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知识点1微生物的6类营养要素微生物是指在人类肉眼无法观测到的微小生物体，广泛分布于自然界中各种环境中，扮演着重要的角色。
微生物需要营养来生长和繁殖。
微生物的营养物质分为6类，具体如下：1. 碳素源碳素是微生物最重要的营养物质之一，用于构建细胞体和保持生长所需的能量供给。
微生物利用多种碳素源，如葡萄糖、乳糖、蔗糖、木糖等单糖，以及淀粉、纤维素等复糖类，通过代谢，将碳素转化为生物体所需的化学物质。
2. 氮源氮元素是构成细胞中蛋白质和核酸的主要元素，因此微生物需要适量的氮素来满足其生理需求，以保证生长和繁殖。
微生物利用多种氮源，如氨、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素等代谢产物，以及氨基酸和蛋白质等有机氮。
3. 磷源磷是细胞核酸、脂质和ATP等物质的构成成分之一，对于微生物而言，磷源是必要的营养物质。
微生物利用多种磷源，如磷酸盐、脱氧核糖核酸及其盐酸盐、亚磷酸盐等。
4. 硫源硫元素是组成微生物体内许多重要化合物的主要成分之一，如蛋白质、细胞壁、ATP 等。
微生物利用多种硫源，如硫酸盐、硫醇、硫氰酸，以及来自其他微生物死亡的硫。
5. 微量元素微生物需要大量的微量元素来支持其生长和代谢活动，如镁、钙、钠、铁、锌、铜、锰等。
这些微量元素在微生物的代谢过程中发挥着各自的作用，没有这些微量元素，微生物的生长和代谢活动会受到严重影响。
6. 氧氧是微生物代谢运作所必需的，可以作为电子受体，促进ATP的生成。
微生物的氧需求程度不同，分为好氧菌和厌氧菌。
好氧菌需要氧气来供给细胞呼吸作用，进行代谢产生能量，而厌氧菌则不需要氧气或是在无氧条件下进行呼吸和能量代谢。
总之，微生物需要碳素、氮源、磷源、硫源、微量元素和氧等多种营养物质来生长和繁殖。
影响微生物生长的因素很多，如适宜的温度、酸碱度、盐度、营养物质质量比、气体含量等等。
只有在各种生态因素协同作用下，微生物才能健康地生长和发育，发挥其在自然界中的重要作用。
微生物的营养类型微生物的营养类型比高等生物复杂，按不同分类方法可将微生物分成不同类型。
通常依据微生物获取能源、碳源、氢或电子供体不同将微生物分为4种营养类型：光能无机营养型、光能有机营养型，化能无机营养型和化能有机营养型。
表1-6 微生物的营养类型营养类型能源氢供体主要碳源实例光能无机营养型(光能自养型)光能有机营养型(光能异养型)化能无机营养型(化能自养型)化能有机营养型(化能异养型)光光无机物*有机物无机物有机物无机物有机物CO２CO２及简单有机物CO２有机物蓝细菌,藻类红螺菌科细菌硝化细菌,硫化细菌,铁细菌,氢细菌,硫黄细菌绝大多数细菌,全部真核微生物* :NH4+,NO２-,S,H２S,H２及Fe2+等一、光能无机营养型(photolithotroph)也称光能自养型，是一类具有光合色素、能利用光能并以水或还原态无机物为供氢体同化CO2的微生物。
藻类、蓝细菌和光合细菌属于这种类型。
光合色素是一切光合微生物特有的色素，主要有叶绿素(或菌绿素)、类胡萝卜素和藻胆素3大类，其中叶绿素或菌绿素为主要的光合色素，类胡萝卜素和藻胆素的主要功能为捕获光能并在强光照射时保护叶绿素。
光能自养型微生物的光合作用分为产氧光合作用和不产氧光合作用两种类型。
1.产氧光合作用藻类和蓝细菌细胞内含有叶绿素，能与高等植物一样利用光能分解水产生氧气并还原CO2为有机碳化物，其反应通式为：光能CO２ + H２O ----------［CH２O］+ O２↑叶绿素藻类的叶绿体中含有叶绿素a和类胡萝卜素，其它光合色素随类群而异。
藻类多数水生，只要环境中有光照、少量氮素和无机盐就能生长。
蓝细菌的光合色素除叶绿素a和类胡萝卜素外，还含有藻青蛋白和藻红蛋白等藻胆素。
蓝细菌能吸收光能并同化CO２，一般不需要特殊的生长因子，只要有水、光照、少量氮素、无机盐和pH中性至微碱性的环境就能生长。
2.不产氧光合作用光合细菌(紫色细菌和绿色细菌)与蓝细菌不同，它们的细胞内虽然含有类似于叶绿素的菌绿素，但不能进行以H２O为供氢体的非环式光合磷酸化作用，也不产生氧气。
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。
微生物的营养物和营养类型一、微生物所需营养物质通常包括碳源(carbon source)、氮源(nitrogen source)、能源(energy source)、无机盐(mineral salts)、生长因子(growth factor)、水(water)，共六大类。
1.碳源(carbon source)是指可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。
是细胞内除了水分以外需要量最大的营养物(约占细胞干重50%)，它既可以提供合成细胞物质及代谢物的原料，又是化能异养微生物生理活动的能量来源。
微生物可利用的碳源谱很广，大体分为有机碳源和无机碳源两大类。
其中，碳氢氧型是异养型微生物的最适合的碳源。
如糖类、醇类、醛类、有机酸类和脂类等。
其中应用最广泛的是糖类。
2.氮源( nitrogen source)是构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养物质。
主要营养物(约占细胞干重12-15%)，提供细胞合成中含氮物的原料，比如蛋白质，核酸，以及含氮代谢物的原料。
一般不作为能源，少数细菌例外(硝化细菌、硫化细菌)。
3.能源(energy source )为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
能源谱主要包括光能和化学物质。
光能是光能自养和光能异养微生物的能源。
化学物质又分有机物和无机物，有机物是化能异氧微生物的能源，无机物是化能自养微生物的能源。
4.无机盐( mineral salts )硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。
无机盐不仅是细胞许多重要物质的组成成分，构成酶的活性基团，维持酶活性，调节细胞渗透压、pH值及氧化还原电位，有些比如硫、铁等还是自养微生物的能源物质。
5.生长因子(growth factor)微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。
生长因子主要包括氨基酸、维生素（B族）、碱基等。
由于不同的微生物需求的生长因子的种类和数量不同，那么配制培养基的时候，一般要选择生长因子含量丰富的天然物质，比如酵母膏，玉米浆等。
