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第四章 微生物的生理 4学时;第一节 微生物的酶 P77; ;一、微生物的化学组成;微生物需要的营养物质： 水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐、生长因子;1、水;2、碳源;构成微生物细胞及代谢产物的骨架 是大多数微生物代谢所需的能量来源 ;无机C源：CO2、碳酸盐，只能被自养微生物利用 有机C源：各种糖类、脂肪、有机酸、醇、和烃类化合物 ;凡可构成微生物细胞和代谢产物中氮素来源的营养物质;分子态氮：以空气中的氮分子（N2）为唯一氮源合成自身aa和Pr——固氮微生物（固氮菌、根瘤菌） 无机态氮：硝酸盐、铵盐，所有微生物能利用 有机态氮：蛋白质及其降解产物 ;大量元素： K 、Na、 Ca、 Mg、Fe 以无机阳离子形式被吸收，配培养基要加磷酸盐、硫酸盐，微生物对P、S需求量最大 微量元素： Mn、Zn、Co、Ni、Cu、Mo等在微生物培养基中有0.1mg/L就够了，配营养基的有机物和水中含微量元素，不需另加，过量会中毒; 构成微生物细胞的组成成分 构成酶活性基团的组成成分，维持E活性。Mg、Ca、K是多种E的激活剂 调解微生物细胞的渗透压， pH值和氧化还原电位 有些无机盐（S、Fe）可做为自养微生物的能源 ;维生素 ：B族维生素、Vc 氨基酸 ：参与合成Pr 碱 基 ：嘌呤、嘧啶是核酸和辅酶的重要组分;根据微生物对各种碳素营养物的同化能力不同，分 自养型微生物（无机营养微生物） 根据能量 光能自养微生物 来源不同分 化能自养微生物 异养型微生物（有机营养微生物） 　 光能异养微生物 化能异养微生物;完全在无机环境中生存，具有完备的酶系统，合成有机物能力强 以CO2、碳酸盐为唯一的碳源，以铵盐和硝酸盐为氮源合成细胞质的微生物;　　 以光为能源，依靠体内的光合色素，利用CO2、 H2O、H2S合成有机物，构成自身细胞物质 H2O＋CO2　　　　(CH2O)＋　O2　　 　2H2S＋CO2　　　　(CH2O) ＋H2O＋2S ※如绿硫细菌、红硫菌，为专性光合作用的专性厌氧菌，以H2S为供氢体还原CO2， H2S被氧化成S或SO42-; 不具有光合色素，以无机化合物氧???时释放的ATP为能源，以CO2为碳源，合成细胞物质的微生物 包括硫细菌、硝化细菌、铁细菌等; ※ 酶系统不完备，以含碳有机物为唯一碳源（不能还原CO2） ，含氮有机物或无机物为氮源，合成细胞物质;※定义：有光合色素，以光为能源，以有机物为供H体，还原CO2，合成有机物的厌氧微生物，也称有机光合细菌，如红螺菌科 应用：目前已用（红螺菌）来净化高浓度有机废水，对处理污水、净化环境，很有发展前途; ※定义：以有机碳化合物为碳源，利用有机物氧化产生的能量为能源，以有机或无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质 ※生成ATP的方式有两种：底物水平磷酸化、氧化磷酸化（无光合磷酸化）;以上四种营养类型划分不是绝对的 自养型微生物与异养型微生物的主要区别： 自养型——以无机碳化合物为唯一碳源 异养型——以有机碳化合物为唯一碳源; ※定义：由人工配制供微生物生长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质。（科研生产中培养微生物都需配制 ~ ）;适合微生物的营养特点 按微生物需要量调好营养配比 调PH值 控制微生物的培养条件 调节O2和CO2的浓度 调节培养基的渗透压;培养基的类型及应用;合成培养基：无机化合物配制，各成分是已知结构的化学试剂 天然培养基：天然有机物配制，各成分是动物、植物、微生物的提取物，如肉膏来自牛肉 复合培养基：天然有机物和无机化合物配制;液体培养基：不加凝固剂的培养基，营养物质分布均匀，微生物能与营养物质充分接触，适合积累代谢产物。多用于生理研究和发酵工业生产 半固体培养基 ：加入凝固剂（琼脂、明胶、硅胶） 3~5g / L培养基 ※固体培养基：加入凝固剂15~30g / L培养基; 琼脂固体培养基 琼脂：由藻类中提取的胶体多糖（多聚半乳糖硫酸酯）熔点96℃，凝固点是40~50℃ 琼脂培养基可反复溶化凝固而不改变性质 绝大多数微生物不水解琼脂;按培养的用途（自学） P94 基础培养基 选择培养基 鉴别培养基