第二章：微生物的营养..pptVIP

第二章 微生物的营养 1微生物的营养要求 营养物质：满足机体生长、繁殖和生理活动的物质 营养：获取和利用营养物质的过程。 主要元素：C、H、O、N、S、P(97％) 1)化学元素 微量元素: Zn、Mn、Na、Cl、Co、 Cu 化学元素比例因菌种、培养条件等有所不同，如： 幼龄菌含N高，硫细菌较多S，铁细菌较多Fe，等。 2)化学成分及其分析 化学元素组成有机物、无机物和水（70％－90％） 有机物分析: (1)化学法直接抽提，定性定量分析 (2)破碎细胞得亚显微结构，再分析 无机物分析： 干细胞高温炉（550℃）焚烧得到的灰分（ash costituent）无机方法分析其中各种无机元素含量。 水份分析： 细胞表面水分吸干后的重量为湿重；采用低温真空干燥、 红外快速烘干方法烘干至恒重为干重。 4 营养物质进入细胞 影响营养物质进入细胞的因素 4.1单纯扩散（simple diffusion） 4.2促进扩散（facilitated diffusion） 膜外一侧较高浓度的分子加速扩散到膜内，直至浓度平衡。 特点 ①膜载体蛋白（诱导酶）介导 ②离子载体介导 ③速度较快 例举 氨基酸、单糖、维生素、无机盐、阳离子等。 4.3主动运输（active transport） 微生物吸收营养物质的主要方式。 特点 复习题: 5 思考题:1、2 1）初级主动运输（primary active transport） 电子传递系统（呼吸能） ATP酶作用（化学能） 细菌嗜紫红质（光能） 胞内质子外排，建立膜内外质子浓度差 2)次级主动运输（secondary active transport) 质子质子浓度差减弱、消失，偶联物质的运输。 方式 ①同向运输（symport） 例： glu,gal,ser,HPO4-,HSO4-etc. ②逆向运输（antiport）例：Na+ ③单向运输（uniport）例：K+ 同向运输(symport) 逆向运输(antiport) 单向运输(uniport) Comparison of passive and active transport 3)ABC转运器（ATP-binding cassette transporter） ABC转运器属于一个庞大而多样的蛋白家族，每个成员都含有两个高度保守的ATP结合区（ATP binding cassette），故名ABC转运器。 工作模式：通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。 一种ABC转运器只转运一种或一类底物，具有转运离子、氨基酸、核苷酸、多糖、多肽、甚至蛋白质的成员。 ABC转运器还可催化脂双层的脂类在两层之间翻转，这在膜的发生和功能维护上具有重要的意义。 ABC 转运器 ABC Transporter Functtion E.coli ABC运输蛋白位于细菌的内膜 ，运输时需要水解ATP提供能量 4) Na+, K+--ATP酶(Na+, K+--ATPase)系统 机制：构象变化假说 结果：Na+泵出胞外，K+泵进胞内。 * * 了解微生物营养物质与微生物的营养类型。 掌握配制培养基的原则，培养基的类型及应用。 掌握营养物质进入微生物细胞的类型及特点。 [教学基本要求] 微生物营养是微生物生理学重要部分，主要阐明营养 物质在其生命活动中的生理功能及微生物细胞从外界 环境摄取营养物的具体机制。 1.1微生物细胞的化学组成 1.2微生物的营养需求 1.2.1碳源（carbon source） 指能提供微生物营养所需即构成细胞物质或代谢产物中的碳元素的营养。 分解代谢抑制：当细菌生长过程中容易利用的碳源存在时，利用第二种碳源的基因经常处于被抑制状态。 一般原则：单糖优于双糖，已糖优于戊糖，淀粉优于纤维素，纯多糖优于杂多糖 无机C源：CO2、碳酸盐，只能被自养微生物利用 有机C源：糖及糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸等 1.2.2氮源（nitrogen source） 一般只作为合成细胞物质中蛋白质、核酸等重要生物大分子的原料，一般不作为能源。 有机类：蛋白胨；鱼粉；酵母浸膏等。 无机类：氨；铵盐；硝酸盐；分子氮等。 速效氮源：有利于菌体生长 迟效氮源：有利于代谢产物的形成。 ?氨基酸自养型 氨基酸异养型 化学物质 有机物：同碳源 无机物：还原态无机物（NH4+、