微生物的营养 生命科学学院
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(参见P75) 微生物的特点: 食谱广、胃口大 营养物质: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 营养:徼生物获得和利用营养物质的过程 营养物质是微生物生存的物质基础,而营养是生物维持和 延续其生命形式的一种生理过程
微生物的特点： 食谱广、胃口大 营养物质：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 营养：微生物获得和利用营养物质的过程 营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是生物维持和 延续其生命形式的一种生理过程。 （参见P75）
本章内容: 第一节,微生物的营养要求 (微生物们需要吃什么?) 第二节,培养基 (如何给微生物们做饭) 第三节,营养物质进入细胞 (微生物们是怎样吃东西的)
本章内容： 第一节，微生物的营养要求 （微生物们需要吃什么？） 第三节，营养物质进入细胞 （微生物们是怎样吃东西的） 第二节，培养基 （如何给微生物们做饭）
第一节微生物的营养要求 二内容自学! 思考题:微生物都需要哪些营养物质,这些营养物质 各自的功能如何?
第一节 微生物的营养要求 思考题：微生物都需要哪些营养物质，这些营养物质 各自的功能如何？ 一、二内容自学！
第一节微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 微生物营养类型的分类标准: 生长所需要的营养物质「自养型:以CO2为唯一或主要碳源 (碳源) 异养型:以有机物为主要碳源 生长过程中能量的来源「光能型:生长所需的能量来自于光源 (能源) 化能型:生长所需的能量来自于 有机物氧化释放的化学能 光能自养型:以光为能源,不依赖任何有机物即可正常生长 光能异养型:以光为能源,但生长需要一定的有机营养 化能自养型:以无机物的氧化获得能量,生长不依赖有机营养物 化能异养型:以有机物的氧化获得能量,生长依赖于有机营养物质
第一节 微生物的营养要求 三、 微生物的营养类型 微生物营养类型的分类标准： 生长所需要的营养物质 （碳源） 自养型：以CO2为唯一或主要碳源 异养型：以有机物为主要碳源 生长过程中能量的来源 （能源） 光能型：生长所需的能量来自于光源 化能型：生长所需的能量来自于 有机物氧化释放的化学能 光能自养型：以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长 光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养 化能自养型：以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物 化能异养型：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质
第一节微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 微生物营养类型(I) 划分依据营养类型 特点 碳源 自养型 autotroph 以CO2为唯一或主要碳源 异养型 heterotrophs 以有机物为碳源 能源船营养型 phototrophs)以光为能源 化船营养型 chemotrophs)以有机物氧化释放的化学的为能源 电子供体无机营养型 lithotroph)以还原性无机物为电子供体 有机营养型 organotroph)以有机物为电子供体 参见P81)
第一节 微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 划分依据 营养类型 特点 碳源 自养型(autotrophs) 以CO2 为唯一或主要碳源 异养型(heterotrophs) 以有机物为碳源 能源 光能营养型(phototrophs) 以光为能源 化能营养型(chemotrophs) 以有机物氧化释放的化学能为能源 电子供体 无机营养型(lithotrophs) 以还原性无机物为电子供体 有机营养型(organotrophs) 以有机物为电子供体 微生物营养类型(Ⅰ) （参见P81）
第一节微生物的营养要求 微生物的营养类型 微生物的营养类型(Ⅱ) 无机型:通过氧化无机物来还原CO2进行细胞生长 据供氢体 有机型:以有机物为供氢体来部分还原CO2进行细胞生 营养类型 电子供体 碳 能源 举例 光能无机自养型H2、HsS、S或HOCO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类 光能自养型) 光能有机异养型 有机物 有机物 光能 红螺细菌 (光能异养型) 化能无机自养型H2、H1S、Fe¨、(O2化学能氢细菌、硫杆菌、亚硝化单 (化能自养型) NH3或NO2 (无机物氧化)胞菌属( Nitrosomonas)、甲 烷 杆 属 ( Methanobacterium)、醋杆 菌属( Acetobacter) 化能有机异养型 有机物 有机物 化学能 假单胞菌属、芽孢杆菌属、 (化能异养型) (有机物氧化)乳酸菌属、真菌、原生动物
第一节 微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 微生物的营养类型(Ⅱ) 营养类型 电子供体 碳源 能源 举例 光能无机自养型 （光能自养型） H2、H2 S、S或H2O CO2 光能 着色细菌、蓝细菌、藻类 光能有机异养型 （光能异养型） 有机物 有机物 光能 红螺细菌 化能无机自养型 （化能自养型） H2、H2 S、Fe2 +、 NH3或NO2 - CO2 化学能 (无机物氧化) 氢细菌、硫杆菌、亚硝化单 胞 菌 属 (Nitrosomonas) 、 甲 烷杆菌属 (Methanobacterium) 、 醋 杆 菌属(Acetobacter) 化能有机异养型 （化能异养型） 有机物 有机物 化学能 （有机物氧化) 假单胞菌属、芽孢杆菌属、 乳酸菌属、真菌、原生动物 （参见P82） 据供氢体 无机型：通过氧化无机物来还原CO2进行细胞生长 有机型：以有机物为供氢体来部分还原CO2进行细胞生长
微生物的营养类型 1.光能无机自养型(光能自养型) 能以CO2为主要唯一或主要碳源; 进行光合作用获取生长所需要的能量; 以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体, 使CO2还原为细胞物质; 例如,藻类及蓝细菌等和植物一样,以水为电子供体(供氢体) 进行产氧型的光合作用,合成细胞物质。而红硫细菌,以H2S为 电子供体,产生细胞物质,并伴随硫元素的产生。 光能 CO+ 2HaS 光合色素 [CH,O+2S+ H,O
三、微生物的营养类型 1．光能无机自养型（光能自养型） 能以CO2为主要唯一或主要碳源； 进行光合作用获取生长所需要的能量； 以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体， 使CO2还原为细胞物质； 例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体）， 进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。而红硫细菌，以H2S为 电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。 CO2+ 2H2S 光能 光合色素 [ CH2O] + 2S+ H2O
第一节微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 2.光能有机异养型(光能异养型)微生物 不能以CO2为主要或唯一的碳源; 以有机物作为供氢体,利用光能将CO2还原为细胞物质; 在生长时大多数需要外源的生长因子 例如,红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体, 将CO2还原成细胞物质,同时积累丙酮。 光能 2 CHOH +CO 2 CH3 COCH, +[CH,O]+Ho HC 光合色素
第一节 微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 2．光能有机异养型（光能异养型）微生物 不能以CO2为主要或唯一的碳源； 以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质； 在生长时大多数需要外源的生长因子； 例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体， 将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。 CHOH + CO2 H3C H3C 2 光能 光合色素 2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O
第一节微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 inorganic compound H2H2S NH3 Electron N Carbon flow flow ATP 2 Biosynthesis Chemolithotrophic metabolism
第一节 微生物的营养要求 三、微生物的营养类型 3．化能无机自养型（化能自养型）微生物 生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能； 以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、 Fe2+ 、NH3或NO2 -等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。 化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的 环境中生长。 它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环； 例如，硝化细菌、氢细菌、铁细菌等