微生物学-4营养概要.ppt

无机盐的生理功能： b 渗透压和aw 渗透压 等渗溶液 适宜微生物生长 高渗溶液 细胞发生质壁分离 低渗溶液 细胞吸水膨胀，直至破裂 大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如Staphylococcus aureus则能在3mol/L NaCl的高渗溶液中生长。能在高盐环境（2.8~6.2/L NaCl）生长的微生物常被称为嗜盐微生物（Halophiles）。 分类原则： 按能量来源分 根据微生物生长所需碳源物质的性质分 根据生物合成中供氢体的性质分 根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将微生物分为： 光能无机自养型(photolithoautotrphy) 光能有机异养型(photoorganoheterotrphy) 化能无机自养型(chemolithoautotrphy) 化能有机自养型(chemoorganoheterotrophy) 主要类群：藻类、紫硫细菌、绿硫细菌、蓝细菌等 主要类群：紫色非硫细菌、红螺菌 主要类群：硫氧化细菌、硝化细菌、氢细菌、铁细菌 真菌、大多数非光合作用的细菌 1．光能无机自养型（光能自养型） 能以CO2为主要唯一或主要碳源； 进行光合作用获取生长所需要的能量； 以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质； 例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体）， 进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。而红硫细菌，以H2S为 电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。 CO2+ 2H2S 光能 光合色素 [ CH2O] + 2S+ H2O 2．光能有机异养型（光能异养型） 不能以CO2为主要或唯一的碳源； 以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质； 在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 2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O 3．化能无机自养型（化能自养型） 生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能； 以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用 H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原 成细胞物质。 化能无机自养型只存在于微生物中，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； 4．化能有机异养型（化能异养型） 生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能； 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，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； 大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物； 所有致病微生物均为化能有机异养型微生物； 根据利用有机物的特性分： 腐生菌；利用无生命的有机物为生长碳源。 寄生菌：从寄主体内获得生长所需的营养物质。 兼性菌：既可腐生又可营寄生生活的微生物。 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； 例如紫色非硫细菌(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，利用有机物进行生长，为异养型微生物； 光照和厌氧条件下，利用光能生长，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 第二节　营养物质进入细胞的方式 营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素： ①营养物质本身的性质（相对分子量、质量、溶解性、电负性等 ②微生物所处的环境（温度、PH等）； ③微生物细胞的透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚膜等）。 根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为 单纯扩散 促进扩散 主动运输 穿膜运输 膜泡运输 基团转位 一．单纯扩散 　　被输送的物质，靠细胞内外浓度为动力，以透析或扩散的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。 特点 ①没有发生反应； ②不耗能；顺浓度差； ③不需载体； ④运输速率较慢 水是唯一可以通过扩散自由通过原生质膜的分子，脂肪酸、乙醇、甘油、一些气体（O2、CO2）及某些氨基酸在一定程度上也可通过自由扩散进出细胞。 二．促进扩散 特点 ①不消耗能量；顺浓度梯度； ②不发生变化 ③需要载体参与 ④运输速率提高，饱和效应 定义：营养物通过与细胞膜上载体蛋白的可逆性结合从高浓度环境进入低浓度环境的传递过程。 通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。 一般