第四章微生物的营养和培养基.docx

第四章微生物的营养和培养基营养是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。营养物则指具有营养功能的物质，在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射在内。微生物的六类营养要素在元素水平上都需要20种左右，且以碳、氢、氧、氮、磷、硫6种元素为主，在营养要素水平上则都在6大类的范围内，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。碳源碳源：一切能满足微生物生长所需碳元素的营养源。有机碳源：异养微生物无机碳源：自养微生物双功能营养物氮源氮源：凡能提供微生物生长和繁殖所需氮元素的营养源能源能源：能为微生物生命活动提供最初能量来源营养物或辐射能化学物质（化能营养型）有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）能源谱无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）辐射能（光能营养型）：光能自养和光能异样微生物的能源生长因子生长因子：是一类对调节微生物正常代谢所必需、但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物狭义的：维生素广义的：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、胺类、C4-C6的分支或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸在内分类：生长因子自养型微生物生长因子异养型微生物曾被用于维生素等生长因子的生物测定生长因子过量合成型微生物无机盐无机盐：可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素大量元素：生长所需浓度在10^-3~10^-4范围内的元素微量元素：生长所需浓度在10^-6~10^-8范围内的元素营养功能细胞内一般分子成分（C、S、Ca、Mg、Fe）一般功能渗透压的维持生理调节物质酶的激活剂大量元素维持芽孢耐热性无机盐 pH稳定性特殊功能化能自养菌的能源无氧呼吸时的氢受体微量元素酶的激活剂特殊分子结构成分水微生物的营养类型营养类型：是根据微生物生长所需要的主要营养要素，即能量和碳源的不同，而划分的微生物类型微生物的营养类型：光能无机营养型、光能有机营养型、化能无机营养型、化能有机营养型营养物质进入细胞的方式单纯扩散促进扩散主动运送基因移位培养基培养基是指由人工配制的、含有六大营养要素、适合微生物生长的繁殖或产生代谢产物用的混合营养料制作培养基时应尽快配制并灭菌，否则就会杂菌丛生并破坏其固有成分和性质。选用和设计培养基的原则和方法四个原则目的明确营养协调碳氮比理化适宜 pH、渗透压、水活度、氧化还原电势经济节约四种方法生态模拟借鉴文献精心设计试验比较培养基的种类按对培养基成分的了解作分类天然培养基天然培养基是指一类利用动、植物或微生物体，包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂、难以说出其确切化学组成的培养基。组合培养基又称合成培养基或综合培养基，是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯度化学试剂配制成的培养基。半组合培养基是指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基。按培养基外观的物理状态作分类液体培养基固体培养基半固体培养基脱水培养基按培养基对微生物的功能作分类选择性培养基鉴别性培养基第五章微生物的新陈代谢新陈代谢简称代谢，是推动生物一切生命活动的动力源和各种生命物质的“加工厂”，是活细胞中一切有序化学反应的总和，通常分为分解代谢和合成代谢第一节微生物的能量代谢最初能源转换成通用能源ATP一、化能异养微生物的生物氧化和产能生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总和。形式：与氧结合、脱氢、失电子过程：脱氢、递氢、受氢功能：产能、产还原力、产小分子中间代谢物类型：呼吸、无氧呼吸、发酵底物脱氢的4条途径EMP途径（糖酵解途径）2个阶段，3种产物，10个反应总反应式：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O生理功能：①供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力 ②是连接其他几个重要代谢途径的桥梁，包括三羧酸循环，HMP途径和ED途径等 ③为生物合成提供多种中间代谢物 ④通过逆向反应可进行多糖合成HMP途径特点：葡萄糖不经EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，并产生大量NADPH+H+形式的还原力以及多种重要中间代谢产物总反应式：6葡糖-6-磷酸+12NADP++7H2O→5-葡糖-6-磷酸+12NADPH+12H++6CO2+Pi3个阶段：①葡萄糖分子通过几步氧化反应产生核酮糖-5-磷酸和CO2 ②核酮糖-5-磷酸发生结构变化形成核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸 ③几种戊糖磷酸在无氧参与的条件下发生碳架重排意义：①供应合成原料 ②产还原力 ③作为固定CO2的中介 ④扩大