微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型和營(yíng)養(yǎng)吸收（食品微生物課件）

配養(yǎng)基的制備微生物的營(yíng)養(yǎng)需要微生物的營(yíng)養(yǎng)需要微生物的營(yíng)養(yǎng)需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：能夠滿足機(jī)體生長(zhǎng)、繁殖和完成各種生理活動(dòng)所需要的物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)：微生物從環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并加以利用的過(guò)程。一、微生物的營(yíng)養(yǎng)需要微生物的六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、能源、無(wú)機(jī)元素、生長(zhǎng)因子、水分。（對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)講，因碳源提供能量，故也可認(rèn)為其有五大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）。

微生物和動(dòng)物、植物營(yíng)養(yǎng)要素的比較生物類(lèi)型營(yíng)養(yǎng)要素動(dòng)物（異養(yǎng)）微生物綠色植物（自養(yǎng)）異養(yǎng)自養(yǎng)碳源糖類(lèi)脂肪糖、醇、有機(jī)酸等二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳、碳酸鹽氮源蛋白質(zhì)或其降解物蛋白質(zhì)或其降解物有機(jī)或無(wú)機(jī)氮化物、氮無(wú)機(jī)氮化物、氮?dú)鉄o(wú)機(jī)氮化物能源與碳源同與碳源同氧化無(wú)機(jī)物或利用日光能利用日光能生長(zhǎng)因子維生素一部分需要維生素等不需要不需要無(wú)機(jī)元素?zé)o機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽水分水水水水1.碳源凡是提供微生物營(yíng)養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營(yíng)養(yǎng)源，稱為碳源。碳源的功能：①構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)；②為機(jī)體提供整個(gè)生理活動(dòng)所需要的能量（異養(yǎng)微生物）微生物的碳源譜：①無(wú)機(jī)含碳化合物：如CO2和碳酸鹽等。②有機(jī)含碳化合物：糖與糖的衍生物、脂類(lèi)、醇類(lèi)、有機(jī)酸、烴類(lèi)、芳香族化合物等。碳源的利用次序：①“C·H·O”型中糖類(lèi)是最廣泛利用的碳源，其次是有機(jī)酸類(lèi)、醇類(lèi)和脂類(lèi)等。②在糖類(lèi)中，單糖優(yōu)于雙糖，己糖優(yōu)于戊糖，葡萄糖、果糖優(yōu)于甘露糖。③要避免C·H·O·N·X和C·H·O·N類(lèi)有機(jī)物的浪費(fèi)。2.氮源氮源：凡是提供微生物營(yíng)養(yǎng)所需的氮元素的營(yíng)養(yǎng)源，稱為氮源。氮源的作用：合成細(xì)胞物質(zhì)中的含氮物質(zhì)（蛋白質(zhì)和核酸等）。微生物營(yíng)養(yǎng)要求的氮素物質(zhì)類(lèi)型：①空氣中分子態(tài)氮②無(wú)機(jī)氮化合物③有機(jī)氮化合物3.無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽：微生物生長(zhǎng)必不可少的一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它們?yōu)闄C(jī)體生長(zhǎng)提供多種重要的生理功能，包括常量元素和微量元素。常量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等。（微生物生長(zhǎng)所需濃度在10-3~10-4mol/L）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。（微生物生長(zhǎng)所需濃度在10-6~10-8mol/L）無(wú)機(jī)鹽的生理功能4.生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子（growthfactor）是一類(lèi)對(duì)微生物正常代謝必不可少且不能簡(jiǎn)單的由碳源或氮源自行合成的有機(jī)物。主要包括：維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶及其衍生物，此外還有甾醇、胺類(lèi)、脂肪酸等。缺乏合成生長(zhǎng)因子能力的微生物稱為“營(yíng)養(yǎng)缺陷型”微生物。5.水分水分是生物細(xì)胞的主要化學(xué)成分，其重要的生理功能表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：①細(xì)胞的構(gòu)成成分②一系列生理生化反應(yīng)的反應(yīng)介質(zhì)③參與許多生理生化反應(yīng)④

有效地控制細(xì)胞內(nèi)的溫度變化各類(lèi)微生物細(xì)胞中的含水量6.能源能源：指能為微生物的生命活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物或輻射能。微生物培養(yǎng)基制備微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型1.營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型分類(lèi)一、微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)自養(yǎng)型生物異養(yǎng)型生物能量來(lái)源光能營(yíng)養(yǎng)型化能營(yíng)養(yǎng)型劃分依據(jù)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型特點(diǎn)碳源自養(yǎng)型以CO2為唯一或主要碳源異養(yǎng)型以有機(jī)物為碳源能源光能營(yíng)養(yǎng)型以光為能源化能營(yíng)養(yǎng)型以氧化還原反應(yīng)釋放的化學(xué)能為能源電子供體無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型以還原性無(wú)機(jī)物為電子供體有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型以有機(jī)物為電子供體

微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型（Ⅰ）營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型電子供體碳源能源舉例光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型H2、H2S、S、或H2OCO2光能著色細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、藻類(lèi)光能有機(jī)異養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物光能紅螺細(xì)菌化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型H2、H2S、Fe2+、NH3、或NO2-CO2化學(xué)能（無(wú)機(jī)物氧化）氫細(xì)菌、硫桿菌、亞硝化單胞菌屬、硝化桿菌屬、甲烷桿菌屬、醋酸桿菌屬化能有機(jī)異養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物化學(xué)能（有機(jī)物氧化）假單胞菌屬、芽泡桿菌屬、乳酸菌屬、真菌、原生動(dòng)物微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型（Ⅱ）2.營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型（1）光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）能以CO2為唯一或主要碳源；進(jìn)行光合作用獲取生長(zhǎng)所需要的能量；以無(wú)機(jī)物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體，使CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)。例如，藻類(lèi)及藍(lán)細(xì)菌等和植物一樣，以水為電子供體（供氫體）

，進(jìn)行產(chǎn)氧型的光合作用，合成細(xì)胞物質(zhì)；而紅硫細(xì)菌，以H2S為電子供體，產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì)，并伴隨硫元素的產(chǎn)生。（2）化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長(zhǎng)所需要的能量來(lái)自無(wú)機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長(zhǎng)時(shí)，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作為電子供體使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)?；軣o(wú)機(jī)自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全無(wú)機(jī)及無(wú)光的環(huán)境中生長(zhǎng)。它們廣泛分布于土壤及水環(huán)境中，參與地球物質(zhì)循環(huán)。（3）光能有機(jī)異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）不能以CO2為主要或唯一的碳源；以有機(jī)物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)；在生長(zhǎng)時(shí)大多數(shù)需要外源的生長(zhǎng)因子。例如，紅螺菌屬中的一些細(xì)菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)，同時(shí)積累丙酮。（4）化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）生長(zhǎng)所需要的能量均來(lái)自有機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能；生長(zhǎng)所需要的碳源主要是一些有機(jī)化合物，如淀粉、糖類(lèi)、纖維素、有機(jī)酸等。有機(jī)物通常既是碳源也是能源。大多數(shù)細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物都是化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；所有致病微生物均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物。配養(yǎng)基的制備微生物的營(yíng)養(yǎng)吸收類(lèi)型微生物的營(yíng)養(yǎng)吸收微生物營(yíng)養(yǎng)吸收一、微生物的營(yíng)養(yǎng)吸收微生物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的方式單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：?消耗代謝能?可以進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式?需要載體蛋白參與?對(duì)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性基團(tuán)轉(zhuǎn)位比較項(xiàng)目單純擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位特異載體蛋白運(yùn)輸速