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微生物教程yyd第五章微生物的营养和培养基

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微生物的营养和培养基ppt学习教案

微生物的营养和培养基ppt学习教案
培养基作用
提供微生物生长繁殖和合成各种代谢 产物所需要的营养物质；具有选择作 用，可抑制杂菌生长。
培养基组成成分介绍
碳源
构成细胞成分和提供能量，分为有机 碳源（葡萄糖、蔗糖等）和无机碳源 （CO2、碳酸盐等）。
无机盐
调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化 还原电位，常用无机盐包括磷酸盐、 硫酸盐、氯化物等。
微生物营养的特点
微生物的营养需求具有多样性、 复杂性和可变性等特点。不同种 类的微生物对营养物质的需求和 利用方式各不相同。
微生物六大营养要素
碳源
为微生物提供细胞碳架来源的营养物质，如 葡萄糖、蔗糖等。
氮源
为微生物提供细胞氮架来源的营养物质，如氨 基酸、蛋白质等。
能源
为微生物提供生命活动所需能量的营养物质，如 葡萄糖、有机酸等。
以光为能源，以有机物为碳源和氮源的微 生物，如红螺菌。
化能自养型
化能异养型
以无机物氧化释放的化学能为能源，以二 氧化碳或碳酸盐为碳源，合成细胞物质的 微生物，如硝化细菌、硫细菌。
以有机物氧化释放的化学能为能源和碳源的 微生物，如大多数细菌、放线菌和真菌。
微生物在自然界中作用
物质循环
微生物参与自然界的物质循环 过程，将动植物残体分解为简 单的无机物，重新被植物吸收
温度
不同微生物对温度的适应性不 同，过高或过低都会影响其生
长。
pH值
微生物生长环境的酸碱度对其 生长有重要影响。
氧气
好氧微生物和厌氧微生物对氧 气的需求不同，氧气浓度会影
响其生长。
优化培养条件提高微生物产量
选择合适培养基
根据微生物的营养需求选择合适的培养基。
添加生长因子
对某些微生物添加特定的生长ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子，促进其 生长繁殖。

微生物教程yyd第五章微生物的营养和培养基

微生物教程yyd第五章微生物的营养和培养基

㈡ 四种方法： 1. 生态模拟 2. 查阅文献 3. 精心设计 4. 实验比较

二、培养基种类
㈠
按培养基的成分 1. 天 然 培 养 基 （ complex medium or undefined medium ）：利用动、植物、微生物体或其提取物制成 的无法知其成分，如肉汤蛋白胨培养基，麦芽汁培养 基 2. 组合培养基（ defined medium ）也称合成培养基 或综合培养基 (synthetic medium) ：用多种高纯度化 学试剂配制而成。各成分（包括微量元素）的量都确 切知道的培养基，如细菌的蔗糖铵盐培养基，放线菌 的淀粉硝酸盐培养基（高氏一号培养基），真菌的蔗 糖硝酸盐培养基（索氏培养基）。特点是成分精确， 重演性高，价昂，配制麻烦，主要用以研究。 3. 半组合培养基（ semi-defined medium ）：即含有 天然成分又含有纯化学试剂的培养基。如真菌的马铃 薯蔗糖培养基

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第二节 微生物的营养类型

微生物的营养类型的分划角度有：①以能源分： A光能营养型，B化能营养型。②以供氢体分：A 有机营养型，B无机营养型。③以碳源分：A自养 型，B异养型。④以合成氨基酸能力分：A氨基酸 自养型，B氨基酸异养型。⑤以生长因子分：A原 养型或野生型，B营养缺陷型 。⑥以取食方式分： A渗透营养型，B吞噬营养型。⑦以取得死或活有 机体分：A腐生型，B寄生型。但较多的是以能源 或以碳源分的。也有以能源、供氢体和碳源统一 划分的。 下述划分，（一）首先以能源和供氢体 划分的。（i-solid medium ） 较固体培养基中的凝固剂少 0.5% 的琼脂。 可用以动力、噬菌体效价、微生物趋化性、 厌氧菌培养基和菌种保藏等。 3. 液体培养基 (liquid medium) 呈液体状 态的培养基

微生物的营养和培养基习题整理

微生物的营养和培养基习题整理

第五章微生物的营养和培养基一、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2. 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3. 碳素营养物质的主要功能是：（）A. 构成细胞物质B. 提供能量C. A，B 两者4. 占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（）A. 碳素物质B. 氮素物质C. 水5. 能用分子氮作氮源的微生物有：（）A. 酵母菌B. 蓝细菌C. 苏云金杆菌6. 大肠杆菌属于（）型的微生物。

A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养7. 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8. 基团转位和主动运输的主要差别是：（）A. 运输中需要各种载体参与B. 需要消耗能量C. 改变了被运输物质的化学结构9. 单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（）A. 物质运输的浓度梯度不同B. 前者不需能量，后者需要能量C. 前者不需要载体，后者需要载体10. 微生物生长所需要的生长因子（生长因素）是：（）A. 微量元素B. 氨基酸和碱基C. 维生素D. B，C二者11. 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：（）A. 生长因素B. C 源C. N 源12. 细菌中存在的一种主要运输方式为：（）A. 单纯扩散B. 促进扩散C. 主动运输D. 基团转位13. 微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的：（）A. 10%B. 30%C. 50% %14. 用牛肉膏作培养基能为微生物提供：（）A. C 源B. N 源C. 生长因素D. A，B，C 都提供15. 下列物质可用作生长因子的是（）。

A. 葡萄糖B. 纤维素C. NaClD. 叶酸16. 蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。

A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养17. 某种细菌可利用无机物为电子供体而以有机物为碳源属于（）型的微生物。

微生物学 第五章 微生物营养与培养基

微生物学 第五章 微生物营养与培养基


依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输；
不消耗代谢能，无特异性；
运输氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子；
亲脂性分子从高浓度到低浓度的扩散来运输，利用细胞膜的通透性，
细胞膜是一道屏障。
二、促进扩散 (facilitated diffusion)
异养微生物：至少需提供一种大量有机物才能满足其正常要求的微生物， 即其碳源必须是有机物，氢供体是有机物，能源则可以利 用氧化有机物或吸收日光能而获得。
营养类型划分不是绝对的，不同生活条件下，可相互转变。
第三节 细胞对营养物质的吸收

营养物质的吸收与代谢产物的分泌，涉及到物质的运输、营 养物吸收至胞内被利用、代谢物分泌到胞外以免积累，这就 是物质运输过程。

利用膜内、膜外被运输物质和载体蛋白的亲和力的不同。
特点：
需要特异性的载体蛋白顺浓度梯度运输 不消耗能量 运输硫酸根、磷酸根、糖（真核）
载体蛋白(carrier protein)，即透性酶（大多为诱导酶）， 有底物特异性，每种载体蛋白运输相应的物质。载体蛋 白可加快运输速度，但不能逆浓度运输。
霉菌 47.0 5.2 6.7 40.2 1.2 0.2
微生物是杂食性的：
一般生物能利用的，微生物能利用； 一般生物不能利用的，微生物也能利用； 对一般生物有害的，微生物还能利用。
二、主要营养物及其功能
六种营养要素
碳源（Carbon source） 氮源（Nitrogen source) 能源（Energy source) 生长因子（Growth factor ) 无机盐(Inorganic salt) 水(Water)

有机碳源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等 无机碳源： CO2 , Na2CO3 , CaCO3等

第5章微生物营养和培养基练习题(A卷)答案部分

第5章微生物营养和培养基练习题(A卷)答案部分
碳源、自行固氮的“嗜好”，加之Ashby培养基中无氮源，故
其他细菌无法生长，而好氧自生固氮菌可增殖，经培养后可
达到富集的目的。
3.分离方法
采用稀释法或平板划线法，从富集培养液中取菌样，置于
（4分）
Ashby固体培养基上，经培养后长出的菌落即可能为好氧自生
固氮菌。然后可以进一步鉴定确认。
[2]欲对普通变形杆菌进行运动能力的观察，应使用何种类型的培养基？培养基中琼脂的用量是多少？如何进行接种？(5分)
13.
主动运输（active transport）
在特异性载体蛋白质参与下，通过消耗能量（质子势、ATP
3.0
等）改变载体蛋白构象，从而使微生物能逆浓度梯度进行
营养物质运输的方式。例如细菌吸收无机离子、有机离子和乳糖、蜜二糖等。
14
能源（energy source）
可为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射
微生物的碳源。
11
光能异养型（photoheterotroph）
以日光为能源，CO2和简单有机物为主要碳源，以有机物
3.0
为氢供体的微生物营养类型称为光能异养型。如紫色无硫
细菌。
12.
促进扩散（facilitated diffusion）
通过膜内外营养物浓度梯度驱动，借助于微生物细胞质膜
3.0
上底物特异性载体蛋白加速对营养物质吸收的方式，称为促进扩散。如酵母菌对糖的吸收。
不依赖任何有机营养物即可正常生活的微生物。如硝化细
3.0
菌、蓝细菌等。
9．
碳氮比（C/N）
C/N是指在微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩尔数
3.0
与氮源中氮原子的摩尔数之比。

微生物学第五章微生物营养与培养基

微生物学第五章微生物营养与培养基
酵母膏、玉米浆、麦芽汁等。
微生物学第五章微生物营养与培养基
狭义：维生素 广义：维生素、氨基酸、碱基、脂肪酸等
生长因子自养型微生物（auxoautotrophs) 生长因子异养型微生物（auxoheterotrophs)
营养缺陷型微生物（nutritional deficiency)变株 生长因子过量合成型微生物
功能:
参与微生物细胞的组成 提供微生物机体进行各种生理活动所需的能量 形成微生物代谢产物的来源
营养物质是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基础，失 去这个基础，生命也就停止。
微生物学第五章微生物营养与培养基
（一）碳源(carbon source) 提供微生物营养所需碳元素的营养源。 有机碳源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等 无机碳源： CO2 , Na2CO3 , CaCO3等
磷酸吡哆醛是氨基酸消旋酶、转 氨酶与脱羧酶的辅基，参与氨基 酸的消旋、脱羧和转氨
即辅酶F(四氢叶酸)，参与一碳基 的转移，与合成嘌呤、嘧啶、核 甘酸、丝氨酸和甲硫氨酸有关
钴酰胺辅酶，参与一碳基的转移， 与甲硫氨酸和胸苷酸有关
微生物学第五章微生物营养与培养基
（五）无机盐 (inorganic salts) 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 的元素为微量元素
微生物学第五章微生物营养与培养基
（二）氮源(nitrogen source)
凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。 氮源一般不作能源。
➢ 有机氮源：蛋白胨、黄豆粉、玉米浆 ➢ 无机氮源：NH4NO3、(NH4)2SO4 ➢ 气态氮源：大气N2 ➢ 速效氮源 ➢ 迟效氮源
微生物学第五章微生物营养与培养基
（三）能源(energy source)

五、微生物的营养和培养基

第五章微生物的营养和培养基营养（nutrition）：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。

营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，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。

在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。

第一节微生物的6类营养要素——碳、氢、氧、氮、硫、磷——碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水一、微生物细胞的化学组成1. 化学元素（chemical element）主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。

Eg. 细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。

硫细菌(sulfur bacteria)、铁细菌(iron bacteria)和海洋细菌(marine bacteria)相对于其他细菌则含有较多的硫、铁和钠、氯等元素, 硅藻(Diatom)需要硅酸来构建富含(SiO2)n的细胞壁。

二、微生物的6类营养要素在元素水平上都需20种左右，且以碳、氢、氧、氮、硫、磷6种元素为主；在营养要素水平上则都在六大类的范围内，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”（一）碳源（carbon source）1. 定义一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。

微生物细胞含碳量约占干重的50％，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物（macronutrients）。

碳源谱（spectrum of carbon sources）：宝贵的氮源———“C.H.O.N”和“C.H.O.N.X”型，——尽量避免将之作为廉价的碳源使用。

异养微生物在元素水平上的最适碳源———“C.H.O”型微生物能利用的碳源类型大大超过了动物界或植物界所能利用的碳化合物。

化生专业微生物-第5章-微生物的营养和培养基(上传)

基酸异养型微生物。
3、能源（energy source） 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，称为能源。
有机物：化能异养微生物的能源 （同碳源） 化学物质 能源 谱 辐射能 无机物：化能自养微生物的能源 （不同于碳源） 光能自养和光能异养微生物的能源
4、生长因子（growth factor） 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，没 有能源和碳源、氮源等结构材料的功能，需 要量一般很少。
CO2
有机物
光能
光能 化学能 (无机物氧化) 化学能 (有机物氧化)
CO2
有机物
有机物
Chapter 5 — 2-营养物质的吸收(Uptake of nutrients ) 除原生动物外，其他各大类有细
胞微生物都是通过细胞膜的渗透和选
择吸收作用从外界吸取营养的，根据
物质运输过程的特点，将物质的跨膜
氢
氧
8
20
6.7
31.1
6.7
40.2
磷
硫
3
1
—
—
—
—
二、营养物质及其生理功能 Nutrient and function
组成微生物细胞的化学元素来自微生 物生长所需的营养物质，它们由相应的有 机物和无机物提供，小部分可以由分子态 的气体物质提供 。 碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子、水
1、碳源（carbon source） 凡是可以被微生物用来构成细胞物质或 代谢产物中碳素来源的营养物质通称碳源。
用和胞饮作用两种形式。
Chapter 5 — 3-培养基（Culture Medium）
培养基是人工配制的，适合微生物
生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。

第五章 微生物营养与培养基习题及答案

第五章微生物营养习题及参考答案一、名词解释1．生长因子：2．选择培养基(seclected media)：3．基础培养基4．合成培养基5．化能异养微生物6．化能自养微生物7．光能自养微生物8．光能异养微生物9.单纯扩散10.促进扩散11.主动运输12.基团移位13.pH的内源调节14.渗透压15.水活度二、填空题1．微生物生长繁殖所需六大营养要素是、、、、和等。

2．碳源物质为微生物提供和，碳源物质主要有、、、、等。

3．生长因子主要包括、和，其主要作用是、。

4．根据，微生物可分为自养型和异养型。

5．根据，微生物可分为光能营养型和化能营养型。

6．根据，微生物可分为无机营养型和有机营养型。

7．根据碳源、能源和电子供体性质的不同，微生物的营养类型可分为、、和。

8．按用途划分，培养基可分为、、和等4种类型。

9．常用的培养基凝固剂有、和。

10．营养物质进入细胞的方式有、、和。

三、选择题（4个答案选1）1．下列物质可用作生长因子的是（）。

A.葡萄糖B.纤维素C.NaGlD.叶酸2．大肠杆菌属于（）型的微生物。

A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养3．硝化细菌属于（）型的微生物。

A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养4．某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源，属于（）型的微生物。

A.兼养型B.异养型C.自养型D.原养型5、化能无机自养微生物可利用（）为电子供体。

A.CO2B.H2C.O2D.H2O6．用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种（）。

A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基7、固体培养基中琼脂含量一般为（）。

A.0.5%B.1.5%C.2.5%D.5%8．用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（）。

A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基9．水分子可通过（）进入细胞。

A.主动运输B.扩散C.促进扩散D.基团转位10．被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（）。

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11
无机盐的生理功能：①大量元素：细胞内 的成分、渗透压成分、稳定PH、酶的激活 剂Mg2+。②微量元素：酶的激活剂（Cu2+、 Mn2+ 、 Zn2+ ） ， 特 殊 分 子 或 结 构 （ Ca 、 Mo）。
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12
培养基配制时，加入 K2HPO4、MgSO4足 以满足大量元素，而微量元素不用另加， 在一般化学试剂、天然水中足以。
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3
一、碳源：凡是能够提供微生物营养碳 素（碳架）需要的物质称为碳源。微生 物利用碳源谱极广，包括有机碳和无机 碳两大类。凡必须利用有机碳的微生物 称为异养微生物，占微生物的大多数； 凡能利用无机碳的微生物称为自养微生 物，微生物对碳源的利用大大超过动、 植物。
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4
异养微生物最易利用的碳源是糖类，其 次是醇、酸和脂类，在糖类中，单糖优 于双糖、多糖；淀粉优于纤维素和几丁 质；纯多糖优于杂多糖（琼脂、木质 素），对异养微生物而言，碳源同时又 是能源，所以碳源具有双重功能的营养 物，有些生长在动物体内的异养微生物， 尤其肠、血、组织中的病原菌还需要 10%（少量）的二氧化碳才能长好。
第五章 微生物的营养和培养基
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1
第一节 微生物的营养要素 第二节 微生物的营养类型 第三节 营养物质进入细胞的方式 第四节 培养基
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2
第一节 微生物的营养要素
不论是从元素水平还是营养要素水平， 微生物同其它生物存在着“营养上的统一 性”。具体的说，微生物有六种营养要素， 即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐 和水，也有的书归纳为五种，其中少能源 这一要素。
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10
五、无机盐：它主要提供微生物除碳、氮 源以外的各种重要元素，凡是生长所需浓 度在10-3～10-4mol/L的叫大量元素，如P、 S、K、Mg、Ca、Na和Fe等，凡所需浓度 在 10-6 ～ 10-8mol/L 的 叫 微 量 元 素 ， 如 Cu 、 Zn、Mn、Mo和Co等。
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21
四、基团移位（group translocation）也需要
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5
二、氮源：凡能提供微生物生长、繁殖所 需氮元素的营养源称为氮源。把微生物作 为一个整体来考察,则它们能利用的氮源谱 也是十分广泛的。异养微生物对氮源的利 用 顺 序 为 N·C·H·O（AA、胨蛋白）或 N·C·H·O·X（蛋白质、牛肉膏、酵母膏）＞ N·H（NH3、铵盐）＞N·O（硝酸盐）＞N （氮）。
无机物：化能自养微生物的 能源（NH4+、NO2-、S、H2、Fe2+） 2、辅射能：光能自养及光能异养微生物 的能源。
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9
四、生长因子（growth factor）：是一类 微生物正常代谢必不可少，且不能由简 单碳源、氮源自行合成的有机物，一般 需要量很少，主要是维生素，另外还有 碱基、卟啉、甾醇及胺类，生长因子并 非每种微生物都需从外界吸收，它在微 生物体内的功能主要是辅酶或辅基，如 血清、酵母膏、玉米浆等可提供含量丰 富的生长因子。
一、单纯扩散（simple diffusion） 也 叫被动运输（passive transport），细胞 膜这层疏水性屏障，可以通过物理扩散方 式吸收许多小分子、非电离分子，尤其是 亲脂性分子。通过这种方式运送的物质主 要有CO2、O2、乙醇和某些氨基酸分子。但 它不是细胞获取营养的主要方式。
主要是因为: A水高比热、B高汽化热、C高沸点、 D固态水（冰）的密度小于液态水，这对水体微 生物的生命活动十分有利。
水在低等生物（微生物）体中含量比在高等生物 体中高。
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16
第二节 微生物的营养类型
微生物的营养类型的分划角度有：①以能源分： A光能营养型，B化能营养型。②以供氢体分：A 有机营养型，B无机营养型。③以碳源分：A自养 型，B异养型。④以合成氨基酸能力分：A氨基酸 自养型，B氨基酸异养型。⑤以生长因子分：A原 养型或野生型，B营养缺陷型 。⑥以取食方式分： A渗透营养型，B吞噬营养型。⑦以取得死或活有 机体分：A腐生型，B寄生型。但较多的是以能源 或以碳源分的。也有以能源、供氢体和碳源统一 划分的。 下述划分，（一）首先以能源和供氢体 划分的。（二） 则是以能源和碳源来划分的。Fra bibliotek编辑ppt
17
营养类型
碳源
能源 代表微生物
光能自养型 光能异养型 化能自养型
以CO2 作碳源
以有机物作 供H体还原
CO2 CO2
日光 日光 氧化无机物
蓝细菌，绿 硫细菌 红螺菌
硝化细菌， 硫化细菌
化能异养型
有机物
氧化有机物
大多数异养 细菌如：大
肠杆菌
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返回目录 18
第三节 营养物质进入细胞的方式
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6
氨基酸自养型生物：利用非氨基酸类的 简单氮源（尿素、铵盐、NO3-、N2）自行 合成所需一切氨基酸的生物，包括植物和 很多微生物。
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7
氨基酸异养型生物：只能吸收外源现成 氨基酸为氮源的生物，包括所有动物和大 量异养微生物。
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8
三、能源：
1、化合物 有机物：化能异养微生物的 能源（同碳源）
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13
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14
六、水：除少数微生物，如蓝细菌是以水 中的 H还原CO2外，其他微生物都不以水为 营养，但在生命过程中是不可少的，故为 营养要素之一。
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15
水的功能：①优良的溶剂，参与细胞内、外的物 质运输，各种生化反应。②维持大分子的结构。 ③保证生命活动的正常进行，
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19
二、促进扩散（facilitated diffusion） 在运输溶质时，要膜上的特异性载体蛋白 参与，如透性酶、移位酶等，运送时可能 是靠酶的构象在膜内、外变化来实现运送 物质。它不能逆浓度差，也不耗能。只对 生长在高营养浓度下的微生物发挥作用。
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20
三、主动运输（active transport）是微 生物吸收营养物质的主要方式。其特点是 有特异性载体蛋白。需要能（质子势、ATP 等）改变构象，可逆浓度梯度进行。使生 活在低营养状态的微生物浓缩获得营养。 运送的营养主要有无机离子、有机离子和 一些糖类。