[理学]第5章 微生物的营养简.ppt

第二节 微生物的营养类型 自然界生物的营养类型包括： 异养型：以复杂的有机物作为营养物质，动物属此。 自养型：以简单的无机物作为营养物质，植物属此。 微生物兼有上面两种类型。 据微生物获取能源、碳源以及供氢体或电子供体的不同，分为四种营养类型： 营养类型 能源 碳源 氢或电子供体 光能无机自养型 光 能 CO2 水或还原态无机物 光能有机异养型 光 能 CO2 + 有机物 化能无机自养型 化学能 CO2 还原态无机物 化能有机异养型 化学能 有机物 有机物 硝化细菌 属硝化菌种，两大群 ①亚硝化细菌群：将铵盐氧化为亚硝酸。 ②硝化细菌群：将亚硝酸进一步氧化为硝酸； 获取能量后，硝化细菌将CO2合成为有机碳 硫化细菌 种类：硫化杆菌 氧化H2S，获取能量，固定CO2合成有机物 H2S+O2 → H2O+S+能量 铁细菌 种类：铁杆菌 将Fe2+ 氧化为Fe3+ 获得能量来同化CO2。 利用营养缺陷型定量分析各种微生物生长因素的方法称为微生物分析法。 第三节 微生物对营养物质的吸收 胞膜是隔离细胞内外的主要屏障，养料通过膜进入细胞的过程称膜运输： 三、主动运输 膜上载体蛋白与养料结合后，可以逆浓度梯度运输养料的方式。 1、初级主动运输 二、培养基的类型及应用 培养基种类繁多，根据其成分、物理状态和用途可将培养分成多种类型。 5．营养缺陷型 某些菌株发生突变(自然突变或人工诱变)后，失去合成某种(或某些)对该菌株生长必不可少的物质(常是生长因子如氨基酸、维生素)的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型(auxotroph)，相应的野生型菌株称为原养型(prototroph)。 经常用来进行微生物遗传学方面的研究。 缺少合成生长因素能力的微生物称为营养缺陷型微生物。 营养缺陷型 缺少合成氨基酸能力的微生物称为氨基酸缺陷型； 缺少合成维生素能力的微生物称为维生素缺陷型； 缺少合成碱基能力的微生物称为嘧啶或者嘌呤缺陷型。 自然界中的微生物如不缺少合成生长因素的能力通常称为野生型或原养型。野生型的菌株可以人工诱变使之突变而成为缺陷型菌株。 一、被动扩散 二、促进扩散 三、主动运输 四、基团运输 膜泡运输 除膜运输外，还存在： 一、被动扩散 　　原生质膜是一种半透性膜，营养物质通过原生质膜上的小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进行扩散。 特点 ①物质在扩散过程中没有发生任何反应； ②不消耗能量；不能逆浓度运输； ③运输速率与膜内外物质的浓度差成正比 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被动扩散进出细胞。 二、促进扩散 特点 ① 不消耗能量 ② 参与运输的物质本身的分子结构不发生变化 ③ 不能进行逆浓度运输 ④ 运输速率与膜内外物质的浓度差成正比 ⑤ 需要载体参与 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。一般微生物通过专一的载体蛋白运输相应的物质，但也有微生物对同一物质的运输由一种以上的载体蛋白来完成。 特点 ①运输方向可以逆浓度梯度进行； ②运输过程要消耗能量。 主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。 初级主动运输指由电子转递系统、ATP酶或细菌嗜紫红质引起的质子运输方式，从物质运输的角度考虑是一种质子的主动运输方式。 2、次级主动运输 （1）同向运输：是指某种物质与质子通过同一载体按同一方向运输。 （2）逆向运输：是指某种物质与质子通过同一载体按相反方向运输。 （3）单向运输：是指质子浓度在消失过程中，可促使某些物质通过载体进出细胞，运输结果通常导致胞内阳离子（如K+）积累或阴离子浓度降低。 3、 Na+、K+-ATP酶（ Na+、K+-ATP ase）系统 Na+、K+-ATP酶的功能是利用ATP的能量将Na+由细胞内“泵”出胞外，并将K+“泵”入胞内。 E为非磷酸化酶，与Na+的结合位点朝向膜内，与Na+有较高的亲和力，而与K+的亲和力低。当E与Na+结合后，在Mg2+存在的情况下，ATP水解使E磷酸化，促使E构象发生变化而转变成E’，并导致与Na+的结合位点朝向膜外，E’与Na+的亲和力降低，而与K+的亲和力高，此时胞外的K+将Na+置换下来，E’与K+结