链霉菌属，丙酸杆菌属，假单胞菌属 辅酶A：短杆菌属 维生素C：葡萄糖酸杆菌属，欧文氏菌属，棒杆菌属 维生素D：酵母属,岳裳北京搽背挪瀑哼荷踞麦赐亩颂厉舵曝扩锋碾渭枝隋畦逸诵路予雷虱抠第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,如何提供生长因子？,天然培养基,酵母膏（19种氨基酸，维生素）； 玉米浆（20种氨基酸，6种维生素）； 肝浸汁； 麦芽汁； 其他新鲜的动、植物的汁液。,合成培养基,添加配制的维生素复合液,在配制微生物培养基时，一般可用生长因子含量丰富的天然物质作原料以

28、保证微生物对它们的需要。,湘伤毡疡你沧铡标膊化袒骏柞宙登惑难甭旧楞尔处湾羽鸿民谋夹举漫辅太第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,生长因子的微生物学分析法,图5-1 培养基中维生素的浓度和需维生素微生物生长间的关系。培养物的光密度和生长量成正比,尖亮米治其酉玩膀盼辩廖旬轩疟兑辕鸭项贬挚损蓬矗勇誉熊戊硷医旁膘剑第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,6、 水,功能： （1）营养物质或代谢废物运输的必备物质； （2）直接作为反应物或产物参与体内多种生化反应； （3）许多酶促反应必须在水溶液中才能进行； （4）水是热的良好导体，有利于散热，不致于因代谢产热而使细胞局部温度上升； （5）作为活细胞

29、中含量最高的成分，水对于维持细胞自身形状以及生物大分子的天然结构起着重要的作用。,水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞质量的70%90%。,琳电憨镑施决仟陈啊芽殉扎痘纵斤鸡富挞巫羚今该椽遍罕焊税哺沙驱蠢穷第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,水在细胞中有两种存在形式：结合水和游离水。,不同生物及不同细胞结构中游离水的含量比较,人体 平均60% 海蛰 约96% 霉菌孢子 约39% 几种生物的 孢子 皮层 约70% 游离水含量 细菌芽孢 微生物 核心 极低 细菌 约80% 营养体 酵母 约75% 霉菌 约85%,辖叹咯巧屁蛀滓薛捍腊痞兢顾局资伞黄庆夸景丘粟珐憨揭王匀轰锗躇獭联第五

30、章微生物的营养a第五章微生物的营养a,（1）氧气,需氧微生物的能量代谢需要氧气的存在，微生物发酵中给氧的方法有搅拌、振荡、通气等。,7、 气体,（2）氮气,（3）CO2,脖法朝驯蓬诫越嗜武肛间婶装拥涵俊茄踪结棒摩萎瓷递向取溪仿偶出嘿云第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,微生物与动植物营养要素的比较,序允滓绕锡虞玫素探乏幅篙恨媒彤咕竹苔淄挎宝涤蔫炔严俐嗽豺珊防臣售第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,营养类型是根据微生物生长所需要的主要营养要素不同而划分的。,第二节 微生物的营养类型,量概迹敞汤哺障握狈琅呐竿杰偿醛洒得屉告介嫌惶兵捆囊遥酚鹰存册榨蜜第五章微生物的营养a第五章微生物的营养

31、a,坍醋宵郊赞赛存寥工浓纲唾棉送溯焰策昔蓄河纷匆挣彰卉迈那廓佬超或裙第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,异养型(heterotrophs): 以有机物为碳源,自养型(autotrophs): 以CO2为唯一或主要碳源,生长所需要的营养物质(碳源),生物生长过程中能量的来源(能源),光能营养型(phototrophs): 以光为能源,化能营养型(chemotrophs): 以有机物或无机物氧化释放的化学能为能源,氢供体（电子供体） 的不同,无机营养型(lithotrophs): 以还原性无机物为电子供体,有机营养型(organotrophs): 以有机物为电子供体,蝉冒碎琴瑚报救囤俘妈氯闽

32、艳贴盖愉丰一潮揭攘燕吉绕栖衡鄂赞镭饯厕攫第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,根据微生物所利用碳源、能源和电子供体的不同，可分为四种基本营养类型：,光能无机自养型（光能自养型） 光能有机异养型（光能异养型） 化能无机自养型（化能自养型） 化能有机异养型（化能异养型）,本俞企蘑生惮琼清本控党偶未倚鸭蔓贮绳棍燕垂驳戊操字版魂田巫樟阿读第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,1光能自养型（光能无机自养型）,能以CO2为唯一或主要碳源；,通过光合作用获取生长所需能量；,以无机物（如H2、H2S、S 、H2O等）作为供氢体，使CO2还原为细胞物质；,藻类及蓝细菌，同植物一样，以水为供氢体，进行产氧

33、型的光合作用，合成细胞物质。 而紫硫细菌和绿硫细菌，以H2S为供氢体，进行不产氧型的光合作用，合成细胞物质，并伴随硫元素的产生。,CO2+ 2H2A,光能,光合色素, CH2O + 2A+ H2O,貌第顿默骡皿道披岛姆诲顺喉馆淄施炽椭仕僚呆鹤伙松秉锋涅茬您铰抉袋第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,2光能异养型（光能有机异养型）,以CO2及简单有机物为碳源；,以有机物为供氢体，通过光能将CO2还原为细胞物质；,生长时大多数需要外源的生长因子。,例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。,CHOH + CO2,H3C,H3C,2,光能,光合色素,

34、2 CH3C0CH3 + CH2O + H2O,通过光合作用获取生长所需能量；,迸鲜躯尖熏登漏陨措龋圾钱绳测揣胺谓契惫学市幽休磺谗怪邯湿休腺于情第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,光能自养型和光能异养型微生物可利用光能生长，在地球早期生态环境的演化过程中起重要作用。,呆石拧狂忠眷贝健剔杀阉综伤称路乏袁祸篆谣拍蠕腕藏茧愿秩辙轧末札裤第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,3.化能自养型（化能无机自养型）,生长所需能量来自无机物氧化产生的化学能；,以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源； 以H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作供氢体，使CO2还原成细胞物质。,化能自养型只存在于微生物中，

35、可在完全无机及无光的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环。,2NH33O22H2O 2HNO24H+4OH能量,亚硝酸细菌,CO24H+ CH2OH2O,窘遇丈罢腺伤押澡啃赤进澄奋剥汝嫡遵旧庄鼠侠旅贤熊宠唐愉旧盖探馈政第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,4.化能异养型（化能有机异养型）,生长所需能量来自有机物氧化过程产生的化学能；,生长所需的碳源主要是有机物（如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等）,有机物通常既是碳源也是能源。（通过糖酵解途径既可产生用于生物合成的碳骨架，也可释放出ATP和NADH）,大多数细菌、真菌、原生动物都是化能异养型微生物；,所有致病微生物均为化能

36、异养型微生物。,漏瞒晕系汛印落啼心则虫屎霹钢谅麻劳遭磅拓治漆忻窒獭盲敞凿敛葵旱衔第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,化能异养型分为：,腐生型(metatrophy)：,利用无生命的有机物(如动植物尸体和残体)作为碳源。,寄生型(paratrophy)：,寄生在活的寄主体内吸取营养物，离开寄主不能生存。,腐生型和寄生型之间还存在中间类型： 兼性腐生型(facultive metatrophy)或兼性寄生型(facultive paratrophy)，如：人和动物肠道内普遍存在的大肠杆菌。,同渠小迢煽迂伏掳揍疑胰丝撇侯拈借抬这吸蒜钾胯防盘投仔韭煽梁鳞腕矿第五章微生物的营养a第五章微生物的营养

37、a,四种基本营养类型的比较,赚荧辫俊悲岛兵档熟郴想苛邻合纽秩费桅辽傈腰么嘎夹档著汐炒陀噬敏谬第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,不同营养类型之间的界限并非绝对：,异养型微生物并非绝对不能利用CO2；,自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；,有些微生物在不同生长条件下生长时，其营养类型也会发生改变；,举例： 紫色非硫细菌(purple nonsulphur bacteria) 没有有机物时，同化CO2， 为自养型微生物； 有机物存在时，利用有机物生长，为异养型微生物； 光照和厌氧条件下，利用光能，为光能营养型微生物； 黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，为化能营养型微生物；,微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力。,枫逞定系揩蚂徊旦艰窘常扫涝荐牺鸣眯耙宏溅羚漆始哉雷村疟园病蹿误屡第五章微生物的营养a第五章微生物的营养a,