第四章,微生物的营养.ppt

正交试验在培养基确定中的应用 因素水平 玉米粉 （％） A 豆饼粉 （％） B 蛋白胨 （％） C PH ? D 1 0.5 4 0.5 5.0 2 1.0 5 0.6 5.5 3 1.5 6 0.7 6.0 正交表因素水平 化能自养型微生物 以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源，以无机物氧化释放的化学能为能源,，利用电子供体如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等使CO2还原成细胞物质。 这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。它们在自然界物质转换过程中起着重要的作用。 第三节 营养物质进入细胞的方式 离子化合物：弱快强慢（极性） 营养物质的吸收与代谢产物的分泌，涉及到物质的运输、营养物吸收至胞内被利用、代谢物分泌到胞外以免积累，这就是物质运输过程。　 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 一、单纯扩散 (simple diffusion) 依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输； 不消耗代谢能，无特异性； 运输氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子； 亲脂性分子从高浓度到低浓度的扩散来运输，利用细胞膜的通透性，细胞膜是一道屏障。 二、促进扩散 (facilitated diffusion) 利用膜内、膜外被运输物质和载体蛋白的亲和力的不同。 特点： 需要特异性的载体蛋白顺浓度梯度运输 不消耗能量 运输硫酸根、磷酸根、糖（真核） 载体蛋白(carrier protein)，即透性酶（大多为诱导酶），有底物特异性，每种载体蛋白运输相应的物质。载体蛋白可加快运输速度，但不能逆浓度运输。 促进扩散示意图 　胞外 细胞膜 　胞内 单纯扩散 促进扩散 浓度梯度 运输速率 单纯扩散和促进扩散的比较 单纯扩散随浓度增加而线性增加，而促进扩散在一定浓度后出现平台 单纯扩散、促进扩散、主动运输 ：被运输的溶质分子不发生改变。 3、主动运输 (active transport) 特点： 是微生物吸收营养的主要方式 可逆浓度梯度运输，耗能 需载体蛋白，有特异性 运输有机离子、无机离子、氨基酸、乳糖等糖类　 需要特异性载体蛋白需要能量来改变载体蛋白的构象 亲和力改变→蛋白构象改变→耗能 细胞内 　　细胞外 (或细菌周质空间) 电子转运 1. 电子转移能被用来将质子泵出膜外 2. 质子梯度通过反运输机制将钠离子逐 　出膜外 3. 钠离子与载体蛋白复合物相结合 4. 溶质结合位点的形状发生改变，而与　溶质(如糖和氨基酸)结合　 5. 载体蛋白的构象发生改变，钠离子在　膜内释放，随后溶质从载体蛋白解离 主动运输的机制：使用质子(H+)和钠离子(Na+)梯度。 特点： 属主动运输类型 溶质分子发生化学修饰 ?? 定向磷酸化 需复杂的运输酶系参与 运输葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等 4、基团转位 (group translocation) 膜对大多数磷酸化合物具有高度的不渗透性。 每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP 的能量。 主要依赖磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和磷酸转移酶系统(PTS)。 PEP+ HPr EI 丙酮酸 + P-HPr P-HPr +糖 EII 糖-P+HPr 1. 热稳定性载体蛋白(heat stable carrier protein ,HPr) 的激活 2. 糖磷酸化后运入膜内 基团转位运输葡萄糖示意图 两类磷酸烯醇式丙酮酸：糖基磷酸转移酶(PTS)系统 高能磷酸从HPr转移至溶解态EIIA, EIIA与EIIB在甘露糖转运系统中相连，在葡萄糖转运系统中分开。无论那种形式，磷酸都从EIIA转移至EIIB，再经过穿膜的转运过程而转移至糖基。 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) , 第一个酶I(EI), 低分子量热稳定性载体蛋白(HPr), 第二个酶I(EII) 胞质 细胞质基质 第四节 培养基(medium) 定义：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基质（混合养料）。 特点：任何培养基都应具备微生物所需要的五大营养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。 用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种保藏；制备微生物制品 （一）四个原则 1、目的明确（根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基）培养什么微生物、获得什么产物