第四节微生物的营养1讲述.pptVIP

生物化工基础 东北林业大学材料学院 第四节 微生物的营养 （3）功能 A、构成细胞物质 B、构成各种代谢产物和细胞贮藏物质 C、为微生物进行生命活动提供能量 2、 氮源（nitrogen source） （1) 定义 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，称为氮源。 氮是构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素，氮占细菌干重的12％～15％，也是微生物的主要营养物。 如把微生物作为一个整体来看，其可利用的氮源范围即氮源谱。 氮源谱（ nitrogen of nitrogen sources）： 异养微生物对氮源的利用顺序是： “N.C.H.O”或“N.C.H.O.X” ＞ “N.H” ＞ “N.O” ＞ “N” (2) 种类 微生物能利用的氮源 无机氮 分子氮 有机氮 (3)功能 氮源物质一般不提供能量，但也有例外： 硝化细菌，它能利用NH3氧化获得能量，NH3既是氮源又是能源。 构成细胞物质 构成代谢产物 3、 能源（energy source）  （1）定义 能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，称为能源。 化学物质 化能自养微生物的能源为一些还原态的无机物质， Eg. NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等。 能氧化利用这些物质的微生物都是细菌， Eg.硝酸细菌、亚硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。 单功能营养物 Eg.光辐射能（能源） 双功能营养物 Eg.还原态的无机物NH4+ （氮源、能源） 三功能营养物 Eg.氨基酸类（碳源、氮源、能源） 4、 生长因子（growth factor）  （1） 定义 是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的需要量很小的一类有机物。 （2） 种类 广义的生长因子： 维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、 C4～C6的分枝或直链脂肪酸， 以及需要量较大的氨基酸； 狭义的生长因子： 一般仅指维生素。 a.维生素 维生素作为一些酶的辅酶， Eg. 维生素B6（吡哆醛）， 磷酸吡哆醛是一些转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶。 微生物对维生素的需要量一般是1～5mg／ml b.氨基酸 氨基酸是蛋白质合成的基本单位，在大多数情况下可被微生物吸收利用；少数情况下微生物虽需要氨基酸作为生长因子，但氨基酸不能透过细胞膜，而能够吸收利用小肽。 在培养基中一种氨基酸的含量过高，会抑制细胞对其他氨基酸的摄取，此现象称氨基酸不平衡。 微生物对氨基酸的需要量一般是20mg／ml c.碱基 碱基是核酸、核苷酸及一些辅酶的组分； 一般情况下，核苷酸不能用作生长因子，因为它不能透过细胞膜。 微生物对碱基的需要量一般是10～20mg／ml d.其他生长因子 有些微生物的生长需要一些很特殊的物质，也称生长因子。 Eg.流感嗜血杆菌一定要在含红细胞的培养基上生长，因为它需要卟啉环作生长因子。 厌氧条件下生长的啤酒酵母需要甾醇作为生长因子。 在配制微生物培养基时，一般可用生长因子含量丰富的天然物质作原料以保证微生物对它们的需要。 Eg.如果配制的是天然培养基，则可加入 酵母膏（yeast extract）、 玉米浆（cornsteep liquor，一种浸制玉米以制取淀粉后产生的副产品）、 肝浸液（liver infusion）、 麦芽汁（malt extract）、 其他新鲜的动、植物的汁液； 如果配制的是组合培养基，则可加入复合维生素溶液。 * * 营养（nutrition）：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。 营养为一切生命活动提供了必需的物质基础！ 吸收 利用 生物有机体 营养物质 摄取 一、微生物的营养类型 1、 微生物营养及营养物 营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，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。 在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。 微生物的营养物可为它们的正常生命活动 提供结构物质、能量、代谢调节物质 和必要的生理环境。 营养类型是指根据微生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源的不同，而划分的微生物类型。 2、 微生物营养类型 （1）光能无机营养型（光能自养型，photoautotroph） 能以CO2为主要唯一或主要碳源； 进行光合作用获取生长所需要的能量； 以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质； CO2 + 2H2A 光合色素 光能 [CH2O] + 2A + H2O 例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供