模塊五微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)Microbialculturemediumpreparationtechnology任務(wù)一微生物的營養(yǎng)知識目標：掌握微生物的營養(yǎng)類型任務(wù)一微生物的營養(yǎng)能力目標：01能夠根據(jù)不同微生物選擇不同培養(yǎng)基02能進行幾種常用培養(yǎng)基的配制任務(wù)一微生物的營養(yǎng)任務(wù)內(nèi)容微生物的營養(yǎng)類型光能無機自養(yǎng)型微生物光能有機異養(yǎng)型微生物化能無機自養(yǎng)型微生物化能有機異養(yǎng)型微生物根據(jù)生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)（碳源），可將生物分成兩種基本的營養(yǎng)類型異養(yǎng)型生物：在生長時需要以復(fù)雜的有機物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì)自養(yǎng)型生物：在生長時能以簡單的無機物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì)動物屬于異養(yǎng)型生物，植物屬于自養(yǎng)型，而微生物既有異養(yǎng)型的也有自養(yǎng)型的，大多數(shù)微生物屬于異養(yǎng)型生物，少數(shù)微生物屬于自養(yǎng)型生物。一、微生物的營養(yǎng)類型一、微生物的營養(yǎng)類型根據(jù)生長時能量的來源不同，又可將生物分成兩種類型化能營養(yǎng)型生物：依靠化合物氧化釋放的能量進行生長光能營養(yǎng)型生物：依靠光能進行生長動物和大部分微生物屬于化能營養(yǎng)型生物，它們從物質(zhì)的氧化過程中獲得能量。植物和少部分微生物屬于光能營養(yǎng)型生物按供氫體分：無機營養(yǎng)型生物；有機營養(yǎng)型生物。根據(jù)微生物碳源、能源及供氫體性質(zhì)不同，將生物分成四種種類型一、微生物的營養(yǎng)類型光能無機（自養(yǎng)）型微生物1光能有機（異養(yǎng)）型微生物2化能無機（自養(yǎng)）型微生物3化能有機（異養(yǎng)）型微生物4一、微生物的營養(yǎng)類型1、光能無機型微生物（自養(yǎng)）以CO2作為唯一碳源或主要碳源，并利用光能，以無機物如硫化氫、硫代硫酸鈉或其他無機硫化物作為供氫體將CO2還原成細胞物質(zhì)，同時產(chǎn)生元素硫光能CO2＋H2S[CH2O]+2S+H2O

光合色素例如：藍細菌（含葉綠素）、紅硫細菌和綠硫細菌等少數(shù)微生物（含細菌葉綠素），由于含有光合色素，因而能使光能轉(zhuǎn)變成化學能（ATP），供機體直接利用。一、微生物的營養(yǎng)類型2、光能有機型微生物（異養(yǎng)）以CO2為主要碳源或唯一碳源以有機物（如異丙醇）作為供氫體，利用光能將CO2還原成細胞物質(zhì)。例如：紅螺菌屬中的一些細菌屬于此種營養(yǎng)類型。

光能2(H3C)2CHOH+CO22CH3COCH3+[CH2O]+H2O

光合色素光能異養(yǎng)型細菌在生長時大多數(shù)采要外源的生長因子一、微生物的營養(yǎng)類型3、化能無機型微生物（自養(yǎng)）以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源，以無機物氧化釋放的化學能為能源,，利用電子供體如氫氣、硫化氫、二價鐵離子或亞硝酸鹽等使CO2還原成細胞物質(zhì)。例如：硫化細菌、硝化細菌、氫細菌與鐵細菌。它們在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)換過程中起著重要的作用。4、化能有機型微生物異養(yǎng)生長所需要能量和碳源通常來自同一種有機物。多數(shù)微生物屬于化能異養(yǎng)型，所有致病微生物都是化能有機營養(yǎng)型微生物。根據(jù)化能異養(yǎng)型微生物利用有機物的特性，又可以將其分為下列兩種類型：腐生型微生物：利用無生命活性的有機物作為生長的碳源。寄生型微生物：寄生在生活的細胞內(nèi)，從寄生體內(nèi)獲得生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)。存在于寄生與腐生之間的中間過渡類型微生物，稱為兼性腐生型或兼性寄生型。一、微生物的營養(yǎng)類型不同營養(yǎng)類型之間的界限不是絕對的異養(yǎng)微生物并非絕對不能利用CO2自養(yǎng)微生物也并非絕對不能利用有機物生長例如：紫色非硫細菌沒有有機物時，同化CO2，為自養(yǎng)型微生物有有機物時，利用有機物生長，為異養(yǎng)型微生物微生物營養(yǎng)類型的可變性有利于提高其對環(huán)境條件變化的適應(yīng)能力。一、微生物的營養(yǎng)類型1、自養(yǎng)微生物、異養(yǎng)微生物的定義2、微生物的營養(yǎng)類型思考與討論：我學到什么？任務(wù)：1、微生物的營養(yǎng)類型有哪幾種？劃分依據(jù)是什么？舉出各種營養(yǎng)類型的幾個代表菌？思考討論與任務(wù)模塊五微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)Microbialculturemediumpreparationtechnology任務(wù)一微生物的營養(yǎng)知識目標：熟悉微生物的元素組成掌握微生物的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能任務(wù)一微生物的營養(yǎng)能力目標：01能夠根據(jù)不同微生物選擇不同培養(yǎng)基02能進行幾種常用培養(yǎng)基的配制任務(wù)一微生物的營養(yǎng)內(nèi)容導入營養(yǎng)物質(zhì)是微生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，而營養(yǎng)是微生物維持和持續(xù)和延續(xù)其生命形式的一種生理過程。營養(yǎng)物質(zhì)：能滿足機體生長、繁殖和完成各種生理活動所需要的物質(zhì)，這些物質(zhì)就稱為營養(yǎng)物質(zhì)。營養(yǎng)的概念：微生物吸取和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。任務(wù)一微生物的營養(yǎng)任務(wù)內(nèi)容微生物細胞的化學組成微生物營養(yǎng)要素及其生理功能1、化學元素(chemicalelement):大量元素(macroelement):碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵（其中前六種占細菌細胞干重的97%）。微量元素(traceelement):鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼。一、微生物細胞的化學組成一、微生物細胞的化學組成2、元素在細胞內(nèi)存在形式：上述元素主要以水、有機物、無機鹽的形式存在于細胞中：有機物：蛋白質(zhì)、糖、脂類、核酸、維生素及其降解產(chǎn)物。無機物：1)參與有機物組成，2)單獨存在于細胞質(zhì)內(nèi)以無機鹽的形式存在。水：約占細胞總重70-90%，以游離水和結(jié)合水兩種形式存在。游離水：干重法可測得；結(jié)合水：不易蒸發(fā)、不凍結(jié)、也不能滲透,占水總量的17%—28%。營養(yǎng)物質(zhì)按照它們在機體中的生理作用不同，可以將它們分成六大類：即六大營養(yǎng)要素：二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能氮源能源無機鹽水碳源生長因子二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能1、碳源（Carbonsource）定義：在微生物生長過程中能為微生物提供碳素來源的物質(zhì)。功能：提供合成細胞物質(zhì)及代謝物的原料;并為整個生理活動提供所需要能源（異養(yǎng)微生物）。種類：無機含碳化合物：如CO2和碳酸鹽等。

有機含碳化合物：糖與糖的衍生物（多糖：如淀粉、麩皮、米糠等；飴糖；單糖）,脂類、醇類。有機酸、烴類、芳香族化合物以及各種含氮的化合物。二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能微生物工業(yè)發(fā)酵中用做碳源的原料傳統(tǒng)種類：糖類（單糖，飴糖）、淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉等）、麩皮、各種米糠等代糧發(fā)酵：纖維素、石油、CO2、H2實驗室中常用的微生物碳源物質(zhì)葡萄糖、蔗糖二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能2、氮源（Nitrogensource）：定義：凡用來構(gòu)成菌體物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中氮素來源的營養(yǎng)源。種類：無機氮：銨鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、尿素、氨、N2等；有機氮：蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、魚粉、花生餅粉、黃豆餅粉、玉米漿等。功能：1）提供合成細胞中含氮物，如蛋白質(zhì)、核酸，以及含氮代謝物等的原料；2）少數(shù)細菌可以銨鹽、硝酸鹽等氮源為能源。二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能實驗室常用的無機氮源：碳酸銨、硝酸鹽、硫酸銨、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生產(chǎn)上常用的氮源：有硝酸鹽、銨鹽、尿素、氨以及蛋白含量較高的魚粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、花生餅份、玉米漿等。蛋白氮必須通過水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被機體利用，這種氮源叫遲效氮源。無機氮源或以蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物形式存在的有機氮源可以直接被菌體吸收利用，這種氮源叫做速效氮源。速效氮源，通常有利于機體的生長，遲效氮源有利于代謝產(chǎn)物的形成。二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能3、無機鹽（inorganicsalt）定義：為微生物細胞生長提供碳、氮源以外的多種重要元素（包括大量元素和微量元素）的物質(zhì)，多以無機鹽的形式共給。大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生長所需濃度在10-3~10-4mol/L）微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co（微生物生長所需濃度在10-6~10-8mol/L）一般微生物生長所需要的無機鹽有：硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物以及含有鈉、鉀、鎂、鐵等金屬元素的化合物。二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能無機鹽的生理功能：大量元素：一般功能：細胞內(nèi)一般分子成分(如P，S，Ca，Mg，F(xiàn)e等)；生理調(diào)節(jié)物質(zhì)維持滲透壓、酶的激活劑、pH的穩(wěn)定。特殊功能：化能自養(yǎng)菌的能源(S、Fe2+、NH4+、NO2-)；無氧呼吸時的氫受體(NO3-、SO42-)微量元素：酶的激活劑（Cu2+、Mn2+、Zn2+等）

特殊分子結(jié)構(gòu)成分（Co、Mo等）二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能4、生長因子（growthfactor）：定義:是一類對微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能合成或合成量不足以滿足微生物生長需要的物質(zhì)。不同微生物需求的生長因子的種類和數(shù)量不同。缺乏合成生長因子能力的微生物稱為“營養(yǎng)缺陷型”微生物。

二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能生長因子的功能維生素：維生素大部分是構(gòu)成酶的輔基或輔酶，需要量很少，但是缺少維生素微生物不能正常生長。氨基酸：合成蛋白質(zhì)嘌呤與嘧啶：酶的輔基或輔酶合成核苷、核苷酸、核酸另外有些微生物生長還需要其它特殊的成分，例如某些乳酸桿菌生長需要核苷；某些酵母菌和真菌生長需要肌醇；某些肺炎球菌生長需要膽堿等。二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能5、水（water）1）溶劑和運輸介質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)吸收及代謝物分泌2）參與細胞內(nèi)的生化反應(yīng)3）維持Pr、核酸穩(wěn)定天然構(gòu)象水的生理功能4）熱的良好導體，控制細胞內(nèi)溫度變化5）維持細胞自身正常形態(tài)6）控制酶、微管、鞭毛等多亞基結(jié)構(gòu)組裝和解離二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能水在細胞中有兩種存在形式：結(jié)合水和游離水。不同細胞及不同細胞結(jié)構(gòu)中游離水的含量有較大差別：幾種生物的游離水含量人體：~60%海蟄：~96%微生物孢子營養(yǎng)體霉菌孢子：~39%細菌芽孢：皮層：~70%核心：極低細菌：~80%酵母：~75%霉菌：~85%二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能6