第4章徽生物的营养 重点、难点剖析 1,根据微生物需要量的多少，可将组成微生物细胞的化学元素分为主要元素和微量 元素。而随者菌种、菌龄及培养条件的变化，细胞所含化学元素的组成及含量会发生变 w 2。微生物、动物、植物之间存在的“营养上的统一性”体现在它们都需要碳源、氯源、盐、水、生 长因子及能源才能生长（表4一）。 表41动物、植物和微生物的营养要求 动物 植物 微生物 (异养 (自养) 异养 自养 碳源 糖类、脂肪 02 触、醇、有机酸等 0、碳酸盐等 蛋白质及其降解物、有机氨 源 蛋白质及其降解物 无机氨化物 化物、无机氯化物、 无机氨化物、 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 不需要外源加入（自 维生素、氨基酸、票吟、啊 不需要外派加入（自 生长因子 维生者 身合成) 台合成) 水 能源 同碳源 日光 碳源 无机物或日光 3.5大类营养物质的生理作用（表4一2）： (4一2)营养物质的生理作用 种类 碳源 氨源 无机盐 生长因子 水 ①提供碳素构成①提供氮素合 ①酶活性中心组分@维生素、嘌吟和 ①溶剂与运输介质 有机分子骨 成含氢物质 ②稳定生物大分 嘧啶作为酶的 ②参与生化反应 识，迷源物 ②一船不作为 子及细狗结物 钳基或辅酶 ③维持生物大分子结构 理作 通常也提供氢 能源（少数自 调节渗透压 ②提供某些微生 热导体 元素和氧元 养菌能用作能④控制氧化还原 物不能合成的 ⑤维持细胞形态 2能源(C0:不能 源) 电应 氨基酸 ⑥控制多亚基结构 提供能源) ⑤某些微生物能 ③嘌吟和嘧啶用 的装配与解离 源物质 于合成核苷、核 苷酸及核酸
37第四章微生物的营养 4.速效氮源和迟效氯源（表4-3） 表43速效氮源和迟效氮源的区别 速效氮源 迟效氨源 举例 玉米浆、蛋白陈、铵盐等 黄豆饼粉、花生饼粉等 成分 蛋白质降解产物（肽、氨基酸）、NH,等 大分子蛋白质 微生物利用速度 快 慢 微生物吸收能力 强 弱 生产应用* 菌体生长 代谢产物形成 ◆在工业发酵生产土信素的过程中，可将速效氨源和迟效氨源混合使用，控制并协调南体生长与代谢产物形 成，达到提高土素产量的目的 5.不同微生物对营养物质的要求不同，因而把他们归于不同的营养类型。由于微生物种类繁 多，微生物的营养类型也比较复杂。人们根据微生物所利用的营养物质性质的差别，从不同角度来对微生物的 营养类型进行划分. (1)按碳源划分（表4一4） 表4一4微生物的营养型1 营养类型 特点 自养型 以C02为惟一或主要碳糠。但C0不能作为能源，而还原C0,需要大量耗能，因此 自养微生物通过光合作用或氧化无机物获得能源 异养型 以还原型有机物为碳源。这些还原型有机物通常来源于其他生物，在氧化这些还厚 型有机物的过程中，异养微生构可获得能源 (2)按能源划分（表4一5） 表4一5微生物的营养类型川 营养类型 特点 光能营养型 通过叶绿素（藻、蓝细菌）、细菌叶绿素（光合细菌）或紫膜（喈盐古菌）进行光合作用 利用光能获得能源 化能营养型 俐用化合物（有机物或无机物）氧化释放的化学能获得能源 (3)按电子供体划分（表4 -6. 表4一6微生物韵苦养类型山 营养类型 特点 以还原型无机物分子为电子供体。无机物氧化产生的电于通过电子传递链传递给0，、硝 无机营养型 我盐、疏酸盐等，并产生能量 有机营养型 有机物分子为电子供体 在发酵作用中，有机物（底物）氧化产生的电子直接传递给底物 (有机物)未完全氧化形成的中间产物（内源电子受体），释放少量能量：在呼吸作用中，电 子通过电子传递链传递给养（有氧呼吸）或硝酸盐，疏酸盐和C0,等（无氧呼吸）外源电子受 体，释放较多能量 4)按碳源、能源及电子供体划分（表4一刀
38第四章微生物的营养 表4一7微生物的营养类型V 营养类型 碳源 能源 电子供体 举例 光能无机自养型 C0 无机物 藻、蓝细菌、紫硫细菌、绿疏细菌 有机物（也可利用 光 紫色非疏细菌、绿色非疏细菌，常生活在 光能有机异养型 COz) 有机物 被污染湖泊或河流中 化学能 无机物 硝化细菌、氢细菌、铁细菌、疏氧化细函 化能无机自养型 C02 (无机物) 在生态系统物质循环过程中起重要作用 学能有有机物真菌、原生动物、大多数非光合细菌，致 化能有机异养型* 有机物 机 病菌在本质上都属于此类 声根据所利用有机物性质不同。可分为腐生型（无生命有机物为碳源）和寄生型（生活在活的丰体内），还有 些兼性腐生型和性，寄生型。 尽管通常将某一特定微生物归于上述营养类型的某一类，但某些微生物在代谢方面具有极 强的灵活性，因而营养类型也会随环境条件（营养条件）的改变而发生变化（表4一8）。 表48微生物昔养型可变性举例 微生物 培养条件 营养类型 紫色非疏细菌 厌氧、光照 光能营养型 好复、里暗 化能营养型 有机物不存在 白养型（可同化C0 有机物存在 异养型 盐沼盐杆菌 有氧 黑暗或纲光 化能营养型（呼吸作用产能 低（厌）氧和强光 光能营养型（利用紫膜光合作用产能） 6.培养基的配置原则（表49） 表49培养基的配置原则 配置原则 目的 选择还宜的营养物质 满足微生物生长对碳、氢，无机盐、生长引资、水及能源的需要：根据不时营养类型 微生物的营养需求选择 营养物质浓度及配比合适 [要满足微生物正常生长所需，又要避免某些成分浓度过高对微生物生长带米抑制 控制氧化还原电位 不同类型微生物具有白己的生长H范围，在徽生物生长过程中产生的某些代射产物 会使培养蒂pH发生变化，采用合近的缓冲系境可以特培养基pH控制在一定的范国 控制H条件 不同举型微生物生长对化还原电位求不一样 恩料米源选样 深易获得且成本低（特别是在实际生产中 灭菌处理 避免杂菌污染 7.培养基类型及应用（表410） 表410培养基类型及应用
39第四章微生物的营养 划分方式 类型 特点及应用 成分 然（复合） 成本低。实验室及实际生产应用 合成 实验室研究用 物理状态 图体 微生物南种分离、鉴定、计数、保藏观察微生物运动特征】 坐固使 分类、噬菌体效价滴定 液体 在科而或生证中通发壁获得菌体或代油金物 用逸 基 般微生物生长所需本营养物质。 菌种分离、保减等 加 培养营养要求比较苛刻的微生物 鉴别 签别、区分不同类型的微生物 法择 选择性地分离某种微生物 8.影响营养物质进入细胞的因素（表411）》 表411营养物质进入细胞的影响因素 影响方式 营养物质本身性质 相对分子质量、溶解性，电负性、极性 微生物所处环境 温度、PH、离子强度、运输系绕形成诱导物、代谢过程抑制剂。 解偶联剂和被运输物质结构类似物 激生物细地透过所障 细供、细胞壁、荚膜、黏液厅 9.营养物质运输方式及特点（表412） 表412营养物质运输方式及特点 运输方式 运输物质 扩散 运输动力米自细胞膜内外被运输物质的浓度差H,0、C0,、0,等 促进扩散 运输动力米白细胞膜内外装运翰物质的浓度差，氨基酸，单糖、维生素、无机盐 需要载体 甘油等 动运输 需要细胞提供能源。可逆浓度运粉 单糖、双精、氨基酸、有机酸。 及C.N、K等离子 膜泡运输 细胞膜内陷包装营养物质。主要存在丁变形虫等各种营养物质 直核微生物 10.初级主动运输与次级主动运输的区别（表413 表413初级主动运输与次级主动运输的区别 运输物质 初级末动运输 能量米自电子传递系统呼吸) ATP悔（化学能、 细嗜紫红质（光能、在膜 外 立质子浓度 次级主动运输 膜内外质子浓度差消失时偶联其他物质运输 单糖、双糖、氨基酸 问向运输 与质子通过问一载体同方向运输 某些阴离子
40第四章微生物的营养 逆向运输 与质子通过同一载体反方向运输 Na' 单向运输 单独通过某一载体 K 主要参考书目 1.沈萍，范秀容，李广武.微生物学实验。第3版.北京：高等教育出版社，1999 2.Prescott L M,Hadey J P,Klein DA.微生物学.第l版，中文版.沈萍，彭珍荣主译.北 京：高等教育出版社，2003 3.Black J G.Microbiology:Principles and Explorations.5th ed.New York:John Wiley&Sons, 2002 4.Talaro K P.Foundations in Micmblology,4th ed.New York:MeGraw-Hill Higher Education, 2002