环境细胞微生物学 第四章No.2.pptVIP

第四章 微生物生理;本节基本理论知识;营养（nutrition）。微生物从环境中摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足正常生长繁殖的一种最基本的生理功能。 营养物质(nutrient)：那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质称为营养物质(nutrient)。 ;一、微生物细胞的化学组成;微生物细胞的化学组成;;二、微生物的六种营养要素;;（一）水分;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。;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比例为4∶1。 游离水是细胞吸收营养物质和排出代谢产物的溶剂及生化反应的介质；一定量的水分又是维持细胞渗透压的必要条件。由于水的比热高又是热的良导体，能有效地调节细胞内的温度。微生物如果缺乏水分，则会影响代谢作用的进行。;（二）碳源物质;糖类是较好的碳源，尤其是单糖（葡萄糖、果糖）、双糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖），绝大多数微生物都能利用。所以我们在制作培养基时常加入葡萄糖、蔗糖作为碳源。 简单的有机酸、氨基酸、醇、醛、酚等含碳化合物也能被许多微生物利用。 淀粉、果胶、纤维素等，这些有机物质在细胞内分解代谢提供小分子碳架外，还产生能量供合成代谢需要的能量，所以部分碳源物质既是碳源物质，同时又是能源物质。;在微生物发酵工业中，常根据不同微生物的需要，利用各种农副产品如玉米粉、米糠、麦麸、马铃薯、甘薯以及各种野生植物的淀粉，作为微生物生产廉价的碳源。这类碳源往往包含了几种营养要素。 ;微生物的碳源谱;（三）氮源物质：凡能够提供给微生物含氮物质的营养物称为氮源。;根据微生物对氮源的需求，可以分为四类： 1.固氮微生物:利用分子氮合成自身的氨基酸和蛋白质，如自生固氮菌、根瘤菌、固氮蓝细菌。2．利用无机氮为氮源的微生物 如利用NH3、铵盐（NH4+）、亚硝态氮（NO2-）、硝态氮（NO3-）微生物。亚硝化细菌，硝化细菌，大肠杆菌等 3．氨基酸异养微生物：不能水解蛋白质，不能利用简单无机氮合成蛋白质，必须供给某些现成的氨基酸才能生长繁殖。乳酸菌，丙酸细菌 4.有机氮化合物 大多数寄生性微生物和一部分腐生性微生物需以有机氮化合物（蛋白质、氨基酸）为必需的氮素营养。 ;;类型;（四）无机元素; 微量元素（所需浓度在10-6~10-8 mol/L）有钼、锌、锰、钴、铜、硼、碘、镍、溴、钒等，一般在培养基中含有0.1mg/L或更少就可以满足需要。 Fe实际上介于大量元素和微量元素之间，故放两处均可。 ;锰 多种酶的激活剂 是黄嘌呤氧化酶的组分 铜 多酚氧化酶、乳糖酶及抗坏血酸氧化酶的组分 钴 参与维生素B12的组成 ;锌 乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的活性基， 是酶的激活剂 钼、钒 促进固氮作用 镍 对产甲烷菌的生长有特别意义 ;大量矿质元素（所需浓度在10-3~10-4 mol/L）是磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁等。磷、硫的需要量很大，磷是微生物细胞中许多含磷细胞成分，如核酸、核蛋白、磷脂、三磷酸腺苷（ATP）、辅酶的重要元素。硫是细胞中含硫氨基酸及生物素、硫胺素等辅酶的重要组成成分。钾、钠、镁是细胞中某些酶的活性基团，并具有调节和控制细胞质的胶体状态、细胞质膜的通透性和细胞代谢活动的功能。 ;磷;硫;镁;铁;;;钙;钾;大量元素;(五) 生长因子;生??因子是指维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等特殊有机营养物。 而狭义的生长因子仅指维生素。这些微量营养物质被微生物吸收后，一般不被分解，而是直接参与或调节代谢反应。 在自然界中自养型细菌和大多数腐生细菌、霉菌都能自己合成许多生长辅助物质，不需要另外供给就能正常生长发育。 ;各种微生物与生长因子的关系可分为以下几类：;维生素种类;（六）能源：能为微生物提供最初能量来源的营养物或辐射能。;思考题：请分别给出一个实例;学习动物精神;学习动物精神;谢谢大家！