第五章营养课件.pptVIP

第五章 微生物的营养与代谢 §5.1微生物的营养物质和营养类型§5.2微生物的能量代谢 一、营养物质与生理功能 （一）碳源(也做能源) 占干重50％ CO2到各种各样天然有机化合物 实验室中培养微生物常用的碳源主要有葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉甘油和一些有机酸 发酵工业中供给的碳源多数来自植物体如，山芋粉、玉米粉、麸皮、米糠、饴糖和淀粉等 （二）氮源 氮气和各种含氮化合物 实验室：铵盐、硝酸盐、尿素、蛋白胨（蛋白质的水解产物）和牛肉膏等 发酵工业：豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、麸皮、酵母粉、酵母膏和鱼粉等 一些营养物质的来源与成分 （三）矿物质 分为大量元素和微量元素。前者包括磷、钾、镁、钙、硫、钠等；后者包括铁、硼、铜、锌、钼和钴等。配制培养基时常用K2HPO4和MgSO4。 过量的微量元素有毒害作用 （四）生长因子 某些微生物不能合成一种或几种微量的有机化合物，必须由外源供给才能进行生长繁殖。 狭义指维生素 广义包括维生素、氨基酸、核苷。 通常在培养基中加入酵母膏、牛肉膏、玉米浆、麦芽汁和其它新鲜动植物浸出液满足它们对生长因子的需求。 （五）能源 （六）水 三、微生物摄取营养的方式 1、膜泡运输-原生动物 2、渗透吸收-大部分微生物 §5.1微生物的营养物质和营养类型§5.2微生物的能量代谢 (1)将电子供体传递来的电子转移给电子受体 非蛋白的传递体-脂溶性的醌类 1. 发酵(fermentation) 生理上发酵作用的电子受体为有机物分子而非氧气，为厌氧代谢 工业上凡是利用微生物进行生产的过程，无论有氧和无氧，统称发酵 巴斯德效应 有些兼性厌氧菌在无氧条件下也能进行发酵作用，若通入氧气则会发生呼吸作用对发酵作用的抑制。 酵母菌发酵生产酒精时通氧，则发酵作用减慢，酒精产量下降。 （3）有氧呼吸与无氧呼吸的异同 相同点： 有电子传递体 产生ATP 底物彻底氧化分解 不同点：电子受体不同，前者是氧气； 后者是无机氧化物 有氧呼吸产生能量多 3、能量的消耗 生物合成 运动 营养运输 生物发光 生物热 糖酵解途径： 己糖二磷酸途径（EMP） 磷酸戊糖途径（HMP） ED途径 （一）糖酵解和三羧酸循环 葡萄糖在有氧条件下分解包括4个阶段： 糖酵解 生成乙酰辅酶A 三羧酸循环 进入呼吸链产能 葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水 糖酵解中最一般的途径是己糖二磷酸途径 1.糖酵解的EMP途径 无氧条件下，一分子葡萄糖经醛缩酶催化，可生成2分子丙酮酸，2分子ATP。对于专性厌氧微生物，EMP途径是产能的唯一途径。 2.乙酰辅酶A的生成 丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系的催化下氧化脱羧、脱氢生成乙酰辅酶A。 3. 三羧酸循环（有氧条件下） 从乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，它是葡萄糖降解成丙酮酸后进一步彻底氧化的过程。产生NADH和FADH2。进入呼吸链产能。 1分子葡萄糖经糖酵解和三羧酸循环被彻底氧化为二氧化碳和水，产生38个ATP。真核生物36个ATP。 （二）糖酵解其它途径 HMP途径 形成五碳糖分子，故称磷酸戊糖途径。在同一微生物中一般同时含有己糖二磷酸和磷酸戊糖途径 2. ED途径 葡萄糖分解成丙酮酸另一途径，主要假单胞菌具有，产能低，1ATP＋2NADH 3. 磷酸酮糖酶途径 是磷酸戊糖途径的支路，只在某些原核生物中 五、丙酮酸代谢的多样性（参见P55） 有氧条件下 通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳 无氧条件下 某些微生物通过发酵将其转化为各种发酵产物。如酒精发酵、乳酸发酵、丁酸发酵 （一）酒精发酵－丙酮酸无氧时生成乙醇过程 1. 酵母菌 葡萄糖经己糖二磷酸途径降解为丙酮酸 2. 某些细菌 生成乙醇途径为ED途径 2种方式产物均为二氧化碳和酒精，细菌发 酵产能是酵母菌的一半 （二）乳酸发酵－葡萄糖产乳酸 许多细菌能利用葡萄糖产生乳酸，产生乳酸的这类细菌称乳酸细菌 乳酸发酵有同型乳酸发酵 异型乳酸发酵 同型乳酸发酵和异型乳酸发酵比较 乳酸发酵的应用 工业上生产乳酸 农业上青贮饲料的发酵 食品上腌泡菜、渍酸菜－原理人为创造缺氧条件以抑制好氧微生物生长，促使乳酸细菌利用植物可溶性养分进行乳酸发酵，产生乳酸，pH下降，抑制其它微生物活动。 （三）丁酸发酵 专性厌氧的梭状芽孢杆菌 葡萄糖经EM途径产生丙酮酸，进一步代谢产生丁酸、乙酸、二氧化碳和氢气 六、微生物的次生代谢（参见P64） 定义：微生物合成一些对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。这一过程的产物即是次生代谢产物。 次生代谢产物主要包括：抗生素、激素、毒素和色素 1. 抗生素是由微生物产生的一类能抑制或杀死另一类微生物的化学药剂。如青霉素和链霉素