简述微生物营养类型

第四章 微生物的营养与培养基目的要求：通过本章的课堂教学，使学生了解微生物营养类型的特点及多样性，以及根据不同微生物各自的营养要求，配制相应的培养基对微生物培养的理论知识，为今后对微生物的研究与利用打下基础。

教学内容：1、微生物的6类营养要素2、微生物的营养类型3、营养物质进入细胞的方式单纯扩散(simple diffusion)促进扩散(facilitated diffusion)主动运输(active transport)基团移位(group translocation)4、培养基(media)配制的原则5、培养基的种类重点内容：微生物 营养类型营养物质进入细胞的方式培养基(media)配制的原则及主要培养基类型营养（nutrition）：微生物CUN 从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖等生理活动的过程。

营养物质（nutrient）：那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为营养物质。

营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。

第一节 微生物的六种营养要素一、微生物细胞的化学组成细胞化学元素组成：主要元素: 包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等，碳、氢、氧、氮、磷、硫等微量元素: 包括锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。

微生物细胞组成：有机物、无机物和水。

有机物：主要包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。

无机物：是指与有机物相结构或单独存在于细胞中的无机盐(inorganic salt)等物质。

水：细胞维持正常生命活动所不可少的，一般可占细胞重量的70%-90%。

二、微生物的营养要素营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

1、碳源：在微生物生长过程中能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。

碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质（如糖类、脂类、蛋白质等）和代谢产物，同时绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质。

微生物六大营养要素及功能
微生物的六大营养要素及功能如下：
1. 碳源：能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。

2. 氮源：能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。

少数能提供能源，只有少数自养微生物如硝化细菌能利用铵盐、硝酸盐产生能量。

3. 能源：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。

4. 生长因子：是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。

其作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢，补充微生物所需的氨基酸，利用嘌呤、嘧啶来合成核苷酸，再合成核酸。

5. 无机盐：可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素，作为酶活性中心的组成部分，维持生物大分子和细胞结构的稳定性，调节并维持细胞的渗透压平衡，控制细胞的氧化还原电位。

6. 水：是一切生命活动的必须条件，是微生物生长必不可少的物质。

这些营养要素是微生物生长和繁殖所必需的，对于维持微生物的生命活动具有重要作用。

1、何为微生物？具有哪些特点？微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。

特点：①体积小，比表面积大；②吸收多，转化快；③生长旺，繁殖快；④适应性强，易变异；⑤种类多，分布广。

2. 何为三域学说（三原界分类系统）？三域学说（三原界分类系统），认为所有生物存在一个共同祖先，由它分三条进化路线，形成了三个域（原界）：古细菌域（原界）、真细菌域（原界）和真核生物域（原界）。

3. 在微生物学发展过程中，巴斯德和柯赫有哪些贡献？何为柯氏法则？（1）巴斯德：微生物学奠基人之一，彻底否定了微生物“自生说”学说；完善预防免疫接种；证实发酵是由微生物引起的；发明巴斯德消毒法等。

（2）柯赫：微生物学奠基人之一，建立了微生物学的基本研究技术；对病原细菌的研究做出了突出的贡献，提出了柯赫原则（柯氏法则）。

（3）柯氏法则：是证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则，内容如下①在每一病例中都出现这种微生物；②必须能自原寄主分离出这种微生物，并在培养基中培养出来；③用已纯化的纯培养微生物人工接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；④从试验发病的寄主中能再度分享并培养出这种微生物。

10月30日1. 解释名词：（1）细菌：是一类细胞型、细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。

（2）L-型细菌：指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。

（3）原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞，一般由G+形成。

（4）球状体（原生质球）：指用溶菌酶处理细胞，还残留部分细胞壁的球状体，一般由G-形成。

（5）质粒：指原核生物基因组外具有独立复制能力的闭合环状的双链DNA。

（6）原核：指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核。

2. 阐述G＋菌及G－菌的细胞壁结构差异，并由此说明革兰氏染色的原理。

微生物营养和培养基营养物：必须得到的细胞结构成分，必须得到的能量储存物质。

营养：把营养物从外界吸收至细胞内，复制出新细胞结构的过程。

主要营养物及其功能主要功能：提供合成原生质和代谢产物原料；产生合成反应及生命活动所需能量；调节新陈代谢。

微生物的6大营养要素：（一）碳源定义：凡能提供微生物营养所需碳元素的营养源。

功能：碳源、能源（二）氮源物质定义：凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。

功能：氮源，一般不作能源。

氨基酸自养型和异养型生物速效氮源和迟效氮源生理碱性、酸性、中性盐（三）能源定义：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。

化学能：有机物-化能异养微生物无机物-化能自养微生物光能：光能自养和光能异养微生物（四）生长因子定义：一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。

种类：维生素、AA、base、FA等。

作用：辅酶或酶活化来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等，复合维生素。

（五）无机盐所需浓度在10-3-10-4M的元素为大量元素所需浓度在10-6-10-8M为微量元素。

主要功能：构成菌体成分；酶活性基组成或维持酶活性；调节渗透压、pH、Eh；化能自养微生物能源等。

（六）水存在状态：游离态（溶媒）和结合态（结构组成）生理作用：组成成分；反应介质；物质运输媒体；热的良导体。

微生物营养类型依碳源不同：异养型（不能以CO2为主要或唯一碳源）自养型（能以CO2为主要或唯一碳源）依能源不同：光能营养型（光反应产能）化能营养型（物质氧化产能）化能自养型微生物:氧化无机物而获得能量的微生物；化能自养微生物必须从氧化磷酸化所获得的能量中，花费一大部分A TP以逆呼吸链传递的方式把无机氢（H++e-）转变成还原力[H]；光能自养型微生物:能利用日光辐射的微生物。

在光能自养微生物中，A TP是通过循环光合磷酸化、非循环光合磷酸化或紫膜光合磷酸化产生的，而还原力[H]则是直接或间接利用这些途径产生的。

微生物的营养类型1. 内容根据微生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源以及电子供体的不同，微生物的营养类型可分为：光能无机自养型、光能有机异养型、化能无机自养型、化能有机异养型。

1.光能无机自养型：以光作为能源，以CO2为基本碳源，还原CO2的氢供体是还原态无机化合物（H2O、H2S或Na2S2O3等）。

2.光能有机异养型：以光为能源，以有机碳化合物（甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、异丙醇、丙酮酸和乳酸等）作为碳源与氢供体营光合生长，在只有无机物的环境中不能生长，所以有别于利用CO2作为唯一碳源的自养型。

3.化能无机自养型：利用无机化合物氧化过程中释放出的能量，并以CO2为碳源。

它们能在完全无机的环境中生长。

4.化能有机异养型：以有机碳化合物作为能源，碳源和氢供体也是有机碳化合物。

有机碳化合物是兼有能源与碳源功能的双重营养物。

如淀粉、蛋白质等大分子物质以及单糖、双糖、有机酸和氨基酸等简单有机物。

营养缺陷型：某些菌种发生突变（自然突变或人工诱变）后，失去合成某种（或某些）对该菌株生长必不可少的物质（通常是生长因子如氨基酸、维生素）的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型。

相应的野生型菌株称为原养型。

2. 练习一、选择题1. 大多数微生物的营养类型属于：（）A. 光能自养B. 光能异养C. 化能自养D. 化能异养答案：D2．蓝细菌的营养类型属于：（）A．光能自养 B. 光能异养 C．化能自养 D. 化能异养答案：A3. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：（）A. 所需能源物质不同B. 所需碳源不同C. 所需氮源不同答案：B二、填空1. 光能自养菌以__________作能源，以__________作碳源。

答案：光，CO22.光能异养菌以__________作能源，以__________为碳源，以__________作供H体将__________合成细胞有机物。

答案：光，CO2，有机物，CO23.化能自养菌以__________取得能量，以__________作碳源合成细胞有机物。

微生物的四大营养类型
微生物的四大营养类型为：
1.光能自养型：这类微生物利用光能作为能源，以二氧化碳作为碳源，通过光合作用合成有机物。

例如，紫色硫细菌、绿色硫细菌等。

2.光能异养型：这类微生物以光能作为能源，以有机物作为碳源，通过光合作用合成有机物。

例如，红螺菌等。

3.化能自养型：这类微生物以化学能作为能源，以二氧化碳作为碳源，通过化能合成作用合成有机物。

例如，硝化细菌等。

4.化能异养型：这类微生物以化学能作为能源，以有机物作为碳源，通过分解有机物获取能量和合成有机物。

大多数微生物属于这种类型，例如，乳酸菌、酵母菌等。