chap4-微生物的营养和培养基
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微生物的营养和培养基7微生物要不断地生长繁殖,这就要从它的生活的外部环境中吸取所需要的各种营养物质,合成本身的细胞物质,提供机体进行各种生理活动所需要的能量,保证机体进行正常的生长与繁殖,保证其生命能维持和延续同时将代谢活动产生的废弃物排出体外。
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称为营养物质。
而微生物获得和利用营养物质的过程称为营养。
微生物的六大营养要素一、微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学成分以有机物和无机物两种状态存在。
有机物包含各种大分子,它们是蛋白质、核酸、类脂和糖类,占细胞干重的99%。
无机成分包括小分子无机物和各种离子,占细胞干重的1%。
微生物细胞的元素构成由C、H、O、N、P、S、K、Na、Mg、Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Mo 等组成。
其中C、H、O、N、P、S六种元素占微生物细胞干重的97%;其他为微量元素。
微生物细胞的化学元素组成的比例常因微生物种类的不同而各异。
组成微生物细胞的化学元素分别来自微生物生长的所需要的营养物质,即微生物生长所需的营养物质应该包含有组成细胞的各种化学元素。
这些物质概括为提供构成细胞物质的碳素来源的碳源物质,构成细胞物质的氮素来源的氮源物质和一些含有K、Na、Mg、Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Mo 元素的无机盐。
二、微生物的营养物质及其生理功能微生物生长所需要的营养物质主要是以的有机物和无机物的形式提供的,小部分由气体物质供给。
微生物的营养物质按其在机体中的生理作用可区分为:碳源、氮源、无机盐、生长因子和水五大类。
1、碳源在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质称为碳源。
碳源的生理作用主要有:碳源物质通过复杂的化学变化来构成微生物自身的细胞物质和代谢产物;同时多数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的能量,但有些以又CO2为唯一或主要碳源的微生物生长所需的能源则不是来自CO2。
2、氮源凡是可以被微生物用来构成细胞物质的或代谢产物中氮素来源的营养物质通称为氮源物质。
第四章 微生物的营养和培养基(4学时)微生物的营养和培养基是微生物学中很重要的一部分内容,要求学生掌握微生物的营养要素、营养类型、营养物质的运送方式,培养基的选择和配制等内容。
1.营养:指生物体从外部环境摄取其生命所必需的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
有机物无机物累积有益代谢物 能量生长繁殖2.营养物:具有营养功能的物质。
为正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。
3.学习意义:是研究和利用微生物的基础,能更自觉和有目的地选用或设计符合微生物生理要求或有利于生产实践应用的培养基。
第一节微生物的六大营养要素六种营养要素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水 一、碳源1.定义:能提供微生物营养所需的碳元素的营养物。
2.碳源谱:(可利用的碳源范围):P100C ·O无机碳源C ·0·X C ·HC ·H ·O ——最适碳源 C ·H ·0·N 碳源谱广有机碳源 C ·H ·O ·XX ——指除C 、H 、O 、N 以外的任何一种或几种元素。
3. 最佳碳源① 以糖为主,其中又以G 为主。
糖>醇>酸>酯 ② 单糖>双糖>多糖 ③ 己糖>戊糖 4.利用碳源能力整个微生物界,利用能力强,具体种利用碳源能力有限。
有的微生物广泛利用不同类型的碳源,如:假单胞菌属的有些种可利用90种以上的碳源;有的利用范围极狭窄,如:甲烷氧化菌仅能利用两种碳源:甲烷和甲醇;某些纤维素分解菌只能利用纤维素。
5.碳源的自养和异养无机碳源——自养微生物;有机碳源——异养微生物。
二、氮源:N 是组成核酸和蛋白质的重要元素,细胞中仅次于碳和氧。
1.定义:凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。
2.氮源谱N ·H :NH 3、铵盐 N ·O :硝酸盐 无机氮 N :N 2N ·C ·H ·O ·X :复杂蛋白质、核酸氮源谱广(从分子态N 2到复杂的含氮化合物)有机氮N ·C ·H ·O :尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等3.利用氮源的顺序异养微生物对氮源的利用顺序:N ·C ·H ·O 或N ·C ·H ·O ·X >N ·H >N ·O >N 4. 氨基酸自养型生物:不需氨基酸作氮源(动物和大量异养微生物)氨基酸异养型生物:需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源(绿色植物、很多微生物) 三、能源1.定义:能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
第四章微生物的营养和培养基一、名词解释C/N比:微生物培养基中所含碳源中的C原子的摩尔数与氮源中的N原子的摩尔数之比。
EMB培养基:伊红美蓝乳糖培养基。
氨基酸自养型微生物:不需要利用氨基酸作氮源的微生物,它们能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸。
单纯扩散:指疏水性双分子层细胞膜(包括孔蛋白在内)在无载体蛋白参与下,单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。
单细胞蛋白:单细胞蛋白,也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。
氮源:凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。
的微生物。
光能自养型:光为能源,无机物为氢供体,基本碳源是CO2化能异养型:有机物为能源,有机物为氢供体,基本碳源是有机物的微生物。
的微生物。
化能自养型:无机物为能源,无机物为氢供体,基本碳源是CO2基本培养基:仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基。
基团移位:指一类既需要特异性载体蛋白的参与,又需耗能的一种物质要运送方式。
鉴别培养基:一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。
培养基:指由人工配制的、含有六大营养素、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。
生长因子:是一类对调节微生物正常代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的微量有机物。
水活度:在天然或人为环境中,微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。
速效氮:可以直接被植物根系吸收的氮。
碳源:一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养源。
天然培养基:是指一类利用动、植物或微生物包括用其提取物制成的培养基。
微生物营养:生物体从环境吸取和利用营养物质,满足自身生理需要的过程。
无机营养型微生物:靠氧化无机物获得能量来生存的微生物。
选择性培养基:一类根据某微生物的特殊营养要求或对其化学、物理因素抗性的原理而设计的培养基。