第四章微生物的营养和培养基讲课.pptVIP

宁波大学生命学院 第四章 微生物的营养和培养基?  第一节 微生物的六种营养要素? 第二节 微生物的营养类型? 第三节 营养物质进入细胞的方式? 第四节 培养基 概述 营养物：微生物为了生存就必须从环境中吸取各种物质以合成细胞物质、提供能量以及在新陈代谢中起调节作用。这些物质就称为营养物。 营养：有机体吸取和利用营养物质的过程。 第一节 微生物的六种营养要素 微生物需要的营养要素可分为六大类，即碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。 元素在细胞内存在形式 1．有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、 维生素及其降解产物. 2．无机物： 参与有机物组成， 单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在. 3、水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种形式存在 游离水：干重法可测得； 结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透, 占水总量的17%—28% 。 微生物细胞的化学组成 碳源（Carbon source） 定义：凡能提供微生物营养所需的碳元素(碳架)的营养源。 功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）。 种类: 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物： 糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴糖；单糖） 脂类 醇类 有机酸、烃类、芳香族化合物等。 微生物的碳源谱 异养微生物 自养微生物 双功能营养物 常用碳源 实验室： 葡萄糖 蔗糖 淀粉 甘露醇等 发酵工业： 传统种类： 糖类（单糖，饴糖） 淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物、淀粉等） 麸皮 各种米糠等 代粮发酵：纤维素、石油、CO2等 氮源(nitrogen source) 定义：凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。 种类： 无机氮： 铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、 氨、N2等； 有机氮： 蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等 功能： 提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及含氮代谢物等的原料； 少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。 微生物的氮源谱 常用氮源 实验室： 铵盐 硝酸盐 尿素 蛋白胨 牛肉膏 酵母膏等 发酵工业： 鱼粉 黄豆饼粉 蚕蛹粉 酵母粉等 氨基酸自养型生物： 氨基酸异养型生物： 能源 能源(energy source)：就是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。 生长因子(growth factor) 定义：是一类调节微生物正常代谢所必需，且不能用简单的碳、氮源自行合成，需要量很少的有机物。 种类（广义）：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分支或直链脂肪酸、氨基酸。 微生物对生长因子需要的差异 生长因子自养型微生物(auxoautotrophs)或野生型(wild type) 原养型（prototroph) 生长因子异养型微生物(auxoheterotrophs)或营养缺陷型(auxotroph) 生长因子过量合成微生物 无机盐（mineral salts） 定义：为微生物细胞生长提供除碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式供给。 大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生长所需浓度在10-3~10-4mol/L） 微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生长所需浓度在10-6~10-8mol/L） 无机盐的生理功能 水 水的生理功能： 细胞的主要化学组成之一； 生化反应以水为媒介； 参与细胞内外物质的交换； 维持生命大分子稳定性； 参与体内的化学反应（例如水解、水合反应）等。 水活度? w（water activity) 微生物对水的需要程度（水对微生物生长的影响）常用环境（或基质）中的水活度值表示。所谓?w就是水的有效浓度。 定义：在同温同压下，某溶液的蒸汽压(P)与纯水蒸汽压(P0)之比。因此， ?w也等于该溶液的百分相对湿度值(ERH，equilibrium relative humidity)值。即： ?w =?/ ?o ? 表示溶液的蒸汽压 ?o表示纯水的蒸汽压 几类微生物生长最适?w 第二节 微生物的营养类型 营养类型：根据微生物生长所需要的主要营养素（能源和碳源等）的不同，而划分的微生物类型。 微生物营养类型的划分依据 按能源分 光能营养型和化能营养型 按碳源分 自养型和异养型 按供氢体分 无机营养型和有机营养型 按生长因子分 原养型或野生型和营养缺陷型 按取得死或活有机物分 腐生和寄生 微生物的营养类型 1、光能自养型（光能无机营养型） 以CO２