细菌的营养代谢课件.pptVIP

細菌的營養代謝

一細菌的營養物質及其作用1、細菌的营养物质作用：(1)供給細菌合成細胞物質的原料；(2)用以產生能量；(3)有的營養物如維生素主要用於調節新陳代謝。2、細菌的營養物質（1）水是細胞維持正常生命活動所必不可少的，一般可占細胞重量的70－90%。在微生物各種各樣的生理活動中必須有水參加才能進行。水是一種最優良的溶劑，可保證幾乎一切生物化學反應的進行水可維持各種生物大分子結構的穩定性，並參與某些重要的生物化學反應。水還有許多優良的物理性質，諸如高比熱、高汽化熱、高沸點以及固態時密度小於液態等，都是保證生命活動十分重要的特性。（2）碳源：是構成微生物細胞和代謝產物中碳架來源的營養物。碳源既是微生物的組成成分，又是微生物的能量來源。微生物可以利用的碳源範圍極廣，分為有機碳源和無機碳源兩大類，糖類是最廣泛利用的碳源。碳源物質在細胞內經過一系列複雜的化學變化後成為微生物自身的細胞物質(如碳水化合物、脂、蛋白質等)和代謝產物，碳可占一般細菌細胞幹重的一半。（3）氮源：是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養源。氮是組成微生物蛋白質、酶和核酸的成分。能利用的氮源種類十分廣泛。空氣中分子態的氮、無機和有機氮。氮源這類物質主要用來合成細胞中的含氮物質，一般不作為能源，只有少數自養微生物能利用銨鹽、硝酸鹽同時作為氮源與能源。不同種類的微生物對氮源的需要也不盡相同。微生物培養時最常用的有機氮源是牛肉膏、酵母膏等，蛋白腖（部分水解蛋白質）是許多微生物良好的氮源。（4）無機鹽主要有P、S、Mg、K、Ca、Na、F微量元素等。無機鹽是微生物生長必不可少的一類營養物質,它們在機體中的生理功能主要是作為酶活性中心的組成部分、維持生物大分子和細胞結構的穩定性、調節並維持細胞的滲透壓平衡、控制細胞的氧化還原電位和作為某些微生物生長的能源物質等。主要元素包括磷、硫、鉀、鎂、鈣、鈉等。微量元素包括鋅、錳、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。在配製培養基時，首選加入磷酸氫二鉀和硫酸鎂，基本時可以同時提供4種需要量最大的元素。（5）生長因數通常指那些微生物生長所必需且需要量很小,而且微生物自身不能合成或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物。根據生長因數的化學結構和它們在機體中的生理功能的不同,可將生長因數分為維生素、氨基酸與嘌呤及嘧啶三大類。生長因數可以從酵母膏、玉米漿、麥芽汁、血液或血清中獲得。1、自養型：能在完全為無機物的環境中生長，所需營養物質簡單，他們具有完備的酶系統，能利用二氧化碳和碳酸鹽作為碳源，合成菌體內所需要的有機碳化合物。例如：菌紅素、菌綠素等等。即這類細菌含有特殊的色素。

2、異養型：必須利用有機物作為其碳源，不具備完備的酶系統，其代謝所需能量大多通過分解化學物質而獲得。

腐生菌：從無生命的有機物中取得能量和碳源的細菌。

寄生菌：從活的動植物或微生物體內取得能量和碳源的細菌。二細菌的營養類型三細菌攝取營養的方式1、被動擴散：指疏水性雙分子層細胞膜在無載體蛋白參與下，單純依靠物理擴散方式讓許多小分子、非電離分子尤其是親水性分子被動通過的一種物質運送方式。主要有氧、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。2、促進擴散：指溶質在運送過程中，必須借助存在於細胞膜上的底物特異載體蛋白的協助，但不消耗能量的一類擴散性運送方式。促進擴散與被動擴散的主要區別在於通過促進擴散進行跨膜運輸的物質需要借助與載體(carrier)的作用才能進入細胞.而且每種載體只運輸相應的物質,具有較高的專一性。3、主動運輸指一類須提供能量並通過細胞膜上特異性載體蛋白構象的變化，而使膜外環境中低濃度的溶質運入膜內的一種運送方式。運送對象舉例：氨基酸、乳糖等糖類，Na+、Ca2+等無機離子。ATPADP+Pi恢復原構像再迴圈耗能構像改變膜上膜外膜內移位結合12主動運輸特點：被運送的物質可逆濃度梯度進入細胞內要消耗能量，必需有能量參加。有膜載體參加，膜載體發生構型變化。被運送物質不發生任何變化。

4、基團轉移指一類既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質運送方式，其特點使溶質在運送前後還會發生分子結構的變化，因此不同於一般的主動運送。

運送對象舉例：葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等。運送機制主要靠磷酸轉移酶系統。運輸方式濃度載體耗能運送分子發生變化單純擴散高→低不需要不耗能不變化促進擴散高→低需要不耗能不變化主動運輸低→高需要耗能不變化基團轉位