微生物的营养类型
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微生物的营养1.微生物的营养要求微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
水:水是各种生物细胞必需的。
水是良好的溶剂,微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。
碳源:碳源是合成菌体成分的原料,也是微生物获取能量的主要来源。
整体上看来,微生物可以利用的碳源范围极广,从大类上说,可以分为有机碳源和无机碳源两大类,凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物,凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。
糖类是最广泛利用的碳源。
氮源:氮源主要是供给合成菌体结构的原料,很少作为能源利用。
与碳源相似,微生物作为一个整体来说,能利用的碳源种类十分广泛。
某些微生物(如固氮菌)能利用空气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有机氮化物。
多数致病菌则必须供给蛋白胨、氨基酸等有机氮化物才能生长。
无机盐类:无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。
微生物需要的无机盐类很多,主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等,其主要功能为构成菌体成分;调节渗透压;作为某些酶的成分,并能激活酶的活性等。
生长因子:有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类,仍不能生长,还要供给一定量的所谓“生长因子”。
其种类很多,主要是B族维生素的化合物等。
生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得。
2.微生物的营养类型根据微生物对碳源的要求不同,可将其分为自养菌和异养菌两大营养类型。
凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的,叫自养菌;不能利用无机碳而需要有机碳才能合成菌体内有机碳化物的,为异养菌。
根据其生命活动所需能量的来源不同,可分为光能营养菌和化能营养菌。
前者是从光线中获得能量,后者则从化学物质氧化中取得能量。
因此,根据微生物所需的碳源和能源不同,可将微生物分为光能自养菌、光能异养菌、化能自养菌、化能异养菌等四类。
如表所示:微生物的营养类型3.营养物质的运输:外界环境的营养物质只有被微生物吸收到细胞内,才能被微生物分解与利用,微生物生长过程中产生的一些代谢产物也必须分泌到细胞外,在这两个过程中,细胞膜起着重要作用。
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。
微生物的营养类型
微生物营养类型是根据微生物需要的主要营养元素即能源和碳源的不同而划分的微生物类型。
它分为:光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型四种。
定义
营养类型指根据微生物需要的主要营养元素即能源和碳源的不同而划分的微生物类型。
分类
根据微生物生长所需要的碳源物质的性质,可将微生物分成自养型与异养型两大类。
又可以微生物生长所需能量来源的不同进行分类,可分成化能营养型与光能营养型。
还可根据其生长时能量代谢过程中供氢体性质的不同来分,将微生物分成有机营养型无机营养型综合起来,可将微生物营养类型划分为四种基本类型,即化能有机营养型、化能无机营养型、光能无机营养型、光能有机营养型等。
光能自养
属于这一类的微生物都含有光合色素,能以光作为能源,CO2作为碳源。
如蓝细菌(含叶绿素)、红硫细菌和绿硫细菌等少数微生物(含细菌叶绿素)能利用光能从二氧化碳合成细胞所需的有机物质。
但这种细菌在进行光合作用时,除了需要光能外还需有硫化氢的存在,它们从硫化氢中获得氢,而高等植物则是在水的光解中获得氢以还原二氧化碳。
绿色细菌:
光能
CO2+H2S → [CH2O]+2S+H2O
光合色素
光能异养型
光能异养型微生物利用光为能源,利用有机物为供氢体,不能以CO2作为主要或唯一的碳源,一般同时以CO2和简单的有机物为碳源。
光能异养细菌生长时,常需外源的生长因子。
如红螺菌科的细菌(即紫色无硫细菌)以光为能源,CO7为碳源,并需异丙醇为供氢体,同时积累丙酮。
光能
2(H3C)2CHOH+CO2 → 2CH3COCH3+[CH2O]+H2O
光合色素
光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子
化能自养型
以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源,以无机物氧化释放的化学能为能源,利用电子供体如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等使CO2还原成细胞物质。
无机物+2O2→氧化产物+能量
↓
CO2+[4H]→[CH2O]+H2O
这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。
它们在自然界物质转换过程中起着重要的作用。
化能异养型
大部分细菌都以这种营养类型生活和生长,利用有机物作为生长需要的碳源和能源。
根据化能异养型微生物利用有机物的特性,又可以将其分为下列两种类型:
腐生型微生物:利用无生命活性的有机物作为生长的碳源。
寄生型微生物:寄生在生活的细胞内,从寄生体内获得生长所需要的营养物质。
存在于寄生与腐生之间的中间过渡类型微生物,称为兼性腐生型或兼性寄生型。
微生物
传染性疾病是由某些微生物所引起的,这些微生物称为病原菌,主要是以有害的细菌和病毒为主。
某些病原菌可影响到所有年龄群,如一般性感冒、流行性感冒、破伤风和肺结核。
可通过显微镜清楚地观察到病原菌,它们通常不是病毒就是细菌,其中还有少数具致病力的真菌和其他种微生物。
后面介绍的传染性疾病表包括了由细菌和病毒所引起的疾病。
1、细菌
四处都可见细菌,包括空气、土壤、水、食物中,它们可以存在于植物和动物的体内或表面。
细菌有许多不同的种类,而每一种都有其特殊的形状、大小、生活与生长方式,其中仅一小部分对人类具有致病力。
每种菌株都包含单一细胞,长大成形之后,经细胞分裂一分为二,产生更多的细胞,正常的细胞分裂时间约为20分钟。
当细菌攻击人体组织时,就可能诱发疾病的产生,这些组织可能是细菌生长或释放毒素的地方,而毒素也可通过血液循环对其他组织细胞造成伤害。
2、病毒
病毒远比细菌小,当它们寄生在植物或动物体内时才具有活性。
能在人体内寄生的病毒种类有很多。
当病毒进人细胞时,它可以进行摄食、生长和倍数繁殖,然后细胞会胀破,释放出病毒来攻击其他组织细胞。
当病毒开始传播时,会造成对细胞的伤害,导致疾病发生。