北工大微生物学第4章概述.ppt

第四章 微生物的营养 微生物在其一生的生命活动过程中,一刻不停的进行着新陈代谢活动.为了保证新陈代谢活动的正常进行,微生物必须从周围环境中吸收各种物质,这些物质称为营养物. 微生物从周围环境中吸收营养物并加以利用的过程,称为营养. 第四章 微生物的营养 第一节 微生物细胞的化学组成 第二节 营养物及其功能 第三节 微生物吸收营养的方式 第四节 微生物的营养类型 第五节 微生物的培养基 第一节 微生物细胞的化学组成 （一）化学元素(chemical element): 大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、 磷、硫、钾、镁、钙、铁（其中前六种占细菌细胞干重的97%）。 微量元素(trace element): 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍 、硼。 （二）微生物细胞的化学成分及分析 微生物细胞中的各种元素的存在形式：主要以 水、有机物、无机物的形式存在于细胞中 有机物：蛋白质、核酸、维生素及降解产物和中间代谢产物 无机物：细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐 水 微生物细胞的化学组成的影响因素：微生物种类、菌龄、培养条件 （三）元素在细胞内存在形式： 上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中： 1．有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、 维生素及其降解产物. 2．无机物：1)参与有机物组成， 2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在. 3、水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种 形式存在 游离水：干重法可测得； 结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透, 占水总量的17%—28% 。 第二节 、营养物质及其生理功能 碳源 （carbon source） 氮源（nitrogen source） 无机盐（mineral salts） 生长因子（growth factor） 水（wahtor） 三.能源 凡是能够提供微生物生命活动过程中需要的能量来源的物质—能源. 异养微生物—能源—碳源 自养微生物—光能自养菌-日光-能源 化能自养菌-氧化无机物-能源 五. 生长因素（growth factor） 氨基酸 有些微生物自己不能合成某种AA，必须给予补充，如赖AA发酵所用的黄色短杆菌不能合成环丝AA，为环丝AA缺陷型菌株，在培养基中必须添加含环丝AA的氮源。如豆饼水解液或毛发水解液等。 各种菌合成AA的能力有很大差别，一般G－菌强于G＋，大肠杆菌自己能合成全部AA，沙门氏菌能合成大部分AA，有的菌合成AA能力极弱，如肠道串珠菌需从外界补充19种AA。 第三节 微生物吸收营养物质的方式 一.微生物吸收营养的机制: 在营养物质运送方面，细胞壁仅简单地排阻分子量过大(600Da)的溶质进入, 而具有磷脂双分子层和嵌合蛋白分子的细胞膜则是控制营养物质进入和排除的主要屏障。 通透性与吸收是不同概念 一般大分子先水解为小分子，再吸收 脂溶性物质：易透过 离子化合物：弱快强慢（极性） 1、单纯扩散(simple diffusion or passive diffusion) ③物质运输的速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差有关，即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小，直到胞内外物质浓度相同； ④不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式：因此，物质不能进行逆浓度运输。 ⑤可运送的养料有限：限于水、溶于水的气体，及分子量小，脂溶性、极性小的营养物质。 三.影响微生物吸收营养的因素 1. 细胞内外营养物质的浓度差. 2. 营养物质的特征. (1). 分子量的大小 (2). 脂溶性与水溶性 (3). 化合物是否容易电离 3. 细胞膜的通透性. 4.微生物所处的环境. (一).按培养基组成物质的化学成分划分 天然培养基:利用各种动植物或微生物的原料,其成分难以确切知道.—肉汤蛋白胨培养基 特点:营养丰富.生长旺盛.来源广泛.配制方便. 合成培养基: 化学成分和数量完全知道的培养基 特点:成分精确.重复性强.价格昂贵.生长缓慢. 半合成培养基:在合成培养基中加入某种或几种天然成分;或者在天然培养基中加入一种或几种已知成分的化学药品. 半固体培养基:少量的凝固剂加入到液体培 养基中. 进行微生物的动力学观察. (三).按培养基的营养成分是否完全划分 基本培养基 完全培养基 补充培养基 四.配制培养基的步骤 1.计算称量 2.加水溶解 3.调