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江南大学微生物综合;笫一节微生物的营养 ;一、微生物细胞的化学组成 1、元素组成：C、H、O、N、P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Mo。 其中C、H、O、N、P占细胞干重的97%。 2、物质组成 (1)水：约占细胞湿重的90%。 (2)有机物：主要有蛋白质、碳水化合物、脂类、核酸、维生素以及它们的合成中间体和降解物。 (3)无机盐：灰分元素是指参与有机物组成及单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰分物质中的元素。;3．影响微生物细胞化学组成的因素 (1)微生物的种类：硫细菌、铁细菌、海洋细菌含有较多的S、Fe、Cl和Na。 (2)菌龄：幼龄菌中含氮量较高。 (3)培养条件：在氮源丰富的环境中生长的微生物含氮量较高。 ;微生物细胞元素组成;部分发酵产品的元素组成;二.微生物的营养物质;;环境中水的存在状态 结合水：与溶质或其它分子结合而不能被微生物所利用状态的水； 游离水：可以被微生物所利用的水 水活度water activity aw= p/p0 微生物生长要求：aw=0.63~0.99;2.碳源 carbon source;微生物的碳源谱;3.氮源 nitrogen source;微生物的氮源谱;速效性氮源 能够被微生物细胞直接吸收和利用的有机氮源。 迟效性氮源 不能被微生物直接吸收，必须先经相应的水解酶降解以后，才能被细胞吸收利用的有机氮源 ;“生理酸性盐”与“生理碱性盐”;部分发酵产物的氮源;4.无机盐类mineral salts;第18页/共117页;大量（主要/宏量）元素 macroelements P、S、K、Na、Ca、Mg等 需要量：10-3~10-4M 微量元素 microelements Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Mo等 需要量： 10-6~10-8M;无机盐一般采用的浓度范围;对一些产物有影响的微量元素;5.生长因子 growth factor;几种微生物的生长因子;向培养基中添加生长因子的措施 直接添加 添加富含生长因子的物质 酵母膏，玉米浆，肝浸汁，麦芽汁;玉米浆含的氨基酸;6、能源 energy source ;7、气体;向微生物提供氧的措施 实验室： 液体培养（三角瓶、试管）：浅液层、振荡 固体培养（平板、斜面）：表面生长 大生产： 液体培养（发酵罐）：通风、搅拌 固体培养：浅层、通风;（2）二氧化碳CO2 对于自养微生物：唯一或主要碳源 对于??养微生物：;三、微生物的营养类型;分类标准;2、微生物的营养类型;光能无机营养型 photolithotroph;光能有机营养型 photoorganotroph;化能无机营养型 chemolithotroph;化能有机营养型 chemoorganotroph;四.营养物质的跨膜输送;本部分要求掌握： ①输送动力， ②输送方向， ③是否需要载体及其特异性， ④被输送物质在输送过程中是否发生化学变化 ⑤输送物质举例。 ;1.简单扩散 simple diffusion;输送机制：通过亲水小孔或脂双分子层。 J=D dc/dx J：扩散速度 D：扩散系数 dc/dx：该物质的浓度梯度 影响因素：分子的大小、溶解性、极性和环境的温度等 ;2、促进扩散 facilitated diffusion;第42页/共117页;3、主动运输 active transport ;第44页/共117页;Na—K泵;第46页/共117页;4、基团移位 group translocation;输送机制： 例：磷酸转移酶系统（PTS） 酶Ⅰ：非特异性，存在于细胞质中 酶Ⅱ：特异性(诱导型)，存在于膜上 因子Ⅲ：特异性，存在于细胞质中 HPr(组氨酸蛋白质/热稳定蛋白质)：非特异性，存在于细胞质中 ;第49页/共117页;膜泡运输 Membrane vesicle transport;四种物质运输方式的比较;第52页/共117页;;五、培养基medium;（一）培养基应具有的共性;（二）制备培养基的要素;（三）培养基的种类;一些营养物质的来源与成分;玉米浆的平均化学组成(以干物质计);合成培养基synthetic medium，defined medium 利用化学成分完全了解的高纯化学试剂制成的培养基。 如：培养霉菌用的察氏培养基（g/L) NaNo3 2, K2HPO4 1, KCl 0.5, MgSO4·7H2O 0.5 FeSO4·