第六章微生物的生理特性第一节微生物的营养第二节酶及其作用第三节微生物的代谢第四节环境因素对微生物生长的影响
1 第一节 微生物的营养 第二节 酶及其作用 第三节 微生物的代谢 第四节 环境因素对微生物生长的影响 第六章 微生物的生理特性
第一节微生物的营养、微生物细胞的化学组分及生理功能一、二、微生物的营养类型三、培养基四、营养物质的吸收和运输
2 一、微生物细胞的化学组分及生理功能 二、微生物的营养类型 三、培养基 四、营养物质的吸收和运输 第一节 微生物的营养
第一节微生物的营养营养/营养作用(nutrition)·从外部环境摄取其生命活动所需要的各种物质和能量并进行代谢生长的生理过程·营养为一切生命活动提供了必需的物质基础。它是代谢的基础。有了营养才有代谢、生长、繁殖，并产生代谢物。营养物(nutrient)具有营养功能的物质。在微生物学中营养物还常包括光能这种非常规物质形式的能源在内。趋磁细菌
3 营养/营养作用（nutrition） 营养物（nutrient） 第一节 微生物的营养 • 从外部环境摄取其生命活动所需要的各种物质和能量， 并进行代谢生长的生理过程。 • 营养为一切生命活动提供了必需的物质基础。它是代谢 的基础。有了营养才有代谢、生长、繁殖，并产生代谢 物。 具有营养功能的物质。在 微生物学中营养物还常包 括光能这种非常规物质形 式的能源在内。 趋磁细菌
第一节微生物的营养一、微生物细胞的化学组分及生理功能1、化学组成：海：水分高达95%人体含水量：50~60%左右水70~90%碳水化合物蛋白质湿细胞脂类有机物：90%核酸维生素等干物质：10~30%无机盐（灰分）10%
4 一、微生物细胞的化学组分及生理功能 1、化学组成： 湿细胞 水 70~90% 海蜇：水分高达95% 人体含水量:50~60%左右 干物质：10~30% 有机物：90% 碳水化合物 蛋白质 脂类 核酸 维生素等 无机盐（灰分）10% 第一节 微生物的营养
第一节微生物的营养几点注意：不同微生物的细胞化学成分组成也不同。同一种微生物在不同的生长阶段其化学成分也有差异2但在正常情况下，各类微生物细胞的成分是相对稳定的。活性污泥微生物的一般组成：C,H,NO真菌：C1oHiNO6藻类：C,H.NO2原生动物：C,H4NO从微生物细胞的组成可以理解细菌的6种营养要素：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子、能源
5 几点注意： 1) 不同微生物的细胞化学成分组成也不同。 2) 同一种微生物在不同的生长阶段其化学成分也有差异。 但在正常情况下，各类微生物细胞的成分是相对稳定的。 活性污泥微生物的一般组成：C5H7NO2 真菌：C10H17NO6 藻类：C5H8NO2 原生动物：C7H14NO3 从微生物细胞的组成可以理解细菌的6种营养要素： 水、无机盐、碳源、氮源、生长因子、能源 第一节 微生物的营养
平均元素组成人体小计酵母元素及其百分比（%）3165.00C4718.0大量元素~95%H10.06.5N3.07.5-101.5Ca0.3-0.8P1.01.6-3.5K0.351.5-2.5S0.20.25~4.5%主要无机元素Na0.150.06-0.2CI0.150.05Mg0.1-0.4微量元素0.55<0.1Fe. Mn, I F, Co.Zn. Mo, Se0.01痕量元素Li, Si, Al, Pb,As,B, V,Br6
6 元素及其百分比（％） 人体 酵母 小计 大量元素 O C H N 65.0 18.0 10.0 3.0 31 47 6.5 7.5-10 ~95% 主要无机元素 Ca P K S Na Cl Mg 1.5 1.0 0.35 0.25 0.15 0.15 0.05 0.3-0.8 1.6-3.5 1.5-2.5 0.2 0.06-0.2 - 0.1-0.4 ~4.5% 微量元素 Fe, Mn, I, F, Co, Zn, Mo, Se 0.55 <0.1 痕量元素 Li, Si, Al, Pb, As, B, V, Br 0.01 - 平均元素组成
第一节微生物的营养2、各化学成分的生理功能1)水自由水污泥脱水：污泥处理的重要环节？细胞中的水结合水溶剂作用：所有物质须先溶于水，才能参与各种化学反应。参与生化反应：脱水、水解反应等。水的生理功能运载物质的载体维持和调节一定的温度作为还原剂』（蓝细菌）：还原CO2
7 2、各化学成分的生理功能 1) 水 细胞中的水 自由水 结合水 水的生理功能 溶剂作用：所有物质须先溶于水，才能参与 各种化学反应。 参与生化反应：脱水、水解反应等。 运载物质的载体 维持和调节一定的温度 作为还原剂（蓝细菌）：还原CO2 第一节 微生物的营养 污泥脱水：污泥处理的重要环节?
第一节微生物的营养2）无机盐：作用：提供C、H、O、N以外的各种重要元素，主要是P、S和一些金属离子。微量元素：生长所需浓度在10-3~10-4mol/L范围P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等痕量元素：生长所需浓度在10-6~10-8mol/L范围Cu、Zn、Ni、Co、Mo、Mn注意：不同的微生物对无机盐的需求浓度也不同
8 2) 无机盐： 微量元素：生长所需浓度在10－3~10－4 mol/L范围 P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等 痕量元素：生长所需浓度在10－6~10－8 mol/L范围 Cu、Zn、Ni、Co、Mo、Mn 注意：不同的微生物对无机盐的需求浓度也不同。 作用：提供C、H、O、N以外的各种重要元素， 主要是P、S和一些金属离子。 第一节 微生物的营养
第一节微生物的营养无机盐的主要生理功能：细胞的组成成分：P、S、Ca、Mg、Fe等。酶的激活剂：Mg2+、K+、Cu2+、Mn2+ii. iii.渗透压的维持(Nat、Cl、K+...)（S、Fe2+、NH4+、NO2...）?iv.化能自养菌的能源V.无氧呼吸时的氢受体 (NO3-、SO42-...) ?
9 无机盐的主要生理功能： i. 细胞的组成成分：P、S、Ca、Mg、Fe等。 ii. 酶的激活剂：Mg2+ 、K+ 、Cu2+ 、Mn2+ iii. 渗透压的维持（Na+ 、Cl-、K+.） iv. 化能自养菌的能源（S、Fe2+ 、NH4 + 、NO2 －.）? v. 无氧呼吸时的氢受体（NO3 －、SO4 2－.）? 第一节 微生物的营养
（除碳、氮源外）无机元素的来源和功能元素人为提供形式生理功能PKHPO4核酸、磷酸和辅酶的成分KHPO4SMgSO4含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸）的成分含硫维生素（生物素、硫氨素等）的成分K某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）的辅因子；维持电位差KH2PO4和渗透压K2HPO4NaNaCl维持渗透压：某些细菌和蓝细菌所需Ca某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子细菌形成芽孢和某些真菌Ca(NO3)2)形成孢子所需CaCl2MgMgSO4固氮酶等的辅因子：叶绿素等的成分FeFeSO4色素、过氧化物酶、过氧化氢酶、铁流蛋白、加氧酶和所有固氮酶MnMnSO4超氧化物歧化酶、氨肽酶和L-阿拉伯糖异构酶等的辅因子Cu呼吸、细胞色素C氧化酶、光合作用、质体蓝素、氧化酶、酪氨酸酶CuSO4的辅因子CoCoSO4维生素B12复合物的成分：肽酶、羧基转移酶的辅因子ZnZnSO4碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅因子及许多DNA结合蛋白Mo固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分，过氧化物歧化酶(NH4)6M07O24
10 无机元素（除碳、氮源外）的来源和功能 元素 人为提供形式 生理功能 P KH2PO4、 KHPO4 核酸、磷酸和辅酶的成分 S MgSO4 含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸）的成分含硫维生素（生物素、 硫氨素等）的成分 K KH2PO4、 K2HPO4 某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）的辅因子；维持电位差 和渗透压 Na NaCl 维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需 Ca Ca(NO3)2、 CaCl2 某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；细菌形成芽孢和某些真菌 形成孢子所需 Mg MgSO4 固氮酶等的辅因子；叶绿素等的成分 Fe FeSO4 色素、过氧化物酶、过氧化氢酶、铁流蛋白、加氧酶和所有固氮酶 Mn MnSO4 超氧化物歧化酶、氨肽酶和L-阿拉伯糖异构酶等的辅因子 Cu CuSO4 呼吸、细胞色素C氧化酶、光合作用、质体蓝素、氧化酶、酪氨酸酶 的辅因子 Co CoSO4 维生素B12复合物的成分；肽酶、羧基转移酶的辅因子 Zn ZnSO4 碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅因子及许多DNA结合蛋白 Mo (NH4)6Mo7O24 固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分，过氧化物歧化酶