微生物營(yíng)養(yǎng)與代謝

關(guān)于微生物營(yíng)養(yǎng)與代謝第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型微生物營(yíng)養(yǎng)微生物吸收必要的物質(zhì)以獲得能量并合成細(xì)胞物質(zhì)的過(guò)程。微生物吸取生長(zhǎng)所需的各種物質(zhì)并進(jìn)行代謝生長(zhǎng)的過(guò)程。微生物代謝微生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的總和。第2頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能水微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)碳素化合物氮素化合物礦質(zhì)元素生長(zhǎng)因子第3頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)：

微生物細(xì)胞含碳量：細(xì)胞干重的50%。

第4頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)：微生物細(xì)胞中碳的功能：（2）大多數(shù)微生物的能源物質(zhì)（1）構(gòu)成微生物體有機(jī)分子的骨架第5頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)：甘薯、玉米粉、麩皮、米糠、野生植物的淀粉、酒糟、造紙廠亞硫酸液CO2有機(jī)物葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉有機(jī)酸、醇類(lèi)、脂類(lèi)微生物可以利用的碳源種類(lèi)第6頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能1、碳素化合物(碳源)：甲烷氧化菌：甲烷、甲醇根據(jù)不同微生物對(duì)碳素利用的情況，可以做什么工作？不同的微生物利用碳素的情況洋蔥假單胞菌：九十多種碳素化合物纖維素分解菌（部分）：只利用纖維素第7頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能2、氮素化合物（氮源）分子氮N2（固氮菌、根瘤菌、少數(shù)放線菌和光合細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌）無(wú)機(jī)氮NH4＋、NO3－、NO2－（多數(shù)微生物）有機(jī)氮蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸（多數(shù)微生物）牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母膏、玉米漿、餅粕微生物可利用的氮素化合物：氮素化合物的功能：構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)，少數(shù)微生物的能源物質(zhì)。第8頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能3、礦質(zhì)元素(無(wú)機(jī)鹽)

為機(jī)體提供了必要的金屬元素等P、S、Fe、Mg、K、Ca(大量元素)Mn、Cu、Zn、Mo（微量元素）第9頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能3、礦質(zhì)元素(無(wú)機(jī)鹽)主要功能：第10頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子

生長(zhǎng)因子是指微生物生長(zhǎng)必需的但本身不能合成，需要從外界吸收的且需要量又很小的有機(jī)物質(zhì)。第11頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子功能：構(gòu)成酶的輔基或輔酶生長(zhǎng)因子分類(lèi)：氨基酸核苷維生素酶簡(jiǎn)單蛋白結(jié)合蛋白=蛋白+輔助因子輔酶(與酶結(jié)合松馳)輔基(與酶結(jié)合牢固)第12頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子有關(guān)生長(zhǎng)因子的注意點(diǎn)：（1）不同的微生物，它們生長(zhǎng)所需要的生長(zhǎng)因子各不相同克氏桿菌生物素、對(duì)氨基苯甲酸腸膜明串珠菌十七種氨基酸第13頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子（2）微生物生長(zhǎng)需要的生長(zhǎng)因子會(huì)隨著外界條件的變化而變化魯氏毛霉：厭氧：需維生素B與生物素好氧：無(wú)需生長(zhǎng)因子第14頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能4、生長(zhǎng)因子（3）生長(zhǎng)因子未知微生物的培養(yǎng)酵母膏、牛肉膏或動(dòng)物、植物的組織液加入天然成分第15頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分

微生物水分含量：營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞90%，孢子40%。第16頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分

水分在微生物生長(zhǎng)代謝中的功能：a.機(jī)體內(nèi)生理生化反應(yīng)的基礎(chǔ)b.溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)c.細(xì)胞內(nèi)溫度的緩沖劑作用第17頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分水的活度（Aw）：一定溫度和壓力條件下，溶液中水的蒸汽壓力與同樣條件(T、P)下純水蒸汽壓力之比。溶液充分稀釋時(shí)aw=Pw/P0w=n1/（n2+n1）

(n1為溶劑的摩爾數(shù)，n2為溶質(zhì)摩爾數(shù))定義公式是：aw=Pw/P0w

Pw:溶液中水的蒸汽壓；P0w:純水的蒸汽壓第18頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型一、微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能5、水分微生物最適水的活度值細(xì)菌：0.93~0.99酵母菌：0.88~0.91霉菌：0.80左右第19頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天

從營(yíng)養(yǎng)的角度分異養(yǎng)型生物自養(yǎng)型生物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有機(jī)物無(wú)機(jī)物生物種類(lèi)動(dòng)物植物第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型微生物屬于哪類(lèi)生物，自養(yǎng)還是異養(yǎng)？微生物營(yíng)養(yǎng)型自養(yǎng)型異養(yǎng)型能源碳源CO2有機(jī)化合物光能型化能型光能化學(xué)能光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型第20頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型

1、光能自養(yǎng)型（光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）能夠利用光能并以CO2作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的微生物。念珠藍(lán)細(xì)菌基本特點(diǎn)：B、供氫體：還原性無(wú)機(jī)物，還原CO2A、光合色素（葉綠素、細(xì)菌葉綠素）第21頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)例：光葉綠素H2O＋CO2(CH2O)+O2↑（藍(lán)細(xì)菌）光菌綠素2H2S+CO2(CH2O)+H2O+2S（綠硫細(xì)菌和紫硫細(xì)菌）

第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型

1、光能自養(yǎng)型（光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）第22頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型2、光能異養(yǎng)型(光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）

利用光能并以有機(jī)化合物作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的一類(lèi)微生物。紫色非硫細(xì)菌基本特點(diǎn)：b.供氫體：有機(jī)物，還原CO2或有機(jī)物形成細(xì)胞物質(zhì)a.光合色素，光合作用第23頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型2、光能異養(yǎng)型(光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）光能異養(yǎng)型微生物在C源利用上的特殊性：以有機(jī)質(zhì)作為主要C源，能利用CO2，但它不是唯一碳源。光能細(xì)菌葉綠（紅螺菌）CH3CO2+2CHOHCH2O+2CH3COCH3+H2O

CH3典型實(shí)例：第24頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型3、化能自養(yǎng)型(化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）

利用無(wú)機(jī)化合物氧化時(shí)釋放的能量作為能源，利用CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的一類(lèi)微生物。產(chǎn)甲烷細(xì)菌典型實(shí)例：硫化細(xì)菌、硝化細(xì)菌(亞硝酸菌和硝酸菌)、產(chǎn)甲烷菌、鐵細(xì)菌

H2S、NO2－、H2、Fe2+基本特點(diǎn)：

a.能源：無(wú)機(jī)物氧化

b.供氫體：無(wú)機(jī)物，還原CO2第25頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型4、化能異養(yǎng)型（化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）以有機(jī)化合物為碳源，利用有機(jī)化合物氧化過(guò)程中產(chǎn)生的能量作為能源而生長(zhǎng)的一類(lèi)微生物。蘇云金桿菌基本特點(diǎn)：

a.能源：有機(jī)物氧化

b.碳源：有機(jī)物第26頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型4、化能異養(yǎng)型（化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）化能異養(yǎng)型微生物的分類(lèi)：（生活場(chǎng)所、獲取養(yǎng)料方式）③兼性寄主菌：既營(yíng)寄生又營(yíng)腐生生活的。(結(jié)核桿菌)②寄生菌：只能在活寄主體吸收營(yíng)養(yǎng)物生活的。①腐生菌：利用無(wú)生命的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。第27頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型

小結(jié)1、微生物營(yíng)養(yǎng)型劃分的依據(jù)是什么？碳源能源2、微生物營(yíng)養(yǎng)劃分的相對(duì)性同一微生物在不同培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)時(shí)，它們的營(yíng)養(yǎng)型可能發(fā)生變化。微生物提供的環(huán)境條件能源利用情況營(yíng)養(yǎng)型氫單胞菌單純的無(wú)機(jī)物環(huán)境利用氫的氧化獲得能量，自養(yǎng)生活將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)提供有機(jī)物利用有機(jī)物獲得能量異養(yǎng)生活紅螺菌：光照利用光能作能源光能異養(yǎng)暗處理利用有機(jī)物氧化產(chǎn)能化能異養(yǎng)第28頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制一、影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的因素1、第一因素：細(xì)胞膜細(xì)胞膜——選擇性透膜細(xì)胞莢膜、粘液層以及細(xì)胞壁2、第二因素：微生物細(xì)胞生活的環(huán)境

pH值、溫度3、第三因素：被吸收物質(zhì)的特性。

分子量、溶解度(影響物質(zhì)的溶解度、細(xì)胞膜的流動(dòng)性和運(yùn)輸系統(tǒng)的活性)第29頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式

是否消耗能量是否需要載體是否發(fā)生被吸收物的化學(xué)變化。。。。。。。單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位根據(jù)微生物對(duì)物質(zhì)的吸收過(guò)程：第30頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式1、單純擴(kuò)散（稱(chēng)被動(dòng)擴(kuò)散）

被吸收物質(zhì)依靠其在細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度為動(dòng)力，從濃度高的地區(qū)向濃度低的胞內(nèi)擴(kuò)散的過(guò)程。SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外胞膜胞內(nèi)SSS第31頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式1、單純擴(kuò)散（稱(chēng)被動(dòng)擴(kuò)散）單純擴(kuò)散的特點(diǎn)：c.運(yùn)輸動(dòng)力a.非特異性的b.吸收過(guò)程不發(fā)生化學(xué)變化第32頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式1、單純擴(kuò)散（稱(chēng)被動(dòng)擴(kuò)散）

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)單純擴(kuò)散能力的影響因素：a.吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分子大小b.溶解性(脂溶性或水溶性)c.極性大小d.膜外pHe.溫度。第33頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式SSSSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外胞膜胞內(nèi)2、促進(jìn)擴(kuò)散

以細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度為動(dòng)力，在載體物質(zhì)參與下，物質(zhì)從濃度高的胞外向濃度低的胞內(nèi)擴(kuò)散。（真核微生物）TSTST第34頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式2、促進(jìn)擴(kuò)散

與單純擴(kuò)散的相同點(diǎn)：c.無(wú)需代謝能。a.被動(dòng)的擴(kuò)散。b.無(wú)化學(xué)變化。第35頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式2、促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散獨(dú)有的特點(diǎn)：

載體使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散加快，它會(huì)影響該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在膜內(nèi)外建立濃度的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)嗎？a.載體的專(zhuān)一性b.運(yùn)輸速率提高第36頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式3、主動(dòng)運(yùn)輸

以代謝能為動(dòng)力，在載體參與下，將物質(zhì)從胞外向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。SSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外胞膜胞內(nèi)TSTST第37頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式3、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸同促進(jìn)擴(kuò)散的共同點(diǎn)：

a.載體b.載體構(gòu)型的變化。第38頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式3、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸與促進(jìn)擴(kuò)散的不同點(diǎn)：a.動(dòng)力b.載體構(gòu)型變化原理第39頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位：

被吸收物質(zhì)以微生物的代謝能為動(dòng)力，通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)從胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi)，并發(fā)生化學(xué)變化。（厭氧細(xì)菌和兼性厭氧細(xì)菌）大腸桿菌磷酸轉(zhuǎn)移酶體系與葡萄糖的運(yùn)輸?shù)?0頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制二、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位：

被吸收物質(zhì)以微生物的代謝能為動(dòng)力，通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)從胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi)，并發(fā)生化學(xué)變化。（厭氧細(xì)菌和兼性厭氧細(xì)菌）大腸桿菌磷酸轉(zhuǎn)移酶體系與葡萄糖的運(yùn)輸?shù)?1頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收機(jī)制三、幾種主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收1、糖：促進(jìn)擴(kuò)散、基團(tuán)轉(zhuǎn)位、主動(dòng)運(yùn)輸。2、肽與氨基酸：主動(dòng)運(yùn)輸（主要方式）、促進(jìn)擴(kuò)散（次要方式）3、離子：主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?2頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基:是人工配制的適合微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。培養(yǎng)基的作用：

為微生物提供理想的人工培養(yǎng)環(huán)境，以進(jìn)行微生物生命活動(dòng)規(guī)律的研究和微生物生物制品的生產(chǎn)。第43頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則1、適合不同微生物的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)。

(1)從營(yíng)養(yǎng)型的角度看生理特點(diǎn)不同細(xì)菌放線菌霉菌營(yíng)養(yǎng)要求不同牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基高氏一號(hào)培養(yǎng)基馬丁氏培養(yǎng)基或蔡氏培養(yǎng)基(2)從類(lèi)群的角度看自養(yǎng)微生物合成能力強(qiáng)簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物異養(yǎng)微生物合成能力弱至少提供一種有機(jī)物第44頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則2、調(diào)配好培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)成分的比例和濃度。

(1)濃度適中原則大量元素10-3-10-4mol/L微量元素10-6-10-8mol/L第45頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則2、調(diào)配好培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)成分的比例和濃度。

(2)營(yíng)養(yǎng)比例原則

a.C/Nb.其它營(yíng)養(yǎng)的比例（礦質(zhì)元素、氨基酸）同一種微生物在不同C/N培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí)，表現(xiàn)不同。短棒桿菌的谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基C/N=4:1，菌體繁殖；

C/N=3:1，谷氨酸形成不同的微生物，所需營(yíng)養(yǎng)物C/N不同。細(xì)菌、酵母菌細(xì)胞的C/N=5:1，而霉菌=10:1（？）水處理中進(jìn)水的BOD5∶N∶P第46頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則3、控制培養(yǎng)條件pHO2CO2滲透壓微生物生長(zhǎng)繁殖培養(yǎng)條件影響影響微生物培養(yǎng)體系第47頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1)培養(yǎng)基的pH值的控制。

第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則a.根據(jù)各類(lèi)微生物的特點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH值。霉菌、酵母菌適于酸性，(pH4.5-6.0左右)

細(xì)菌、放線菌喜中性或偏堿性(pH7.0-7.5左右)第48頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1)培養(yǎng)基的pH值的控制。

第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則

磷酸鹽、碳酸鹽、蛋白胨、氨基酸(配制培養(yǎng)時(shí)加入)

磷酸鹽緩沖作用的反應(yīng)式為：

H+(強(qiáng)酸)+HPO4

=(弱堿)H2PO4-(弱酸)OH-(強(qiáng)堿)+H2PO4-(弱酸)HPO4=(弱堿)+H2O

碳酸鈣（配制培養(yǎng)基時(shí)加入）

酸或堿（培養(yǎng)過(guò)程中加入）b.使用pH值緩沖劑第49頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天由微生物與氧氣的關(guān)系形成了三類(lèi)微生物：

專(zhuān)性好氧性微生物專(zhuān)性厭氧性微生物

兼性厭氧的微生物第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則實(shí)踐對(duì)策：專(zhuān)性好氧性微生物：空氣提供氧氣、工業(yè)上采用通氣裝置。專(zhuān)性厭氧性微生物：采用理化方法除氧、向培養(yǎng)體系加入還原劑

（胱氨酸、巰基乙酸鈉、Na2S和抗壞血酸）(2)O2濃度的調(diào)節(jié)第50頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）CO2的調(diào)節(jié)

對(duì)自養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，空氣中只占容積的0.03%的CO2量意味著什么？第三節(jié)培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的基本原則增加CO2供應(yīng)的途徑：紫硫細(xì)菌和綠硫細(xì)菌等厭氧性自養(yǎng)菌：培養(yǎng)基中加入NaHCO3第51頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天按培養(yǎng)基成分分按培養(yǎng)基的用途分按物理性狀分第三節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類(lèi)型培養(yǎng)基類(lèi)型合成培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基富集培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基第52頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、按照培養(yǎng)基成分分：

a.合成培養(yǎng)基

化學(xué)成分和濃度完全清楚的物質(zhì)配制的培養(yǎng)基。第三節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類(lèi)型高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基

可溶性淀粉20.0克KNO31.0克K2HPO40.5克MgSO4·7H2O0.5克NaCl0.5克FeSO4·7H2O溶液2滴（10%）蒸餾水1000毫升第53頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、按照培養(yǎng)基成分分：第三節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類(lèi)型b.天然培養(yǎng)基

以動(dòng)植物組織或微生物浸出液為原料配制的培養(yǎng)基。（牛肉膏蛋白胨）

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基

牛肉膏3.0克蛋白胨10.0克食鹽5.0克蒸餾水（自來(lái)水）1000毫升第54頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、按照培養(yǎng)用途：第三節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類(lèi)型b.富集培養(yǎng)基(增殖培養(yǎng)基）為分離某種微生物配制出的適合它生長(zhǎng)而不利于其他微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。c.鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，通過(guò)指示劑的呈色反應(yīng)，用以鑒別不同微生物的培養(yǎng)基。（伊紅-甲基藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌(菌落小,綠色光澤)和產(chǎn)氣腸桿菌(菌落大,灰棕色)）a.基本培養(yǎng)基將多種微生物都需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)配而成培養(yǎng)基。第55頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、按照培養(yǎng)基的物理性狀第三節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類(lèi)型b.液體培養(yǎng)基未加凝固劑呈液態(tài)的培養(yǎng)基稱(chēng)為液體培養(yǎng)基。c.半固體培養(yǎng)基在液體培養(yǎng)基中加入少量瓊脂（0.2-0.5%）。a.固體培養(yǎng)基在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑使呈固體狀態(tài)，稱(chēng)為固體培養(yǎng)基。(瓊脂1.5-2%)第56頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天思考題名詞解釋?zhuān)籂I(yíng)養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)物、生長(zhǎng)因子、培養(yǎng)基、光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型、光能有機(jī)異養(yǎng)型、化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型、化能有機(jī)異養(yǎng)型。1、什么叫營(yíng)養(yǎng)？什么是營(yíng)養(yǎng)物？營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括哪些？營(yíng)養(yǎng)物有哪些生理功能？2、什么是碳氮比？微生物常用的碳源和氮源物質(zhì)各有哪些？3、什么叫生長(zhǎng)因子？它包括哪些物質(zhì)？4、根據(jù)碳源、能源及電子供體的不同可將微生物劃分為幾種類(lèi)型？舉例說(shuō)明。5、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式有幾種？各有何特點(diǎn)？6、什么是培養(yǎng)基？配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)遵循什么原則？7、培養(yǎng)基按化學(xué)成分、物理狀態(tài)、用途來(lái)劃分可分為哪幾種類(lèi)型？8、配制培養(yǎng)基為什么必須調(diào)節(jié)pH值？常用來(lái)調(diào)節(jié)pH值的物質(zhì)有哪些？9、微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有哪五類(lèi)？各自的作用是什么？10、物質(zhì)進(jìn)出微生物細(xì)胞的方式主要有幾種？試比較它們的異同。第57頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天微生物代謝：微生物細(xì)胞所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的總和。微生物合成代謝：小分子合成復(fù)雜大分子的過(guò)程；微生物分解代謝：細(xì)胞物質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解形成簡(jiǎn)單產(chǎn)物的過(guò)程。微生物的代謝物質(zhì)代謝能量代謝產(chǎn)能代謝耗能代謝分解代謝合成代謝第四節(jié)微生物的代謝第58頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝（一）微生物產(chǎn)能代謝的本質(zhì)生物氧化生物體內(nèi)的物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列連續(xù)的氧化還原反應(yīng)分解并釋放能量的過(guò)程。A—H2A輔酶輔酶－H2受氫體受氫體－H2脫氫酶氧化酶

生物氧化基本過(guò)程第59頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝（二）高能鍵化合物高能鍵化合物的共性：高能鍵的形成和斷開(kāi)可逆，溝通了微生物兩個(gè)代謝類(lèi)型——光能光能營(yíng)養(yǎng)型微生物化能營(yíng)養(yǎng)型微生物化學(xué)能耗能代謝合成代謝和分解代謝ATPADP第60頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝（二）微生物的主要產(chǎn)能方式發(fā)酵呼吸無(wú)機(jī)物氧化光能轉(zhuǎn)換（光合磷酸化）產(chǎn)能方式共同點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)區(qū)別點(diǎn)：電子最終受體氧化基質(zhì)第61頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、發(fā)酵（代謝發(fā)酵）第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝有機(jī)物氧化的基質(zhì)最終受氫體有機(jī)物氧化有機(jī)物(1)發(fā)酵的特點(diǎn)：工業(yè)發(fā)酵：利用微生物進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的過(guò)程，均稱(chēng)發(fā)酵。微生物或細(xì)胞在不需要氧的條件下轉(zhuǎn)化物質(zhì)的形態(tài)并將底物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)移產(chǎn)生ATP的一種方式。第62頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝(2)酵母菌乙醇發(fā)酵（1）氧化基質(zhì)：葡萄糖（2）最終的受氫體：乙醛（3）丙酮酸脫羧酶發(fā)酵特點(diǎn)C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CH2OH+2CO2+2ATP葡萄糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸乙醇乙醛丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸

2NAD+2NADH2ATP2ADP2ADP2ATP2ADP2ATP[O][H]丙酮酸脫羧酶第63頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)正型乳酸發(fā)酵C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸乳酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸

2NAD2NADH2ATP2ADP2ADP2ATP2ADP2ATP[O][H]（1）氧化基質(zhì)：葡萄糖（2）最終的受氫體：丙酮酸發(fā)酵特點(diǎn)第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝第64頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝(4)發(fā)酵類(lèi)型的比較b.糖酵解過(guò)程是兩發(fā)酵類(lèi)型ATP產(chǎn)生的唯一來(lái)源。

基質(zhì)（底物）水平的磷酸化

底物在其氧化過(guò)程中形成某些具有高能磷酸鍵的中間產(chǎn)物，這類(lèi)中間產(chǎn)物，可將其高能鍵通過(guò)酶的作用轉(zhuǎn)給ADP而形成ATP的過(guò)程。在EM途徑中，哪些是具有高能磷酸鍵的中間產(chǎn)物？?jī)蓚€(gè)發(fā)酵類(lèi)型的共同點(diǎn)：a.糖酵解途徑(EMP)是發(fā)酵的主要途徑。第65頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天巴斯德效應(yīng)：一些兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下進(jìn)行發(fā)酵作用，而有氧條件下進(jìn)行呼吸作用的現(xiàn)象。第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝(4)發(fā)酵類(lèi)型的比較不同點(diǎn)：丙酮酸丁酸丁醇發(fā)酵丙酸發(fā)酵混合酸發(fā)酵丁二醇發(fā)酵正型乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵第66頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物的代謝一、微生物的產(chǎn)能代謝2、呼吸微生物以O(shè)2或其它無(wú)機(jī)物為最終電子受體進(jìn)行有機(jī)物氧化的過(guò)程。第67頁(yè),共74頁(yè)，2024年2月25日，星期天