第四章.微生物的营养.ppt

微生物细胞的化学组成 无机物： 小分子物质：H2O、CO2、O2 各种离子：K+、Fe2+、Mg2+、SO42-、 PO43- 有机物：蛋白质、肽、氨基酸 核酸、核苷酸 类脂 多糖、寡糖、单糖 维生素 第一节 微生物所需营养物质 自然界中许多物质可以被不同的微生物利用。根据其性质和作用可将微生物的营养分为： 碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水 一、碳源及其功能 微生物细胞中碳素含量最为稳定，占细胞干重的50% 。碳素营养物质包括： 无机碳化物: CO2或碳酸盐 有机碳化物： 糖类：单糖,双糖,寡糖,多糖 醇类：乙醇 有机酸：甲酸、乙酸 脂类： 各种农副产品，甚至有些微生物可以利用石蜡、酚、氰化物及塑料等高度不活跃的碳氢化合物和有毒物质。这些在环境保护上有重要意义。 霉菌和诺卡氏菌可以降解氰化物； 假丝酵母可以降解塑料； 假单胞菌可以降解酚类化合物。 目前在微生物分类中已利用了148种碳素化合物进行菌种鉴定。 碳素的功能: 组成有机分子的C架,为细胞提供能量。 二、氮源及其功能 细菌，酵母细胞中的含 N 量约占细胞干重的 7%-13%；霉菌细胞中的含N量约占细胞干重的 5% 左右。 N 源物质主要有： 分子氮：N2固N微生物的N源 无机氮化物：铵盐（NH3＋） 硝酸盐（NO3－） 有机氮化物：牛肉膏、蛋白胨、尿素、酪素、玉米浆、豆饼等。 N 素营养的功能：组成有机分子。 三、能源 能源谱 四、矿质营养物质 大量元素： P、S、K、Mg、Ca、Na 分别参与细胞结构、能量转移、物 质代谢、调节细胞原生质的胶体状态、 调节渗透压、pH 和 Eh等功能。 微量元素：需要量为0.1mg/L或更少. 包括Fe、B、 Cu、Mn、Zn、Mo、Co、Se等。 多是辅酶、辅基的成分或酶的激活剂。 五、生长因子 是一类需要量少，但却能促进微生物生长的有机化合物的总称，主要有维生素、氨基酸、核苷。 维生素的功能： B1（硫胺素）：脱羧酶、转醛酶、转酮酶的辅基。 B2（核黄素）：黄素蛋白的辅基，FMN、FAD 的前体。 烟酸：NAD 和 NADP 的前体，脱氢酶的辅酶。 对氨基苯甲酸：叶酸的前体。 B6（吡哆醇）：转氨酶与脱羧酶的辅基。 泛酸：CoA 的前体。 叶酸：四氢叶酸与核酸合成有关。 B12：钴酰胺辅酶。 硫辛酸：催化丙酮酸和α-酮戊二酸氧化脱羧。 维生素E：起递氢体作用。 维生素K：在氧化磷酸化中起作用。 营养缺陷型 缺少合成生长因素能力的微生物称为营养缺陷型微生物。 在同一种微生物中会有不同的营养缺陷型，如缺少合成氨基酸能力的微生物称为氨基酸缺陷型；缺少合成维生素能力的微生物称为维生素缺陷型；缺少合成碱基能力的微生物称为嘧啶或者嘌呤缺陷型。 自然界中的微生物如不缺少合成生长因素的能力通常称为野生型或原养型。野生型的菌株可以人工诱变使之突变而成为缺陷型菌株。 利用营养缺陷型定量分析各种微生物生长因素的方法称为微生物分析法。 六、水份 微生物细胞的含水量约占细胞鲜重的 70～90%。 水对微生物的生理作用： ①是细胞的重要组成成分，细胞中大部分是水； ②是生化反应的介质，细胞中的生理生化反应均在水中进行； ③是营养物质和代谢产物的良好溶剂； ④水的比热高，热的传导性好，能有效地吸收代谢过程中放出的热，并将吸收的热散发出去，避免导致细胞内温度陡然升高； ⑤维持细胞的膨压。 水的活度： 水的活度是指在相同的温度和压力下，溶液中水的蒸汽压和纯水的蒸汽压之比，即： Aw = （P溶液）／（P纯水） 纯水的 Aw = 1，当水中有溶质时，水的活度变小。 一般来说： 细菌的 Aw 值 霉菌 盐细菌 耐旱真菌 微生物生长需要的水的活度在 0.63～0.99。当环境中的 Aw值低于微生物生长需要时，微生物的生长受阻，甚至停止生长。 第二节 微生物的营养类型 自然界生物的营养类型包括： 异养型：以复杂的有机物作为营养物质，动物