无机生物材料学第六章

第六章生态系统第23课时生态系统的营养结构目标导航 1.举例说明生态系统的概念和组成成分。

2.说明食物链和食物网以及生物所处营养级。

3.评述生物放大。

4.举例说明生态金字塔。

一、生态系统1．生态系统的概念：由__________及__________所构成的一个生态学功能系统。

地球上有许多生态系统，大至________，小至池塘。

2．生态系统的分类：________________和________________。

3．生态系统的成分：由__________、__________、气候、能源、________、________和________七大成分组成。

4．生态系统的功能：进行____________和____________。

二、食物链和食物网1．食物链和生物放大(1)在生态系统各生物之间，通过一系列的______________关系，不断传递着________所固定的能量，这种单方向的营养关系叫________。

捕食食物链是以________________为起点的；腐食食物链是以____________________为起点的。

(2)食物链不仅是____________和____________的通道，而且也是杀虫剂和各种有害物质______________的通道。

化学杀虫剂和有害物质通过________逐级积累和浓缩，在生物体内____________，导致危害的现象就叫生物放大。

2．食物网(1)在一个生态系统中，____________彼此相互交错连接的复杂营养关系，叫做食物网。

食物网越________，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越________，生态系统就越容易发生波动和毁灭。

(2)____________是地球上最稳定的生态系统，而________是最脆弱的生态系统。

三、营养级和生态金字塔1．营养级是指处于食物链某一环节上的______________的总和。

营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类、数量和能量就________。

《生物材料学》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：生物材料学英文名称：Biomaterials Science二、课程代码及性质课程代码:0816473课程性质:专业选修课,选修课三、学时与学分总学时：40（理论学时：32学时；实践学时：0学时）学分：2.5四、先修课程材料科学基础、金属材料学、陶瓷材料学、高分子科学基础五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、功能材料专业学生开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1. 系统掌握生物材料学方向的专业知识，具备应用这些知识分析、解决生物材料学复杂问题的能力；2. 掌握各种典型生物材料，具备独立进行生物材料选用的能力；3. 理解不同典型生物材料的使用要求，掌握典型生物材料的优缺点,具备运用所学知识进行各种生物材料的选用、性能检测等能力；4．了解生物材料的发展前沿，掌握其发展特点与动向。

七、教学重点与难点：教学重点：生物材料与生物组织的相互作用、医用金属材料、医用无机非金属材料、医用高分子材料、生物材料表面改性等内容。

教学难点：(1) 生物材料与生物组织的相互作用。

(2) 生物矿化的机制。

八、教学方法与手段：教学方法：(1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成;(2)安排适量的课堂讨论环节,使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。

教学手段：(1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观;(2)收集典型生物材料实物,在课堂上进行针对性讲授。

九、教学内容与学时安排（1）总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。

（2）具体内容各章节的具体内容如下：第一章绪论 (4学时)1.1 生物材料概述1.2生物材料分类1.3生物材料的特征与评价第二章生物材料与生物组织的相互作用(4学时)2.1 氨基酸与蛋白质2.2 结构蛋白与结缔组织2.3 骨组织2.4 牙组织2.5 体液2.6 宿主反应第三章医用金属材料(4学时)3.1 金属植入材料3.2 医用金属材料的特性与要求3.3 常用医用金属材料3.4 齿科用金属3.5 其他金属3.6 医用金属材料的腐蚀3.7 金属与合金表面涂层处理3.8 医用金属材料研究进展第四章医用无机非金属材料(4学时) 4.1 氧化铝陶瓷4.2 低温热解碳4.3 羟基磷灰石4.4 生物玻璃4.5 珍珠第五章生物矿化(4学时)5.1 引言5.2 生物矿物的种类与功能5.3 矿化生物材料的成分5.4 天然生物矿物5. 5 生物矿化的一般原理第六章医用高分子材料(4学时)6.1 概述6.2 高分子材料的生物相容性6.3 生物吸收性高分子材料6.4 高分子材料在医学领域的应用第七章药物载体材料(4学时)7.1 简介7.2 药物释放载体7.3 高分子药物载体7.4 天然生物降解材料7.5 人工半合成高分子材料7.6 合成生物降解材料7.7 水溶性高分子7.8 智能型药物载体7.9 靶向药物制剂7.10 药物控制释放机制7.11 纳米药物与制剂第八章组织工程(4学时)8.1绪论8.2组织工程的概念8.3组织工程的基本原理和方法8.4组织工程研究的国内外概况8.5组织工程的三大要素8.6组织工程的应用第九章生物材料表面改性(4学时)9.1 表面改性的意义与方法9.2 表面形貌的改变9.3 生成表面转化层9.4 表面施加涂层9.5 表面引入活性基团、接枝单体和结合化学分子9.6 表面生物化第十章生物材料安全性评价和管理 (4学时) 10.1 生物医学材料的安全性评价10.2 生物医学材料的监督与管理10.3 生物学评价进展概况（3）各章节的课后思考题（作业）及讨论要求思考题（课后作业）：第1章思考题：1.生物材料的分类与种类有哪些?2.生物材料的性能要求有哪些?第2章思考题：1.生物材料与生物组织相互作用包括哪些内容?2.生物材料植入生物体后的宿主反应包括哪些内容?第3章思考题：1. 医用金属材料的特性与要求有哪些?2.典型的医用金属材料有哪些?3. 医用金属材料的腐蚀特性有哪些?第4章思考题：1. 典型的医用无机非金属材料有哪些?2. 羟基磷灰石的制备技术有哪些?3.生物玻璃的特点有哪些?第5章思考题：1. 生物矿物的种类与功能有哪些?2. 生物矿物的一般原理是什么?第6章思考题：1. 高分子材料生物相容性包含的内容有哪些?2.生物降解高分子材料的种类与合成方法有哪些?3.生物高分子材料的典型应用领域有哪些?第7章思考题：1. 药物载体材料的特点和性能要求有哪些?2. 药物控制释放机制有哪些?第8章思考题：1. 组织工程的基本原理和方法包括哪些内容?2.组织工程的三大要素指的是什么?第9章思考题：1. 生物材料表面改性的意义有哪些?2. 生物材料表面改性的方法有哪些?3. 表面生物化的实现方法有哪些?第10章思考题：1.生物医学材料的安全性评价内容有哪些?2. 生物医学材料的开发程序流程包括哪些内容?讨论（思考题及作业）要求：1、每章节学习结束后，学生都要按上课教师的具体要求以书面的形式做一定数量的思考题，作为平时的作业成绩（按约10%计入课程总成绩）。

第4节协同进化与生物多样性的形成课程标准要求核心素养对接学业质量水平说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。

1.生命观念——形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同协同进化是普遍存在的。

水平二2.科学思维——探讨物种多样性的形成原因，解释生物的适应是自然选择的结果。

水平二协同进化———————————————自主梳理———————————————[典例1] 下列选项不支持协同进化观点的是( )A.昆虫和体内共生菌的关系B.有长着细长花矩的兰花，就必有同样长着细长吸管似的口器的昆虫C.草原上狼的灭绝造成鹿数量激增D.随着光合放氧生物蓝藻的出现，地球上有了氧气，这为好氧生物的出现创造了前提条件解析协同进化包括不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响；A、B两项都属于物种之间的协同进化，D项属于生物与无机环境之间的协同进化；不同物种在进化过程中相互选择，协同进化，并非彼此孤立，狼的灭绝导致对鹿群的选择作用消失，种群质量下降，最终造成鹿群数量下降甚至灭绝。

答案 C[对点练1] 关于协同进化的表述，正确的是( )A.物种可以单独进化B.捕食者的存在对被捕食者无益C.物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的D.一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化解析物种不能单独进化；捕食者对被捕食者起选择作用，有利于被捕食者的进化；物种间的协同进化方式多种多样，有的通过生存斗争实现，有的通过种间互助实现；一个物种的形成或灭绝必然会对其他物种产生影响。

答案 D联想质疑【易错提示】(1)生物与生物之间的协同进化，仅发生在不同物种之间，同种生物不存在协同进化；(2)生物与无机环境间的协同进化，表现在生物能够适应一定的环境，也能影响环境。

即无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。

★捕食者与被捕食者之间的协同进化【易错提示】物种间的协同进化方式多种多样，有的通过生存斗争实现，有的通过种间互助实现。

《生物材料学》课程教学大纲课程组人员：张胜民、王朝元、刘晓军一、课程名称：生物材料学二、英文名称：Biomaterials三、课程编码：四、学时与学分：32/2五、先修课程：无机及有机化学六、课程教学目标1．帮助学生获得必要的生物材料学的基本知识，了解本学科发展的前沿动态，掌握研究本门学科的一般方法；2. 使学生了解生物材料学在生物医学工程、生物科学、生物技术及医学中的地位和作用，培养和增强学生学习和应用本门学科的兴趣和社会责任感；3．培养学生的自主学习能力、口头与书面表达能力，以及团队协作精神。

七、适用学科专业生物医学工程、生物技术、生物科学、医学、材料学、化学八、基本教学内容与学时安排●生物医学材料总论I（2学时）生物材料发展生物材料定义与特性●生物医学材料总论II（2学时）生物医学材料的分类生物医学材料的研究内容●生物惰性材料I（2学时）生物惰性陶瓷碳质生物材料●生物惰性材料II（2学时）生物惰性金属材料生物惰性高分子生物惰性复合材料●生物活性材料I（2学时）多孔陶瓷生物活性玻璃和玻璃—陶瓷●生物活性材料II（2学时）钙磷陶瓷生物水泥生物活性高分子材料●生物活性材料III（2学时）复合生物活性材料生物活性涂层●生物可降解材料（2学时）生物无机可降解材料生物有机高分子可降解材料生物复合可降解材料●细胞与基因活性生物材料（2学时）基因控制与活化细胞与基因活性材料的制备细胞与基因活性材料的利用●仿生生物材料（2学时）天然生物材料的特性、结构特征生物材料的仿生设计及研究实例●纳米生物材料（2学时）纳米生物材料概念、特性纳米生物材料制备纳米生物材料应用●基因、药物与DNA控释材料与系统（2学时）控释材料的基本要求及释放装置类型常用的控释材料●生物材料前沿专题I（2学时）纳米复合生物材料纳米杂化生物材料●生物材料前沿专题II（2学时）生物材料表面生物材料界面●生物材料前沿专题III（2学时）组织器官工程用材料简单组织工程用材料案例复杂器官工程用材料案例●生物材料学课堂研讨（2学时，学生报告）九、教材及参考书（选其一）1．张胜民等.《生物材料学讲义》.武汉：华中科技大学，20042．崔福斋, 冯庆玲. 生物材料学. 北京: 科学出版社, 1996. 3．Ratner, B. D. et al., eds. Biomaterials Science: An introduction to Materials in Medicine. 2nd ed. San Diego CA: Elsevier, 2004 十、考核方式书面考试＋讨论＋报告。

第六章微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制1.概述⽣长:细胞物质有规律地,不可逆地增加,导致细胞体积扩⼤的⽣物学过程.繁殖:微⽣物⽣长到⼀定阶段,由于细胞结构的复制与重建并通过特定的⽅式产⽣新的⽣命个体，即引起⽣命个体数量增加的⽣物学过程。

⽣长是⼀个量变的过程，繁殖是⼀个质变的过程2.细菌的个体⽣长1.染⾊体DNA的复制和分离细菌的染⾊体为环形双链DNA分⼦。

染⾊体⼀双向的⽅式进⾏连续的复制，在细胞分裂之前不仅完成了染⾊体的复制，⽽且也开始了2个⼦细胞DNA分⼦的复制。

当细胞的⼀个世代即将结束时，不仅为即将形成的2个⼦细胞各备有⼀份完整的遗传信息，⽽且也具有已经按亲本⽅式复制的基因组。

其复制点附着在细胞膜上，随膜的⽣长和细胞分裂，2个未来的⼦细胞基因组不断地分离，最后达到2个⼦细胞中。

细菌在个体⽣长中通过染⾊体DNA的复制，使其遗传特性能保持⾼度的连续性和稳定性。

2.细胞壁的扩增细胞在⽣长过程中，细胞壁只有通过扩增，才能使细胞体积扩⼤。

3.细菌分裂的调节细菌进⼊分裂时期，此时在细菌长度的中间位置，通过细胞质膜内陷并伴随新合成的肽聚糖插⼊，导致横隔壁向⼼⽣长，最后在中⼼回合，完成⼀次分裂，将细菌分裂成2个⼤⼩相等的⼦细菌。

细胞在⽣长和分裂伴随细胞壁的裂解和闭合2个过程。

前者将细胞壁打开，有利于细胞壁物质插⼊；后者在新合成的细胞壁物质插⼊后的开⼝处重新闭合形成完整的细胞壁，以利于机体⽣存。

影响细菌的⽣长和分裂的主要因素是：转肽酶（催化2个肽聚糖的短肽链的链接）；D-Ala-D-Ala-梭肽酶（催化五肽转变为四肽）青霉素竞争性抑制转肽酶。

3. 细菌的群体⽣长繁殖1.⽣长的规律细菌以⼆分裂繁殖,即细胞核⾸先进⾏有丝分裂,然后细胞质通过胞质分裂⽽分开,形成2个相同的个体.分批培养:在封闭系统中对微⽣物进⾏的培养,既不补充营养也不移去培养物质，保持整个培养液体积不变的培养⽅式。

培养曲线：以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，依据不同培养时间⾥细菌数量变化，作出培养期间菌数变化规律的曲线。

细胞中的无机物教案第一章：引言1.1 课程目标：让学生了解细胞中无机物的重要性。

让学生掌握细胞中常见无机物的种类和作用。

1.2 教学内容：介绍细胞中无机物的概念和重要性。

介绍细胞中常见的无机物，如水、离子、矿物质等。

1.3 教学方法：采用讲授法，讲解细胞中无机物的概念和作用。

通过实物展示或图片，让学生直观地了解无机物的存在形式。

1.4 教学活动：引导学生思考细胞中为什么需要无机物。

让学生举例说明细胞中常见的无机物。

第二章：水在细胞中的作用2.1 课程目标：让学生了解水在细胞中的存在形式和作用。

让学生掌握水在细胞中的重要性。

2.2 教学内容：介绍水在细胞中的存在形式，如自由水和结合水。

讲解水在细胞中的作用，如溶剂、反应介质、运输等。

2.3 教学方法：采用讲授法，讲解水在细胞中的存在形式和作用。

通过实验或图片，让学生直观地了解水在细胞中的重要性。

2.4 教学活动：引导学生思考水在细胞中的作用。

让学生举例说明水在细胞中的存在形式。

第三章：离子在细胞中的作用3.1 课程目标：让学生了解离子在细胞中的存在形式和作用。

让学生掌握离子在细胞中的重要性。

3.2 教学内容：介绍离子在细胞中的存在形式，如阳离子和阴离子。

讲解离子在细胞中的作用，如维持细胞膜的稳定性、参与代谢等。

3.3 教学方法：采用讲授法，讲解离子在细胞中的存在形式和作用。

通过实验或图片，让学生直观地了解离子在细胞中的重要性。

3.4 教学活动：引导学生思考离子在细胞中的作用。

让学生举例说明离子在细胞中的存在形式。

第四章：矿物质在细胞中的作用4.1 课程目标：让学生了解矿物质在细胞中的存在形式和作用。

让学生掌握矿物质在细胞中的重要性。

4.2 教学内容：介绍矿物质在细胞中的存在形式，如离子和化合物。

讲解矿物质在细胞中的作用，如酶的辅因子、维持细胞结构等。

4.3 教学方法：采用讲授法，讲解矿物质在细胞中的存在形式和作用。

通过实验或图片，让学生直观地了解矿物质在细胞中的重要性。

第25课时生态系统的稳态及其调节目标导航 1.简述生态系统的稳态。

2.举例说明生态系统的自我调节过程。

3.认同生态系统的自我调节过程，关注人类活动对其稳态的影响。

4.概述设计制作生态瓶。

一、生态系统的稳态1．稳态的原因：生态系统具有____________能力。

2．调节方式：________调节。

(1)反馈调节：当生态系统中的______________发生变化的时候，它必然会引起____________出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响________________的那种成分，这个过程叫反馈调节。

(2)类型①负反馈：最常见，反馈的结果是________和________最初发生变化的那种成分所发生的变化。

②正反馈：很少见，________最初所发生的变化，其作用常常使生态系统远离________。

3．生态系统的发展趋势：向________多样化、________复杂化和________完善化的方向发展。

二、正确处理人与自然的关系1．人类生存和发展的基础：保持生态系统________________的稳定。

2．人类的活动与稳态的关系：人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还必须特别注意__________和__________，以便利用自然的同时能基本保持生物圈的稳态。

三、设计制作生态瓶的要求1．在制作完成的小生态瓶中所形成的生态系统必须是封闭的。

2．小生态瓶中的各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。

3．小生态瓶必须是透明的，既让里面的植物见光，又便于进行观察。

4．小生态瓶中投放的生物，必须具有很强的生活力。

投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链。

5．小生态瓶制作完毕后，应该贴上标签，写上制作者的姓名与日期，然后将小生态瓶放在有较强散射光的地方。

要注意不能将小生态瓶放在阳光能够直接照射到的地方，否则会导致水温过高，而使水草死亡。

另外，在整个实验过程中，不要随意移动小生态瓶的位置。

无机生物材料的种类有无机生物材料是一种结合了无机和生物两个领域的材料，具有独特的性质和应用潜力。

它们可以通过合成、改性或提取生物组织等方式获得，并且在许多领域中起着重要的作用。

下面将介绍几种常见的无机生物材料。

1.水合硅胶: 水合硅胶是一种非晶态的无机高分子材料，主要由二氧化硅组成。

它具有良好的吸湿性能，可以吸附并保持大量的水分。

因此，水合硅胶被广泛应用于潮湿环境下的干燥剂、湿度调节剂以及药物的缓释剂等方面。

2.钙磷骨水泥: 钙磷骨水泥是一种由钙磷化合物制成的生物活性材料。

它可以与骨组织相容性良好，并且具有良好的生物活性和生物附着性。

因此，钙磷骨水泥常被用于骨修复、骨替代与再生等医疗领域。

3.羟基磷灰石: 羟基磷灰石是一种具有类似骨组织成分的无机材料。

它具有良好的生物相容性，可以与人体组织形成牢固的结合。

羟基磷灰石可以用于骨修复、牙植体材料、人工关节等医疗器械的制造。

4.生物玻璃: 生物玻璃是一种由无机氧化物组成的材料。

它具有良好的生物相容性和生物活性，在骨组织中可以形成化学结合。

因此，生物玻璃广泛应用于骨修复、牙髓治疗材料、医疗器械等方面。

5.陶瓷材料: 陶瓷材料是一种由无机化合物组成的材料，具有良好的力学性能和化学稳定性。

在生物医学领域，陶瓷材料常用于人工关节、牙科修复等方面，因为它们具有良好的生物相容性和耐磨性。

6.金属材料: 金属材料在生物领域中也被广泛应用。

例如，钛合金常用于骨修复和人工关节等领域，因为它具有良好的生物相容性和机械性能。

以上所述的无机生物材料只是其中的几种常见类型，随着科技和生物医学的发展，越来越多的无机生物材料将被创造和应用于医疗、生命科学和材料科学等领域，以满足不同的需求。

无机生物材料的研究和应用将继续推动生物医学和材料科学的发展。

参考资料： 1. Becher, J., Stumbaum, L., Fonseca, A. C., & Walther, A. (2021). Functional Photonic Structures from self-assembled and printed cellulose nanocrystals: From nature to applications. Materials Today Bio, 11, 100147. 2. Yin, D., Li, L., Yang, Z., Li, Q., Zhao, Y., & Xu, X. (2021). Design and evaluation ofmagnesium alloy screws with self-degradable cytocompatibility and mechanical compatibility for osteosynthesis. Bioactive materials. 3. Shirolkar, M. M., Singh, P., Xue, W., Ghosh, A., Kundu, B., & Memic, A. (2021). Recent advanced designs in Bioceramics for bone tissue engineering and development of orthopedic implants. Journal of Biomedical Materials Research Part A.。

一、实验目的1. 了解无机生物材料的性质和应用。

2. 掌握无机生物材料的制备方法。

3. 通过实验验证无机生物材料的生物相容性。

二、实验原理无机生物材料是指一类具有生物相容性、生物降解性和生物活性的无机材料，广泛应用于医学、生物工程等领域。

本实验主要研究一种常见无机生物材料——磷酸钙生物陶瓷的制备及其生物相容性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 磷酸氢钙（CaHPO4）- 磷酸二氢钙（Ca(H2PO4)2）- 碳酸钙（CaCO3）- 氢氧化钠（NaOH）- 水合肼（NH2NH2·H2O）- 无水乙醇- 二氧化硅（SiO2）- 硅烷偶联剂（KH550）2. 实验仪器：- 高速混合机- 搅拌器- 真空干燥箱- 烧结炉- 激光粒度分析仪- X射线衍射仪（XRD）- 扫描电子显微镜（SEM）- 透射电子显微镜（TEM）- 生物相容性测试装置四、实验步骤1. 磷酸钙生物陶瓷的制备：（1）称取一定量的CaHPO4、Ca(H2PO4)2和CaCO3，混合均匀；（2）将混合物溶解于无水乙醇中，加入适量的NaOH调节pH值；（3）将溶液转移至高速混合机中，搅拌一定时间；（4）将混合物转移至真空干燥箱中，干燥至恒重；（5）将干燥后的粉末转移至烧结炉中，在800℃下烧结2小时。

2. 磷酸钙生物陶瓷的表征：（1）使用激光粒度分析仪测定粉末的粒度分布；（2）使用XRD分析粉末的晶体结构；（3）使用SEM和TEM观察粉末的形貌和结构。

3. 生物相容性测试：（1）将磷酸钙生物陶瓷粉末浸泡于模拟体液（PBS）中，在37℃下恒温培养7天；（2）取出样品，用无水乙醇清洗并干燥；（3）使用SEM和TEM观察样品表面形貌和结构变化；（4）对培养液进行细胞毒性测试。

五、实验结果与分析1. 磷酸钙生物陶瓷粉末的粒度分布均匀，平均粒径约为500nm。

XRD分析表明，粉末主要成分为磷酸钙晶体。

2. SEM和TEM观察结果表明，磷酸钙生物陶瓷粉末呈球形，表面光滑，无裂纹。

【微⽣物⽣物学】第六章考点总结2微⽣物的营养要求：碳源—⽆机碳源，有机碳源；氮源—⽆机氮源，有机氮源；⽆机盐—主要元素，微量元素⽣长因⼦—维⽣素，⽣物素；⽔；能源微⽣物的六类营养要素：碳源，氮源，⽆机盐，⽣长因⼦，能源，⽔营养物质及其⽣理功能：⽔分—功能：（1）溶剂与运输介质（吸收与分泌）（2）参与细胞内⽣化反应（3）维持蛋⽩、核酸等⽣物⼤分⼦稳定的天然构象及细胞正常形态（4）⽐热⼤，控制细胞内温度变化（5）通过⽔合与脱⽔控制多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭⽑的组装与分离碳源—有机碳源：糖类(单糖,寡糖,多糖)，有机酸,醇,脂类,烃类，芳⾹族化合物⽆机碳源：⼆氧化碳，碳酸氢钠，碳酸钠—功能：构成细胞物质的主要成分(⾻架)能源(分解代谢过程中产⽣)氮源—有机氮：蛋⽩及其降解物（胨、肽、氨基酸），核酸、尿素、嘌呤、嘧啶等⽆机氮：N2，硝酸盐，铵盐—功能：提供微⽣物⽣长、繁殖所需氮素营养；合成细胞含氮化合物，能源（⾃养菌）能源—化学物质：有机、⽆机化合物辐射能：光⽆机盐—⼤量元素: P, S, K, Mg, Ca, Na微量元素(≤ 0.1mg/L): Mn, Cu, Co, Zn, Mo , Fe—功能：（1）维持⽣物⼤分⼦和细胞结构的稳定；（2）酶活性中⼼的组成部分；（3）调节细胞渗透压平衡；（4）控制细胞氧化还原电位；（5）某些⾃养微⽣物的能源⽣长因⼦—种类：维⽣素（B族为主）、⽣物素、烟酰胺、氨基酸、胺类、甾醇、嘌呤、嘧啶—功能：参与新陈代谢，促进微⽣物⽣长光能⽆机营养型：具有光合⾊素，利⽤光能并以⽔或还原态⽆机物为供氢体来同化CO2光合⾊素：主要⾊素：叶绿素，菌绿素辅助⾊素：类胡萝⼘素，藻胆素（捕获光能，强光下保护作⽤）产氧光合作⽤：利⽤光能分解⽔⽽产⽣O2，还原CO2为有机物（藻类、蓝细菌内含叶素）光能CO2+H2O———→[CH2O]+O2↑叶绿素不产氧光合作⽤：吸收光能, 以还原态⽆机硫化物（H2S）为氢或电⼦供体同化CO2（光合细菌：紫⾊细菌，绿⾊细菌等）光能CO2+2H2S——→*CH2O]+H2O+S菌绿素⽣活环境：光照，厌氧，富含有机质，H2，硫化物⾮环式光合磷酸化系统PSII→PSI：P680--P680*--Ph--Q A--Q B--Qpool--Cyt bf-P700--P700*--FeS--Fd--Fp--NAD(P)HQ B—Qpool：⾮环式电⼦流（产⽣质⼦动⼒）Cyt bf—Fd：环式电⼦流（产⽣质⼦动⼒）环式光合磷酸化系统（紫⾊细菌）P870—P870*--Bph--Q A--Q B—Qpool—Cyt bc1---Cyt c2—P870---NAD(P)HQpool---NAD(P)H：反向电⼦流（耗能）光能有机营养型：利⽤光能，以简单有机物（醇、有机酸）为供氢体同化CO2CH3光能│CO2+2CH2-CHOH——→*CH2O]+2CH3COCH3+H2O菌绿素化能⽆机营养型：通过氧化⽆机物取得能量，并以CO2为唯⼀或主要碳源1. 硝化细菌（亚硝化细菌群，硝化细菌群）2.硫(化)细菌（通过氧化还原态的⽆机硫化物（H2S、S、S2O32-、SO32-）获得能量, 同化CO2）3. 铁细菌（氧化Fe2+为Fe3+获取能量并同化CO2）4. 氢细菌（具有氢化酶，从氢的氧化获取能量，同化CO2）**区别于异养型的产氢细菌，具有氢酶，氧化氢获得能量，但不能同化CO2化能有机营养型：⼤多数微⽣物以有机物为碳源和能源腐⽣型，寄⽣型，兼性寄⽣营养类型能源供氢体基本碳源实例光能⽆机光⽆机物⼆氧化碳蓝细菌, 光合细菌光能有机光有机物⼆氧化碳红螺菌科细菌，简单有机物化能⽆机⽆机物⽆机物⼆氧化碳硝化细菌等化能有机有机物有机物有机物⼤多数细菌和真菌影响物质进⼊细胞的因素：1. 营养物质本⾝的性质（分⼦量、溶解性、电负性等）；2. 微⽣物所处环境（温度、pH、离⼦强度）；3. 微⽣物细胞的透过屏障（细胞壁、细胞膜、荚膜、粘液层等的孔径⼤⼩，松紧程度）微⽣物吸收营养物质的⽅式：1、膜泡运输（吞噬作⽤）—吸附期，膜伸展期，膜泡迅速形成期，附着膜泡形成期，膜泡释放期特点：1. 主要存在于原⽣动物（变形⾍）中；2. 细胞膜内陷包裹营养物,由胞外进⼊胞内;2、被动扩散—由细胞质膜内外营养物的浓度差⽽产⽣的物理扩散作⽤。