第四章 微生物的营养和培养基 Microbial Nutrition and Medium 第一节 微生物的6类营养要素 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
第四章 微生物的营养和培养基 Microbial Nutrition and Medium 第一节 微生物的6类营养要素 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
第一节 微生物的6类营养要素 • 1 概念 • 2 功能 • 3 细胞化学组成 • 4 营养物质
第一节 微生物的6类营养要素 • 1 概念 • 2 功能 • 3 细胞化学组成 • 4 营养物质
一、概 念 • 营养物(nutrient)：具有营养功能的物质。 指能够为微生物的正常生命活动提供结 构物质、能量、代谢调节的物质和必要 的生理环境。 • 营养（nutrition)：生物体从外部环境 中摄取其生命活动所必需的能量和物质， 以满足正常生长和繁殖需要的一切最基 本的生理功能
一、概 念 • 营养物(nutrient)：具有营养功能的物质。 指能够为微生物的正常生命活动提供结 构物质、能量、代谢调节的物质和必要 的生理环境。 • 营养（nutrition)：生物体从外部环境 中摄取其生命活动所必需的能量和物质， 以满足正常生长和繁殖需要的一切最基 本的生理功能
二、微生物营养的功能 • 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
二、微生物营养的功能 • 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
三、微生物细胞的化学组成 • 组成元素 –大量元素macroelements ：碳、氢、氧、氮、磷、硫 –其他元素trace element ：钾、钠、钙、镁、铁、锰、 铜、钴、锌、钼等 • 存在方式 –有机物：蛋白质、糖、脂、核酸、维生素，降解产物、代 谢中间产物 –无机盐灰分： 1)参与有机物组成；2)单独存在于细胞质 内以无机盐的形式存在. –水——细胞干重的70%~90%，以游离水和结合水两种形 式存在。其中结合水占水总量的17%—28%
三、微生物细胞的化学组成 • 组成元素 –大量元素macroelements ：碳、氢、氧、氮、磷、硫 –其他元素trace element ：钾、钠、钙、镁、铁、锰、 铜、钴、锌、钼等 • 存在方式 –有机物：蛋白质、糖、脂、核酸、维生素，降解产物、代 谢中间产物 –无机盐灰分： 1)参与有机物组成；2)单独存在于细胞质 内以无机盐的形式存在. –水——细胞干重的70%~90%，以游离水和结合水两种形 式存在。其中结合水占水总量的17%—28%
四种 C N 这四种元素组成： 这六种 有机 H 主要元 细胞有机物 元素 秦占细 0 胞干重 P: 核酸、磷脂、 垣酸（磷壁酸）， 辅酶的成分 95% 这十四种元素 六种矿质元 以上 S:胱aa、 甲硫aa、 维生素、CoA等的成分 K:细胞中的主要无机阳离子 Mg:叶绿素分子的组分 Ca:组成芽孢的成分 Fe:细胞色素和血红蛋白的组分 Mn: 一些酶的辅因子 平所有微生物都需 C0:B1,的组成成分 微 Mo:固氮酶的组分 量 Zn:RNA和DNA聚合酶的组分 矿 Se(硒)：存在甘氨酸还原酶中 质 W(钨)存在甲酸脱H酶中 i(镍)尿酶的成分 素 V(钒)：促进微生物的固N作用 C:存在细胞色素氧化酶中 Na、Cl:存在于嗜盐菌中
四、微生物细胞的营养物质 • 1.碳源（Carbon source） • 2.氮源（Nitrogen source) • 3.能源（Energy source) • 4.生长因子（Growth factor ) • 5.无机盐 • 6.水
四、微生物细胞的营养物质 • 1.碳源（Carbon source） • 2.氮源（Nitrogen source) • 3.能源（Energy source) • 4.生长因子（Growth factor ) • 5.无机盐 • 6.水
1、微 生 物 的 碳 源 Carbon source ◆定义：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养 物。碳占细胞干重的50％。 ◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生 理活动提供所需要能源（异养微生物）。 ◆碳源谱: 无机碳：如CO2和碳酸盐等。 有机碳：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴 糖；单糖）,脂类、 醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物 以及各种含氮的化合物。 异养微生物：必须利用有机碳源的为数众多的微生物。 自养微生物：以无机碳源做为主要碳源的种类极少的微生物
1、微 生 物 的 碳 源 Carbon source ◆定义：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养 物。碳占细胞干重的50％。 ◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生 理活动提供所需要能源（异养微生物）。 ◆碳源谱: 无机碳：如CO2和碳酸盐等。 有机碳：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴 糖；单糖）,脂类、 醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物 以及各种含氮的化合物。 异养微生物：必须利用有机碳源的为数众多的微生物。 自养微生物：以无机碳源做为主要碳源的种类极少的微生物
微生物可利用的碳源 • 糖类：葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，淀粉，半乳糖， 乳糖，甘露糖，纤维二糖，纤维素，半纤维素，甲壳素， 木质素等 • 有机酸：乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级 脂肪酸，氨基酸等 • 醇类：乙醇 • 脂类：脂肪，磷脂 • 烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油 • CO2：CO2 • 碳酸盐：NaHCO3 , CaCO3 , 白垩，等 • 其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸等
微生物可利用的碳源 • 糖类：葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，淀粉，半乳糖， 乳糖，甘露糖，纤维二糖，纤维素，半纤维素，甲壳素， 木质素等 • 有机酸：乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级 脂肪酸，氨基酸等 • 醇类：乙醇 • 脂类：脂肪，磷脂 • 烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油 • CO2：CO2 • 碳酸盐：NaHCO3 , CaCO3 , 白垩，等 • 其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸等
微生物工业发酵中用做碳源的原料 传统种类：糖类（单糖，饴糖） 淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植 物淀粉等） 麸皮 各种米糠等 代粮发酵：纤维素、石油、CO2
微生物工业发酵中用做碳源的原料 传统种类：糖类（单糖，饴糖） 淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植 物淀粉等） 麸皮 各种米糠等 代粮发酵：纤维素、石油、CO2