食品科学技术教案-微生物的营养与代谢.docVIP

微生物的营养与代谢 微生物同其他生物一样都是具有生命的，新陈代谢作用贯穿于它们生命活动的始终，新陈代谢作用包括合成代谢（同化作用）和分解代谢（异化作用）。微生物细胞直接同生活环境接触，微生物不停地从外界环境吸收所需的营养物质，在细胞内合成新的细胞物质和贮藏物质，并储存能量，即同化作用，这是其生长、发育的物质基础。同时，又把细胞内衰老的细胞物质和从外界吸收的物质进行分解变成简单物质，并产生一些中间产物作为合成细胞物质的基础原料 ，最终将不能利用的废物排出体外，一部分能量以热量的形式散发，这便是异化作用。微生物的代谢作用是由微生物体内一系列有一定次序的、连续性的生物化学反应所组成，这些生化反应在生物体内可以在常温、常压和pH中性条件下极其迅速地进行，这是由于生物体内存在着多种多样的酶和酶系。绝大多数的生化反应是在特定酶参与下进行的。同化作用和异化作用它们两者既是矛盾的，又是统一的，微生物同其它生物一样新陈代谢作用是它最基本的生命过程，也是其它一切生命现象的基础。 第一节 微生物的细胞组成 一、水分 二、蛋白质 三、核酸 四、碳水化合物 五、无机物质 （原稿） 第二节 微生物的营养需要 营养物质是微生物构成菌体细胞的基本原料，也是获得能量以及维持其它代谢机能必须的物质基础。微生物吸收何种营养物质取决于微生物细胞的化学组成。 分析微生物细胞的化学成分，发现微生物细胞与其他生物细胞的化学组成并没有本质上的差异。微生物细胞平均含水分80％左右。其余20％左右为干物质，在干物质中有蛋白质、碳水化合物、脂类和矿物质等。这些干物质是由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等主要化学元素组成，其中碳、氢、氧、氮是崐组成有机物质的四大元素，大约占干物质的90－97％，可见它们在微生物细胞的构造上的重要性（表2－1）。余下的3－10％左右是矿物质元素，除上述磷、硫、钾、钙、镁、铁外，还有一些含量极微的钼、锌、锰、硼、钴、碘、镍、钒等微崐量元素。这些矿质元素对微生物的生长也起着重要的作用。 表4-1 微生物细胞中碳、氢、氧、氮的含量 ──────┬─────────────────────────── │ 有机元素(占干物质中的％) 微生物种类 ├─────┬───────┬───────┬───── │ C │ H │ O │ N ──────┼─────┼───────┼───────┼───── 细 菌 │50.4 │ 6.78 │ 39.52 │ 12.3 酵 母 │49.8 │ 6.71 │ 31.18 │ 12.4 真 菌 │47.8 │ 6.70 │ 40.16 │ 5.24 ──────┴─────┴───────┴───────┴───── 由此可见，微生物在新陈代谢活动中必须吸收充足的水分以及构成细胞有机物碳架和能量来源和构成细胞蛋白质和氨基酸等物质的氮源才能组成自己细胞体。同时，还需钙、镁、钾、铁等多种多样的矿质无素以及一些必须的生长辅助因子，才能正常地生长发育。 一、水分 水分是微生物细胞的主要组成成分，大约占鲜重的70－90％。不同种类微生物细胞含水量不同。同种微生物处于发育的不同时期或不同的环境其水分含量也有差异，幼龄菌含水量较多，衰老和休眠体含水量较少（表2－2）。微生物所含水分以游离水和结合水两种状态存在，两者的生理作用不同，结合水不具有一般水的特性，不能流动，不易蒸发，不冻结，不能作为溶剂，也不能渗透。游离水则与之相反，具有一般水的特性，能流动，容易从细胞中排出，并能作为溶剂，帮助水溶性物质进出细胞。微生物细胞游离态的水同结合态的水的平均比大约是4∶1。 表4-2 各类微生物细胞中的含水量（％） ─────────────────────────────────── 微生物类型 细 菌 霉 菌 酵母菌 芽 孢 孢 子 ─────────────────────────────────── 水分含量 75～85 85～90 75～80 40 38 ─────────────────────────────────── 微生物细胞中的水分作为结合状态是其组成成分，是约束于原生质的胶体系统之中，成为细胞物质的组成成