《微生物營養(yǎng)》課件

《微生物營養(yǎng)》ppt課件REPORTING2023WORKSUMMARY目錄CATALOGUE微生物營養(yǎng)概述微生物的營養(yǎng)物質(zhì)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收微生物的營養(yǎng)需求和代謝微生物的營養(yǎng)環(huán)境微生物的營養(yǎng)缺陷型篩選及應用PART01微生物營養(yǎng)概述0102微生物營養(yǎng)的定義微生物種類繁多，包括細菌、真菌、病毒等，它們具有各自獨特的攝取營養(yǎng)方式和代謝途徑。微生物營養(yǎng)：是指微生物從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過一系列的分解、合成和轉化等代謝活動，滿足自身生命活動的需要。微生物營養(yǎng)的分類根據(jù)攝取營養(yǎng)物質(zhì)的方式，微生物營養(yǎng)可以分為有機營養(yǎng)和無機營養(yǎng)兩類。有機營養(yǎng)是指微生物通過分解有機物獲得能量和營養(yǎng)物質(zhì)，而無機營養(yǎng)則是通過與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換來獲取。微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領域具有廣泛的應用價值，如發(fā)酵、生物農(nóng)藥、生物醫(yī)藥等。微生物營養(yǎng)的研究有助于深入了解微生物的生命活動和生態(tài)功能，為人類的生產(chǎn)和生活提供更多的選擇和可能性。微生物在自然界中廣泛存在，是地球上物質(zhì)循環(huán)和能量流動的重要參與者。微生物營養(yǎng)的重要性PART02微生物的營養(yǎng)物質(zhì)水是微生物細胞中含量最多的成分，是維持細胞生命活動所必需的物質(zhì)。水在微生物體內(nèi)的作用包括：參與細胞代謝反應、運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物、維持細胞形態(tài)和結構等。微生物對水的需求量根據(jù)其種類和生理狀態(tài)而有所不同，一般來說，細菌對水的需求量最大，其次是放線菌和酵母菌，霉菌對水的需求量相對較小。水無機鹽是微生物細胞中必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，它們參與細胞的代謝反應、維持細胞的滲透壓和酸堿平衡等。無機鹽主要包括氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素，其中氮和磷是微生物生長所必需的元素。不同種類的微生物對無機鹽的需求量有所不同，例如自養(yǎng)型微生物能夠從空氣中獲取氮氣或二氧化碳等無機物來合成有機物，而異養(yǎng)型微生物則需要從有機物中獲取氮源和碳源。無機鹽不同種類的微生物對有機營養(yǎng)物質(zhì)的需求量有所不同，例如好氧型微生物需要更多的能量，而厭氧型微生物則主要利用有機物中的能量。有機營養(yǎng)物質(zhì)是微生物細胞生長和繁殖所必需的物質(zhì)，它們能夠提供能量、碳源和氮源等。有機營養(yǎng)物質(zhì)主要包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)和維生素等，其中碳水化合物是主要的能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)是細胞結構的主要成分，維生素對維持細胞正常生理功能具有重要作用。有機營養(yǎng)物質(zhì)生長因子是微生物細胞生長所必需的微量有機物質(zhì)，它們參與細胞的代謝反應和調(diào)節(jié)細胞的生長和分化。生長因子主要包括氨基酸、維生素、嘌呤和嘧啶等，其中氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，維生素對維持細胞正常生理功能具有重要作用。不同種類的微生物對生長因子的需求量有所不同，例如自養(yǎng)型微生物能夠合成一些生長因子，而異養(yǎng)型微生物則需要從有機物中獲取生長因子。生長因子PART03微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收營養(yǎng)物質(zhì)通過細胞膜擴散，順濃度梯度進入細胞內(nèi)。擴散滲透促進擴散易化擴散需要載體蛋白的協(xié)助，但載體蛋白不直接參與化學反應。與被動吸收相似，但需要載體蛋白的協(xié)助，順濃度梯度進入細胞內(nèi)。030201被動吸收需要載體蛋白的協(xié)助和消耗能量的方式，將營養(yǎng)物質(zhì)逆濃度梯度進入細胞內(nèi)。主動轉運通過離子泵的主動轉運方式，逆濃度梯度將營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞內(nèi)。離子泵運輸主動吸收細胞通過吞噬作用將大分子物質(zhì)或顆粒物攝入細胞內(nèi)。細胞通過胞飲作用將液體或小分子物質(zhì)攝入細胞內(nèi)。胞飲作用胞飲作用吞噬作用PART04微生物的營養(yǎng)需求和代謝碳源氮源能源無機鹽微生物的營養(yǎng)需求01020304微生物需要碳源來合成細胞物質(zhì)，如糖類、醇類和有機酸等。微生物需要氮源來合成蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)。微生物需要能源來提供生長和代謝所需的能量，如有機物氧化產(chǎn)生的能量。微生物需要無機鹽來維持滲透壓、酸堿平衡和合成某些重要物質(zhì)。通過有氧呼吸，微生物將有機物氧化成二氧化碳和水，釋放能量供自身生長和代謝。有氧呼吸在無氧條件下，微生物通過無氧呼吸將有機物氧化成乳酸或乙醇等物質(zhì)，釋放能量供自身生長和代謝。無氧呼吸發(fā)酵是一種特殊的無氧呼吸方式，通過發(fā)酵，微生物將糖類物質(zhì)轉化為乙醇和二氧化碳或乳酸等物質(zhì)。發(fā)酵微生物的代謝途徑營養(yǎng)缺陷型是指因基因突變導致某種營養(yǎng)物質(zhì)合成途徑缺陷的微生物。營養(yǎng)缺陷型微生物通常需要補充相應的營養(yǎng)物質(zhì)才能正常生長。營養(yǎng)缺陷型在微生物育種、代謝工程等領域具有重要應用價值。微生物的營養(yǎng)缺陷型PART05微生物的營養(yǎng)環(huán)境培養(yǎng)基的組成提供微生物生長所需的能量和合成細胞物質(zhì)的原料。合成微生物細胞蛋白質(zhì)、核酸等含氮有機物。參與細胞結構組成、酶的輔基等。維持微生物細胞正常形態(tài)與功能。碳源氮源無機鹽水直接利用天然物質(zhì)配制，成分復雜，選擇性差。天然培養(yǎng)基根據(jù)微生物需要，人工配制成分明確、營養(yǎng)均勻的培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基結合天然物質(zhì)與合成培養(yǎng)基配制而成，兼具兩者優(yōu)點。半合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基的種類影響微生物酶活性、細胞代謝及生長速率。溫度影響微生物細胞膜的通透性和酶活性。pH值好氧菌需在有氧環(huán)境下生長，厭氧菌則在無氧環(huán)境下生長。氧氣光合自養(yǎng)微生物在光照條件下生長，其他微生物則不受光照影響。光照培養(yǎng)條件對微生物營養(yǎng)的影響PART06微生物的營養(yǎng)缺陷型篩選及應用

營養(yǎng)缺陷型的篩選方法隨機突變法通過化學誘變劑或物理輻射等方法，隨機誘變微生物，篩選出營養(yǎng)缺陷型?；蚯贸ㄍㄟ^基因工程技術，將特定基因從微生物中敲除，從而獲得營養(yǎng)缺陷型。互補法將野生型基因與營養(yǎng)缺陷型基因進行互補，通過篩選互補菌株來獲得營養(yǎng)缺陷型。生物傳感器將營養(yǎng)缺陷型微生物用于生物傳感器，可以檢測環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)。代謝產(chǎn)物生產(chǎn)利用營養(yǎng)缺陷型微生物，可以控制代謝途徑，提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。生物防治利用營養(yǎng)缺陷型微生物可以防治植物病害，通過競爭營養(yǎng)來抑制病原菌的生長。營養(yǎng)缺陷型的應用通過基因工程技術將營養(yǎng)缺陷型基因?qū)肽繕司?，實現(xiàn)代謝途徑的定向改造。代謝途徑改造通過篩選