微生物的生理 第三章
微生物的生理 第三章
微生物的生理 3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理 3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理 3.1 微生物的营养 微生物同其他生物一样都是具有生命的，需要从它的生 活环境中吸收所需的各种的营养物质来合成细胞物质和提供 机体进行各种生理代谢所需的能量，使机体能进行生长与繁 殖。微生物从环境中吸收营养物质并加以利用的过程即称为 微生物的营养（nutrition）。营养物质是微生物进行各种 生理活动的物质基础
微生物的生理 3.1 微生物的营养 微生物同其他生物一样都是具有生命的，需要从它的生 活环境中吸收所需的各种的营养物质来合成细胞物质和提供 机体进行各种生理代谢所需的能量，使机体能进行生长与繁 殖。微生物从环境中吸收营养物质并加以利用的过程即称为 微生物的营养（nutrition）。营养物质是微生物进行各种 生理活动的物质基础
微生物的生理 3.1.1 微生物的营养要素 根据对各类微生物细胞物质成分的分析，发现微生物细 胞的化学组成和其他生物相比较，没有本质上的差别。微生 物细胞平均含水分80％左右。其余20％左右为干物质，在干 物质中有蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类和矿物质等。这 些干物质是由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等 主要化学元素组成，其中碳、氢、氧、氮是组成有机物质的 四大元素，大约占干物质的90％～97％。其余的3％～10％ 是矿物质元素（表3-1）。除上述磷、硫、钾、钙、镁、铁 外，还有一些含量极微的钼、锌、锰、硼、钴、碘、镍、钒 等微量元素。这些矿质元素对微生物的生长也起着重要的作 用。但微生物细胞的化学组成随种类、培养条件及菌龄的不 同在一定的范围内发生改变
微生物的生理 3.1.1 微生物的营养要素 根据对各类微生物细胞物质成分的分析，发现微生物细 胞的化学组成和其他生物相比较，没有本质上的差别。微生 物细胞平均含水分80％左右。其余20％左右为干物质，在干 物质中有蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类和矿物质等。这 些干物质是由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等 主要化学元素组成，其中碳、氢、氧、氮是组成有机物质的 四大元素，大约占干物质的90％～97％。其余的3％～10％ 是矿物质元素（表3-1）。除上述磷、硫、钾、钙、镁、铁 外，还有一些含量极微的钼、锌、锰、硼、钴、碘、镍、钒 等微量元素。这些矿质元素对微生物的生长也起着重要的作 用。但微生物细胞的化学组成随种类、培养条件及菌龄的不 同在一定的范围内发生改变
微生物的生理 组成微生物细胞的化学元素分别来自微生物生存所需要 的营养物质，即微生物生长所需的营养物质应该包含组成细 胞的各种化学元素。营养物质按照它们在机体中的生理作用 不同，可分成碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子、和水 六大类。 微生物种类 元素 C N H O 细菌 50 15 8 20 酵母菌 50 12 7 31 霉菌 48 5 7 40 表3-1 微生物细胞中主要化学元素的含量（干物质重%）
微生物的生理 组成微生物细胞的化学元素分别来自微生物生存所需要 的营养物质，即微生物生长所需的营养物质应该包含组成细 胞的各种化学元素。营养物质按照它们在机体中的生理作用 不同，可分成碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子、和水 六大类。 微生物种类 元素 C N H O 细菌 50 15 8 20 酵母菌 50 12 7 31 霉菌 48 5 7 40 表3-1 微生物细胞中主要化学元素的含量（干物质重%）
微生物的生理 3.1.1.1 碳源 凡是可以被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素 来源的物质通称碳源。碳源通过机体内一系列复杂的化学变 化被用来构成细胞物质或提供机体完成整个生理活动所需要 的能量。因此，碳源通常也是机体生长的能源。能作为微生 物生长的碳源的种类极其广泛，既有简单的无机含碳化合物 CO2和碳酸盐等，也有复杂的天然的有机含碳化合物，它们 是糖和糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸、烃类、芳香族化 合物以及各种含碳的化合物
微生物的生理 3.1.1.1 碳源 凡是可以被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素 来源的物质通称碳源。碳源通过机体内一系列复杂的化学变 化被用来构成细胞物质或提供机体完成整个生理活动所需要 的能量。因此，碳源通常也是机体生长的能源。能作为微生 物生长的碳源的种类极其广泛，既有简单的无机含碳化合物 CO2和碳酸盐等，也有复杂的天然的有机含碳化合物，它们 是糖和糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸、烃类、芳香族化 合物以及各种含碳的化合物
微生物的生理 3.1.1.2 氮源 微生物细胞中大约含氮5%—15%，它是微生物细胞蛋白 质和核酸的主要成分。微生物利用它在细胞内合成氨基酸， 并进一步合成蛋白质、核酸等细胞成分。因此，氮素对微生 物的生长发育有着重要的意义。无机氮源一般不用作能源， 只有少数化能自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的 氮源与能源
微生物的生理 3.1.1.2 氮源 微生物细胞中大约含氮5%—15%，它是微生物细胞蛋白 质和核酸的主要成分。微生物利用它在细胞内合成氨基酸， 并进一步合成蛋白质、核酸等细胞成分。因此，氮素对微生 物的生长发育有着重要的意义。无机氮源一般不用作能源， 只有少数化能自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的 氮源与能源
微生物的生理 3.1.1.3 无机盐 无机盐（mineral salts）是微生物生长必不可少的一 类营养物质，也是构成微生物细胞结构物质不可缺少的组成 成分。许多无机矿物质元素在机体中的生理作用是参与酶的 合成或酶的激活剂，并具有调节细胞的渗透压，控制细胞的 氧化还原电位和作为有些自养型微生物生长的能源物质等。 根据微生物对矿物质元素需要量的不同，将其分为大量元素 和微量元素
微生物的生理 3.1.1.3 无机盐 无机盐（mineral salts）是微生物生长必不可少的一 类营养物质，也是构成微生物细胞结构物质不可缺少的组成 成分。许多无机矿物质元素在机体中的生理作用是参与酶的 合成或酶的激活剂，并具有调节细胞的渗透压，控制细胞的 氧化还原电位和作为有些自养型微生物生长的能源物质等。 根据微生物对矿物质元素需要量的不同，将其分为大量元素 和微量元素
微生物的生理 大量矿物质元素是磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁等。磷 和硫需要量最大，磷在微生物生长与繁殖过程中起着重要的 作用。它既是合成核酸、核蛋白、磷脂与其他含磷化合物的 重要元素，也是许多酶与辅酶的重要元素。硫是胱氨酸、半 胱氨酸、甲硫氨酸的组成元素之一，因而它也是构成蛋白质 的主要元素之一。钠、钙、镁等是细胞中某些酶的激活剂
微生物的生理 大量矿物质元素是磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁等。磷 和硫需要量最大，磷在微生物生长与繁殖过程中起着重要的 作用。它既是合成核酸、核蛋白、磷脂与其他含磷化合物的 重要元素，也是许多酶与辅酶的重要元素。硫是胱氨酸、半 胱氨酸、甲硫氨酸的组成元素之一，因而它也是构成蛋白质 的主要元素之一。钠、钙、镁等是细胞中某些酶的激活剂
微生物的生理 微量元素是锌、钼、锰、钴、硼、碘、镍、铜、钒等， 这些元素一般是参与酶蛋白的组成，或者能使许多酶活化， 它们的存在会大大提高机体的代谢能力，如果微生物在生长 过程中，缺乏这些元素，会导致机体生理活性降低，或导致 生长过程停止。微量元素通常混杂存在其他营养物质中，如 果没有特殊原因，在配制培养基的过程中没有必要另外加入， 因为过量的微量元素反而对微生物起到毒害作用
微生物的生理 微量元素是锌、钼、锰、钴、硼、碘、镍、铜、钒等， 这些元素一般是参与酶蛋白的组成，或者能使许多酶活化， 它们的存在会大大提高机体的代谢能力，如果微生物在生长 过程中，缺乏这些元素，会导致机体生理活性降低，或导致 生长过程停止。微量元素通常混杂存在其他营养物质中，如 果没有特殊原因，在配制培养基的过程中没有必要另外加入， 因为过量的微量元素反而对微生物起到毒害作用