第四章 微生物营养 ◼ 第一节 微生物细胞的化学组成 ◼ 第二节 微生物的营养要素 ◼ 第三节 微生物的营养类型 ◼ 第四节 微生物对营养物质的吸收方式 ◼ 第五节 培养基
第四章 微生物营养 ◼ 第一节 微生物细胞的化学组成 ◼ 第二节 微生物的营养要素 ◼ 第三节 微生物的营养类型 ◼ 第四节 微生物对营养物质的吸收方式 ◼ 第五节 培养基
第一节 微生物细胞的化学组成 微生物细胞化学组成成分析表明，与其 他高等动植物细胞一样，细胞也是大量元素碳、 氢、氧、氮、磷、硫（这六种元素占细菌细胞 干重的97％，表4－l）和微量元素铁、锰、锌 等构成。微生物细胞中这些元素主要以蛋白质、 糖、脂、核酸、维生素及它们的降解产物、代 谢产物等有机物质，水和无机盐等无机物质的 形式存在（表4—2）。水是细胞中的一种主 要成分，一般可占细胞干重的90％以上
第一节 微生物细胞的化学组成 微生物细胞化学组成成分析表明，与其 他高等动植物细胞一样，细胞也是大量元素碳、 氢、氧、氮、磷、硫（这六种元素占细菌细胞 干重的97％，表4－l）和微量元素铁、锰、锌 等构成。微生物细胞中这些元素主要以蛋白质、 糖、脂、核酸、维生素及它们的降解产物、代 谢产物等有机物质，水和无机盐等无机物质的 形式存在（表4—2）。水是细胞中的一种主 要成分，一般可占细胞干重的90％以上
微生物细胞物质中灰分元素含量的百分比 灰分元素 固氮菌 酵母菌 霉菌 P2O5 SO3 K2O Na2O MgO CaO Fe2O3 SiO2 CuO 4.95 0.29 2.41 0.07 0.82 0.89 0.08 - - 3.54 0.039 2.34 - 0.428 0.383 0.035 0.093 - 4.85 0.11 2.81 1.12 0.38 0.19 0.16 0.04 -
微生物细胞物质中灰分元素含量的百分比 灰分元素 固氮菌 酵母菌 霉菌 P2O5 SO3 K2O Na2O MgO CaO Fe2O3 SiO2 CuO 4.95 0.29 2.41 0.07 0.82 0.89 0.08 - - 3.54 0.039 2.34 - 0.428 0.383 0.035 0.093 - 4.85 0.11 2.81 1.12 0.38 0.19 0.16 0.04 -
表4—1 微生物细胞中几种主要元素的含量 （干重的百分数） 元素 细菌 酵母菌 霉菌 碳 50 49.8 47.9 氮 15 12.4 5.2 氢 8 6.7 6.7 氧 20 31.1 40.2 磷 3 — — 硫 1 — —
表4—1 微生物细胞中几种主要元素的含量 （干重的百分数） 元素 细菌 酵母菌 霉菌 碳 50 49.8 47.9 氮 15 12.4 5.2 氢 8 6.7 6.7 氧 20 31.1 40.2 磷 3 — — 硫 1 — —
表4—2 微生物细胞的化学组成 主要成分 细菌 酵母菌 霉菌 水分 75~85 70~80 85~90 （占细胞鲜重的%） 蛋白质 50~80 32~75 14~15 占 细 碳水化合物 12~28 27~63 7~40 胞 干 脂肪 5~20 2~15 4~40 重 的 核酸 10~20 6 ~ 8 1 % 无机盐 2~30 3.8~7 6~12
表4—2 微生物细胞的化学组成 主要成分 细菌 酵母菌 霉菌 水分 75~85 70~80 85~90 （占细胞鲜重的%） 蛋白质 50~80 32~75 14~15 占 细 碳水化合物 12~28 27~63 7~40 胞 干 脂肪 5~20 2~15 4~40 重 的 核酸 10~20 6 ~ 8 1 % 无机盐 2~30 3.8~7 6~12
第二节 微生物的营养要素 营养物（nutrient）： 那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生 理活动所需要的物质通常称为微生物的营养物质。 营养（或叫营养作用，nutrition ）： 微生物获得与利用营养物质的过程通常称为营 养
第二节 微生物的营养要素 营养物（nutrient）： 那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生 理活动所需要的物质通常称为微生物的营养物质。 营养（或叫营养作用，nutrition ）： 微生物获得与利用营养物质的过程通常称为营 养
生物类型 营养要素 动物 （异养） 微生物 绿色植物 异养 自养 （自养） 碳源 糖类脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳 酸盐等 二氧化碳、 碳酸盐 氮源 蛋白质或其 降解物 蛋白质或其降解物 有机或无机氮化物、氮 无机氮化物、 氮 无机氮化物 能源 与碳同 与碳同 氧化无机物或 利用日光能 利用日光能 生长因子 维生素 一部分需要维生素等 不需要 不需要 无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 水分 水 水 水 水 表4-3 微生物和动物、植物营养要素的比较
生物类型 营养要素 动物 （异养） 微生物 绿色植物 异养 自养 （自养） 碳源 糖类脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳 酸盐等 二氧化碳、 碳酸盐 氮源 蛋白质或其 降解物 蛋白质或其降解物 有机或无机氮化物、氮 无机氮化物、 氮 无机氮化物 能源 与碳同 与碳同 氧化无机物或 利用日光能 利用日光能 生长因子 维生素 一部分需要维生素等 不需要 不需要 无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 水分 水 水 水 水 表4-3 微生物和动物、植物营养要素的比较
碳源（carbon source）凡是提供微生物营养所需的碳 元素（碳架）的营养源，称为碳源。 碳源物质的功能：构成细胞物质；为机体提供整个生 理活动所需要的能量（异养微生物）。 微生物的碳源谱 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物、脂类、醇类。有机酸、 烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。 微生物不同，利用上述含碳化合物的能力不同，如假单 胞菌属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质； 而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进 行生长
碳源（carbon source）凡是提供微生物营养所需的碳 元素（碳架）的营养源，称为碳源。 碳源物质的功能：构成细胞物质；为机体提供整个生 理活动所需要的能量（异养微生物）。 微生物的碳源谱 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物、脂类、醇类。有机酸、 烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。 微生物不同，利用上述含碳化合物的能力不同，如假单 胞菌属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质； 而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进 行生长
类 型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 碳 C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉 等 C·H·O·N 多数氨基酸、简单蛋白 质等 一般氨基酸、明胶等 C·H·O 糖、有机酸、醇、脂类 等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 C·H 烃类 天然气、石油及其不同馏份、 石蜡油等 无 机 碳 C(?) — — C·O CO2 CO2 C·O·X NaHCO3 NaHCO3、CaCO3、白垩等 表4—4微生物的碳源谱
类 型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 碳 C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉 等 C·H·O·N 多数氨基酸、简单蛋白 质等 一般氨基酸、明胶等 C·H·O 糖、有机酸、醇、脂类 等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 C·H 烃类 天然气、石油及其不同馏份、 石蜡油等 无 机 碳 C(?) — — C·O CO2 CO2 C·O·X NaHCO3 NaHCO3、CaCO3、白垩等 表4—4微生物的碳源谱
氮源(nitrogen source) 凡是提供微生物营养所需的氮元 素的营养源，称为氮源。 氮源物质的主要作用是合成细胞物质中含氮物质，少 数自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源， 某些厌氧细菌在厌氧与糖类物质缺乏的条件下，也可以利用 氨基酸作为能源物质。 微生物的氮源谱见表4—5
氮源(nitrogen source) 凡是提供微生物营养所需的氮元 素的营养源，称为氮源。 氮源物质的主要作用是合成细胞物质中含氮物质，少 数自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源， 某些厌氧细菌在厌氧与糖类物质缺乏的条件下，也可以利用 氨基酸作为能源物质。 微生物的氮源谱见表4—5