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知识点 1. 内容 在微生物的营养中有六大要素物质：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水，大部分以无机或有机物的形式为微生物所利用，也有一些以分子态气体方式供给。 1.碳源（大量营养物） 碳是微生物细胞需要量最大的元素。一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称之为碳源。能被微生物用作碳的物质种类极其广泛。 功能：构成细胞组分和提供能量（对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源同时又兼有能源功能，因此，这种碳源又称双功能营养物）。 自然界中可被利用的碳源物质十分广泛，简单的无机含碳化合物、CO2、碳酸盐等；复杂的天然有机含碳化合物、糖及糖衍生物、脂类、醇类、有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含碳化合物；另外，有些有毒的含碳物质如氰化物、酚等也能被某些细菌分解利用。 实验室中常用的碳源是：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉，其次是有机酸、醇、脂等。 微生物工业发酵中利用的碳源主要是：单糖、饴糖、糖蜜、淀粉、麸皮、米糠等。 自养微生物只能利用CO2或碳酸盐为唯一碳源。 2.氮源 氮是微生物细胞需要量仅次于碳的元素。能提供微生物所需氮素的营养物质称为氮源。能被微生物用作氮源的物质种类也很广泛。 功能：合成细胞中的含氮物质，一般不能作为能源。但化能自养菌中的亚硝化细菌和硝化细菌能从NH3和NO2-等还原态无机含氮化合物的氧化过程中获得其生命活动所需的能量。所以，对于硝化细菌来说，NH3和NO2-是兼有氮源与能源功能的双功能营养物质。 微生物可利用的氮源物质： 无机含氮化合物：分子态氮、氨、铵盐和硝酸盐等。 有机氮化合物：尿素、氨基酸、嘌呤和嘧啶、脲、胺、酰胺等。 实验室中常用的氮源是：富氮的胰酪蛋白、牛肉膏、蛋白胨和酵母膏等。 生产上常用的氮源是：鱼粉、玉米浆、饼粉（黄豆饼粉和花生饼粉）、蚕蛹粉等。 3.能源 可以为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，称为能源。 异养微生物的能源就是碳源，其能源谱就显得十分简单。 化能自养微生物的能源十分独特，它们都是一些还原态的无机物质，例如，NH4+、NO2-、S、H2S、H2、和Fe2+等。能利用这种能源的微生物都是一些原核生物，包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。 单功能营养物：如光辐射能（能源）； 双功能营养物：还原态的无机物NH4+（能源、氮源）； 三功能营养物：氨基酸类（碳源、氮源、能源）。 4.生长因子 微生物生长所必需且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。 功能：提供微生物细胞重要化学物质（蛋白质、核酸和脂质）、辅因子（辅酶和辅基）的组分并参与代谢。 生长因子分类：维生素、氨基酸与嘌呤及嘧啶。 在配制培养基时，一般可用生长因子含量丰富的天然物质作原料以保证微生物对它们的需要，能提供生长因子的天然物质有酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、玉米浆、动植物组织或细胞浸液以及微生物生长环境的提取液等。 5.无机盐： 无机盐（矿质元素）是微生物生长不可或缺的营养物质。 功能：主要是作为酶活性中心的组成部分、维持生物大分子和细胞结构的稳定性，调节并维持细胞的渗透压平衡，控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。 微生物所需要的无机盐 大量元素：磷酸盐、硫酸盐、氯化物以及含有Na、K、Ca、Mg、Fe等金属元素（浓度范围在10-3-10-4mol/L内）的化合物。 微量元素：在微生物生长过程中起重要作用，而机体对这些元素的需要量极其微小（浓度范围在10-6-10-8mol/L内），如Cu、Zn、Mn、Mo、Co和Ni、Sn、Se等，微量元素一般参与酶的组成或使酶活化。 6.水 水是微生物营养和生长中必不可少的一种物质。 水的生理功能 1）起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收与代谢产物的分泌必须以水为介质才能完成； 2）参与细胞内一系列化学反应； 3）维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象； 4）因为水的比热高，是热的良好导体，能有效地吸收代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，从而有效地控制细胞内温度的变化； 5）保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素； 6）微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。 2. 练习 一、选择 1. 碳素营养物质的主要功能是：（ ） A. 构成细胞物质 B. 提供能量 C. A，B 两者 答案：C 2. 占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（ ） A. 碳素物质 B. 氮素物质 C. 水 答案：C 3.能用分子氮作氮源的微生物有：（ ） A. 酵母菌 B. 蓝细菌 C. 苏云金杆菌 答案：B 二、填空题 1. 能用作微生物C源的物质有___________，__