微生物的营养要求一
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微生物的营养1.微生物的营养要求微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
水:水是各种生物细胞必需的。
水是良好的溶剂,微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。
碳源:碳源是合成菌体成分的原料,也是微生物获取能量的主要来源。
整体上看来,微生物可以利用的碳源范围极广,从大类上说,可以分为有机碳源和无机碳源两大类,凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物,凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。
糖类是最广泛利用的碳源。
氮源:氮源主要是供给合成菌体结构的原料,很少作为能源利用。
与碳源相似,微生物作为一个整体来说,能利用的碳源种类十分广泛。
某些微生物(如固氮菌)能利用空气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有机氮化物。
多数致病菌则必须供给蛋白胨、氨基酸等有机氮化物才能生长。
无机盐类:无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。
微生物需要的无机盐类很多,主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等,其主要功能为构成菌体成分;调节渗透压;作为某些酶的成分,并能激活酶的活性等。
生长因子:有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类,仍不能生长,还要供给一定量的所谓“生长因子”。
其种类很多,主要是B族维生素的化合物等。
生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得。
2.微生物的营养类型根据微生物对碳源的要求不同,可将其分为自养菌和异养菌两大营养类型。
凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的,叫自养菌;不能利用无机碳而需要有机碳才能合成菌体内有机碳化物的,为异养菌。
根据其生命活动所需能量的来源不同,可分为光能营养菌和化能营养菌。
前者是从光线中获得能量,后者则从化学物质氧化中取得能量。
因此,根据微生物所需的碳源和能源不同,可将微生物分为光能自养菌、光能异养菌、化能自养菌、化能异养菌等四类。
如表所示:微生物的营养类型3.营养物质的运输:外界环境的营养物质只有被微生物吸收到细胞内,才能被微生物分解与利用,微生物生长过程中产生的一些代谢产物也必须分泌到细胞外,在这两个过程中,细胞膜起着重要作用。
1、微生物的营养物质微生物的营养:微生物在生长过程中,需要不断从外界环境中吸收物质,并加以利用,以获得能量和合成细胞物质。
可以被微生物吸收和利用的物质就是微生物的营养物质。
根据其性质和作用可将其营养物质划分为:碳素营养物质、氮素营养物质、矿质养料、生长因子、水分。
(1)碳素营养物质(碳源):微生物细胞中含碳量约战细胞干重的50%。
无机化合物:CO2和碳酸盐碳素的功能:(1)组成有机分子的碳架;(2)为细胞提供能量(2)氮素营养物质(氮源):细菌、酵母细胞的含氮量约占细胞干重的7%-13%,霉菌含氮量约占细胞干重的5%。
氮源物质主要有:分子氮:N2(固氮微生物的氮源)、无机氮化物:铵盐: NH4+、硝酸盐::NO3-、有机氮化物:牛肉膏、蛋白胨、尿素、酪素、玉米浆、豆饼等。
组成有机分子:如蛋白质和核酸(3)矿质养料:微生物需要的矿质养料分为大量元素和微量元素。
大量元素包括:Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S等微量元素包括:Cu、Mn、Zn、Se等矿质营养的功能:(1)构成微生物细胞的各种组分(2)调节微生物细胞的渗透压(3)某些元素,如S、Fe可作为自养微生物的能源。
(4)生长因子:不能合成一种或几种微量的有机化合物,必须由外源供给才能进行生长繁殖。
包括氨基酸(用于蛋白质的合成)、碱基(核酸合成必须的成分)、维生素(构成酶的辅基或辅酶,酶活性所必须的成分)。
野生型(原养型):从自然界直接分离获得的微生物。
营养缺陷型:必须从外界获得物质才能生长繁殖。
营养缺陷型种类:(1)缺少合成氨基酸能力的微生物称为氨基酸缺陷型(2)缺少合成维生素能力的微生物称为维生素缺陷型(3)缺少合成碱基能力的微生物称为嘧啶或嘌呤缺陷型。
在同一种微生物中会有不同的营养缺陷型(5)水分:微生物细胞的含水量较高,约占细胞细胞鲜重的70%-90%。
水在微生物中起着重要的功能:(1)细胞的重要组成成分(2)生化反应的介质(3)营养物质和代谢产物的良好溶剂(4)水的比热高,热的传导性好,能有效地吸收代谢过程中放出的热,并将吸收的热散发出去,避免导致细胞内温度陡然升高(5)维持细胞的膨压。
微生物生长所需要的营养物质微生物是一类非常微小的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
它们的生长繁殖需要一定的营养物质。
本文将介绍微生物生长所需要的营养物质,包括碳源、氮源、磷源、微量元素等。
1. 碳源:碳是微生物生长的基本元素,也是微生物合成有机物的主要来源。
微生物可以利用有机碳和无机碳作为碳源。
有机碳包括葡萄糖、果糖、蔗糖等,无机碳则包括二氧化碳等。
不同微生物对碳源的利用能力不同,有些微生物只能利用有机碳,而有些微生物则能利用无机碳进行光合作用。
2. 氮源:氮是微生物合成蛋白质和核酸的重要元素。
微生物可以利用无机氮和有机氮作为氮源。
常见的无机氮源包括氨、硝酸盐等,有机氮源则包括氨基酸、蛋白质等。
不同微生物对氮源的利用能力不同,有些微生物能利用无机氮源进行氨化作用,将无机氮转化为有机氮;而有些微生物则能利用有机氮源直接进行合成。
3. 磷源:磷是微生物合成核酸和磷脂的重要元素。
微生物可以利用无机磷和有机磷作为磷源。
常见的无机磷源包括磷酸盐等,有机磷源则包括核苷酸、磷脂等。
磷的浓度对微生物生长有一定的限制,过高或过低的磷浓度都会影响微生物的生长。
4. 微量元素:微生物生长还需要一些微量元素,如铁、锌、锰等。
这些微量元素在微生物体内起着催化剂的作用,参与多种酶的活性。
微生物对微量元素的需求量较小,但缺乏时会影响微生物的生长和代谢。
除了上述主要的营养物质外,微生物还需要适宜的温度、pH值、氧气浓度等环境条件来保证其正常生长。
不同微生物对这些条件的要求也不尽相同。
总结起来,微生物生长所需要的营养物质包括碳源、氮源、磷源、微量元素等。
合理提供这些营养物质可以促进微生物的生长繁殖,有助于微生物的应用和研究。
第十一授课单元一、教学目的:此章为要求学生掌握的重点内容之一,使学生了解六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式、微生物的营养类型、营养物质进入细胞的四种主要方式、选用设计培养基的原则、培养基的种类。
本教学单元的教学目的是使学生了解微生物的六类生长要素及其功能, 掌握微生物营养类型特点.通过本章节的学习,了解微生物的营养与微生物发酵工业的关系。
二、教学内容: (第五章微生物的营养第一节微生物的化学组成及营养要求第二节微生物的营养类型)1.微生物细胞的化学组成和营养要求:重点介绍碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式。
并通过实例介绍如何根据碳源、氮源的不同筛选工业微生物菌种。
2.微生物的营养类型:介绍根据碳源和能源划分的四种营养类型,即光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。
三、教学重点、难点及其处理重点:1. 使学生了解碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式;主要通过平时常见的培养基为例加以说明。
2. 根据碳源、能源的不同,将微生物分为四种基本营养类型:就微生物而言, 地球上几乎没有不被微生物所利用的一种物质, 但就其一类微生物来说, 它们所需要的营养物质则是有一定范围的. 根据微生物对碳源、能源的不同, 可分为自养微生物和异养微生物两类.自养微生物靠无机营养而活, 利用二氧化碳(或碳酸盐)作为唯一或主要的碳源, 还原二氧化碳为有机物(细胞物质), 所需要的能量来自光或无机物的氧化.异养微生物不能在完全无机物的环境下生长, 主要碳源来自有机物, 但可以固定二氧化碳, 它的合成反应所需要的能量来自有机物的氧化. 例如:光能自养型:以光为能源,以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源光能异养型:以光为能源,但生长需要一定的有机营养物化能自养型:以无机物的氧化获得能量,以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源化能异养型:以有机物的氧化获得能量,生长依赖于有机营养物质难点:根据碳源、能源的不同,将微生物分为四种基本营养类型。