微生物营养与代谢ppt课件

1、第六章 微生物营养与代谢第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制第三节第三节 培育基培育基第四节第四节 微生物代谢微生物代谢胡健 扬州大学环境科学与工程学院:第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型微生物营养微生物营养微生物吸收必要的物质以获得能量并合成细胞物质的过程。微生物吸收必要的物质以获得能量并合成细胞物质的过程。微生物汲取生长所需的各种物质并进展代谢生长的过程。教材微生物汲取生长所需的各种物质并进展代谢生长的过程。教材P13微生物代谢微生物代谢微生物体内化学反响

2、的总和。微生物体内化学反响的总和。第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能水水微生物营养物质微生物营养物质碳素化合物碳素化合物氮素化合物氮素化合物矿质元素矿质元素生长因子生长因子第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能1、碳素化合物、碳素化合物(碳源碳源)： 微生物细胞含碳量：细胞干重的微生物细胞含碳量：细胞干重的50%。 第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能1、碳素化合

3、物、碳素化合物(碳源碳源)：微生物细胞中碳的功能：微生物细胞中碳的功能：2大多数微生物的能源物质大多数微生物的能源物质1构成微生物体有机分子的骨架构成微生物体有机分子的骨架第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能1、碳素化合物、碳素化合物(碳源碳源)：甘薯、玉米粉、麸皮、米糠、野生植物的淀粉、甘薯、玉米粉、麸皮、米糠、野生植物的淀粉、酒糟、造纸厂亚硫酸液酒糟、造纸厂亚硫酸液CO2有机物有机物葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉有机酸、醇类、脂类有机酸、醇类、脂类微生物可以利用的碳源种类微生物可

4、以利用的碳源种类第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能1、碳素化合物、碳素化合物(碳源碳源)：甲烷氧化菌：甲烷、甲醇甲烷氧化菌：甲烷、甲醇根据不同微生物对碳素利用的情况，可以做什么任务？根据不同微生物对碳素利用的情况，可以做什么任务？不同的微生物利用碳素的情况不同的微生物利用碳素的情况洋葱假单胞菌：九十多种碳素化合物洋葱假单胞菌：九十多种碳素化合物纤维素分解菌部分：只利用纤维素纤维素分解菌部分：只利用纤维素第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能

5、2、氮素化合物氮源、氮素化合物氮源分子氮分子氮 N2固氮菌、根瘤菌、少数放线菌和光合细菌、蓝细菌固氮菌、根瘤菌、少数放线菌和光合细菌、蓝细菌无机氮无机氮 NH4、NO3、NO2多数微生物多数微生物有机氮有机氮 蛋白质、多肽、氨基酸多数微生物蛋白质、多肽、氨基酸多数微生物 牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母高、玉米浆、饼粕牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母高、玉米浆、饼粕微生物可利用的氮素化合物：微生物可利用的氮素化合物：氮素化合物的功能：氮素化合物的功能：构成细胞物质，少数微生物的能源物质。构成细胞物质，少数微生物的能源物质。第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其

6、功能一、微生物营养物质及其功能3、矿质元素、矿质元素(无机盐无机盐) 为机体提供了必要的金属元素等为机体提供了必要的金属元素等 P、S、Fe、Mg、K、Ca (大量元素大量元素)Mn、Cu、Zn、Mo 微量元素微量元素第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能3、矿质元素、矿质元素(无机盐无机盐)主要功能：主要功能： 教材教材P14第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能4、生长因子 生长因子是指微生物生长必需的但本身不能合成，需求从外界吸收的且需求

7、量又很小的有机物质。第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能4、生长因子 生长因子功能：构成酶的辅基或辅酶生长因子分类：氨基酸生长因子分类：氨基酸 核核 苷苷 维生素维生素酶酶简单蛋白简单蛋白结合蛋白结合蛋白=蛋白蛋白 + 辅助因子辅助因子辅酶辅酶(与酶结合松驰与酶结合松驰)辅基辅基(与酶结合结实与酶结合结实)第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能4、生长因子有关生长因子的留意点：1不同的微生物，它们生长所需求的生长因子各不一样不同的微生物，它们

8、生长所需求的生长因子各不一样克氏杆菌克氏杆菌 生物素、对氨基苯甲酸生物素、对氨基苯甲酸肠膜明串珠菌肠膜明串珠菌 十七种氨基酸十七种氨基酸第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能4、生长因子2微生物生长需求的生长因子会随着外界条件的变化而变化微生物生长需求的生长因子会随着外界条件的变化而变化鲁毛霉：鲁毛霉： 厌氧：需维生素厌氧：需维生素B与生物素与生物素 好氧：无需生长因子好氧：无需生长因子第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能4、生长因子3生长因

9、子未知微生物的培育生长因子未知微生物的培育酵母膏、牛肉膏或动物、植物的组织液酵母膏、牛肉膏或动物、植物的组织液参与天然成分参与天然成分第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能5、水分、水分 微生物水分含量：营养细胞微生物水分含量：营养细胞90%，孢子，孢子40%。第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能5、水分、水分 水分在微生物生长代谢中的功能：水分在微生物生长代谢中的功能： 教材教材P13-14a. 机体内生理生化反响的根底机体内生理生化反响的

10、根底b. 溶剂与运输介质溶剂与运输介质c. 细胞内温度的缓冲剂作用细胞内温度的缓冲剂作用第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能5、水分、水分水的活度水的活度Aw ：一定温度和压力条件下，溶液中水的蒸汽压力与同样条件一定温度和压力条件下，溶液中水的蒸汽压力与同样条件(T、P)下纯水蒸下纯水蒸汽压力之比。汽压力之比。溶液充分稀释时溶液充分稀释时 aw=Pw/P0w=n1/n2+n1 (n1为溶剂的摩尔数，为溶剂的摩尔数，n2为溶质摩尔数为溶质摩尔数)定义公式是：定义公式是： aw=Pw/P0w Pw:溶液中水的蒸汽压；溶液

11、中水的蒸汽压；P 0 w:纯水的纯水的蒸汽压蒸汽压第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型一、微生物营养物质及其功能一、微生物营养物质及其功能5、水分、水分微生物最适水的活度值微生物最适水的活度值细细 菌：菌：0.93 0.99酵母菌：酵母菌：0.880.91霉霉 菌：菌：0.80 左右左右 从营养的角度分 异养型生物 自养型生物 所需营养物质 有机物 无机物 生物种类 动物 植物第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型微生物属于哪类生物，自养还是异养？微生物属于哪类生物，自养还是异养？微生物微生物营养型营养型

12、自养型自养型异养型异养型能能 源源碳碳 源源CO2有机化合物有机化合物光能型光能型化能型化能型光光 能能化学能化学能光能自养型光能自养型化能自养型化能自养型光能异养型光能异养型化能异养型化能异养型 第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型 1、光能自养型光能无机营养型 可以利用光能并以CO2作为独一或主要碳源进展生长的微生物。念珠蓝细菌念珠蓝细菌根本特点：根本特点：B、供氢体：复原性无机物，复原、供氢体：复原性无机物，复原CO2A、光合色素叶绿素、细菌叶绿素、光合色素叶绿素、细菌叶绿素实例：实例：光光叶绿素叶绿素H2OCO2 (CH

13、2O)+O2蓝细菌蓝细菌光光菌绿素菌绿素2H2S+CO2 (CH2O)+H2O+2S绿硫细菌和紫硫细菌绿硫细菌和紫硫细菌 第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型 1、光能自养型光能无机营养型第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型2、光能异养型、光能异养型(光能有机营养型光能有机营养型 利用光能并以有机化合物作为独一或主要碳源进展生长的一类微生物利用光能并以有机化合物作为独一或主要碳源进展生长的一类微生物。紫色非硫细菌紫色非硫细菌根本特点：根本特点：b.供氢体：有机物，

14、复原供氢体：有机物，复原CO2或有机物构成细胞物质或有机物构成细胞物质a.光合色素，光协作用光合色素，光协作用第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型2、光能异养型、光能异养型(光能有机营养型光能有机营养型光能异养型微生物在光能异养型微生物在C源利用上的特殊性：源利用上的特殊性： 以有机质作为主要以有机质作为主要C源，源， 能利用能利用CO2，但它不是独一碳源。，但它不是独一碳源。光能光能 细菌叶绿细菌叶绿红螺菌红螺菌 CH3 CO2+2CHOH CH2O+2CH3COCH3+H2O CH3典型实例：典型实例：第一节第一节 微生物营

15、养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型3、化能自养型、化能自养型(化能无机营养型化能无机营养型 利用无机化合物氧化时释放的能量作为能源，利用利用无机化合物氧化时释放的能量作为能源，利用CO2或碳酸盐作为独一或碳酸盐作为独一或主要碳源进展生长的一类微生物。或主要碳源进展生长的一类微生物。产甲烷细菌产甲烷细菌典型实例：典型实例： 硫化细菌、硝化细菌硫化细菌、硝化细菌(亚硝酸菌和硝酸菌亚硝酸菌和硝酸菌)、产甲烷菌、铁细菌、产甲烷菌、铁细菌 H2S、 NO2、 H2、 Fe2+根本特点：根本特点： a. 能源：无机物氧化能源：无机物氧化 b. 供氢体：无机物，

16、复原供氢体：无机物，复原CO2第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型4、化能异养型化能有机营养型、化能异养型化能有机营养型 以有机化合物为碳源，利用有机化合物氧化过程中产生的能量作为能源而以有机化合物为碳源，利用有机化合物氧化过程中产生的能量作为能源而生长的一类微生物。生长的一类微生物。苏云金杆菌苏云金杆菌根本特点：根本特点： a. 能源：有机物氧化能源：有机物氧化 b. 碳源：有机物碳源：有机物第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型4、化能异养型化能有机营养型、化能

17、异养型化能有机营养型化能异养型微生物的分类：生活场所、获取养料方式化能异养型微生物的分类：生活场所、获取养料方式兼性寄主菌：既营寄生又营腐生生活的。兼性寄主菌：既营寄生又营腐生生活的。(结核杆菌结核杆菌)寄生菌：只能在活寄主体吸收营养物生活的。寄生菌：只能在活寄主体吸收营养物生活的。腐生菌：利用无生命的有机物作为营养物质。腐生菌：利用无生命的有机物作为营养物质。第一节第一节 微生物营养物质和营养类型微生物营养物质和营养类型二、微生物的营养类型二、微生物的营养类型 小小 结结1、微生物营养型划分的根据是什么？、微生物营养型划分的根据是什么？碳源碳源能源能源2、微生物营养划分的相对性、微生物营养划

18、分的相对性 同一微生物在不同培育条件下生长时，它们的营养型能够发生变化。同一微生物在不同培育条件下生长时，它们的营养型能够发生变化。微生物微生物 提供的环境条件提供的环境条件 能源利用情况能源利用情况 营养型营养型氢单胞菌氢单胞菌 单纯的无机物环境单纯的无机物环境 利用氢的氧化获得能量，利用氢的氧化获得能量， 自养生活自养生活 将将CO2复原成细胞物质复原成细胞物质 提供有机物提供有机物 利用有机物获得能量利用有机物获得能量 异养生活异养生活红螺菌：红螺菌： 光光 照照 利用光能作能源利用光能作能源 光能异养光能异养 暗处置暗处置 利用有机物氧化产能利用有机物氧化产能 化能异养化能异养第二节第

19、二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制一、影响微生物对营养物质吸收的要素一、影响微生物对营养物质吸收的要素1、第一要素：细胞膜、第一要素：细胞膜 细胞膜细胞膜选择性透膜选择性透膜 细胞荚膜、粘液层以及细胞壁细胞荚膜、粘液层以及细胞壁2、第二要素：微生物细胞生活的环境、第二要素：微生物细胞生活的环境 pH值、温度值、温度3、第三要素：被吸收物质的特性。、第三要素：被吸收物质的特性。 分子量、溶解度分子量、溶解度(影响物质的溶解度、细胞膜的流动性和运输系统的活性影响物质的溶解度、细胞膜的流动性和运输系统的活性)第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物

20、对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式 能否耗费能量能否耗费能量 能否需求载体能否需求载体 能否发生被吸收物的化学变化能否发生被吸收物的化学变化 。单纯分散单纯分散促进分散促进分散自动运输自动运输基团转位基团转位根据微生物对物质的吸收过程：根据微生物对物质的吸收过程：第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式1、单纯分散称被动分散、单纯分散称被动分散 被吸收物质依托其在细胞内外的浓度梯度为动力，从浓度高的地域向浓度低的被吸收物质依托其在细胞内外的浓度梯度为动力，从浓度高的地域向浓度低的胞内分散的过程。胞

21、内分散的过程。SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS胞外 胞膜 胞内SSS第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式1、单纯分散称被动分散、单纯分散称被动分散单纯分散的特点：单纯分散的特点：c. 运输动力运输动力a. 非特异性的非特异性的b. 吸收过程不发生化学变化吸收过程不发生化学变化第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式1、单纯分散称被动分散、单纯分散称被动分散 营养物质单纯分散才干的影响要素：营养物质单纯分散才干的影响

22、要素：a. 吸收营养物质的分子大小吸收营养物质的分子大小b. 溶解性溶解性(脂溶性或水溶性脂溶性或水溶性)c. 极性大小极性大小d. 膜外膜外pHe. 温度。温度。第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式SSSSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外 胞膜 胞内2、促进分散、促进分散 以细胞内外的浓度梯度为动力，在载体物质参与下，物质从浓度高的胞外向浓以细胞内外的浓度梯度为动力，在载体物质参与下，物质从浓度高的胞外向浓度低的胞内分散。真核微生物度低的胞内分散。真核微生物T S T S T第二节第二节 微生物营养物

23、质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式2、促进分散、促进分散 与单纯分散的一样点：与单纯分散的一样点：c.无需代谢能。无需代谢能。a.被动的分散。被动的分散。b.无化学变化。无化学变化。第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式2、促进分散、促进分散促进分散独有的特点：促进分散独有的特点： 载体使营养物质的分散加快，它会影响该营载体使营养物质的分散加快，它会影响该营养物质在膜内外建立浓度的动态平衡形状吗？养物质在膜内外建立浓度的动态平衡形状吗？ a. 载体的

24、专注性载体的专注性 b. 运输速率提高运输速率提高第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式3、自动运输、自动运输 以代谢能为动力，在载体参与下，将物质从胞外向胞内转运。以代谢能为动力，在载体参与下，将物质从胞外向胞内转运。SSSSSSSSSSSSTSSSSSS胞外 胞膜 胞内T S T S T第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式3、自动运输、自动运输自动运输同促进分散的共同点：自动运输同促进分散的共同点： a. 载体载体b. 载

25、体构型的变化。载体构型的变化。第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式3、自动运输、自动运输自动运输与促进分散的不同点：自动运输与促进分散的不同点：a. 动力动力b. 载体构型变化原理载体构型变化原理第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式4、基团转位：、基团转位： 被吸收物质以微生物的代谢能为动力，经过一个复杂的运输系统从胞外转运到被吸收物质以微生物的代谢能为动力，经过一个复杂的运输系统从胞外转运到胞内，并发生化学变化。厌氧细菌和

26、兼性厌氧细菌胞内，并发生化学变化。厌氧细菌和兼性厌氧细菌大肠杆菌磷酸转移酶体系与葡萄糖的运输第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制二、微生物对营养物质的吸收方式二、微生物对营养物质的吸收方式4、基团转位：、基团转位： 被吸收物质以微生物的代谢能为动力，经过一个复杂的运输系统从胞外转运到被吸收物质以微生物的代谢能为动力，经过一个复杂的运输系统从胞外转运到胞内，并发生化学变化。厌氧细菌和兼性厌氧细菌胞内，并发生化学变化。厌氧细菌和兼性厌氧细菌大肠杆菌磷酸转移酶体系与葡萄糖的运输第二节第二节 微生物营养物质的吸收机制微生物营养物质的吸收机制三、几种主要营养物质的吸收三、几种主

27、要营养物质的吸收1、糖：、糖： 促进分散、基团转位、自动运输。促进分散、基团转位、自动运输。2、肽与氨基酸：、肽与氨基酸： 自动运输主要方式、促进分散次要方式自动运输主要方式、促进分散次要方式3、离子：、离子： 自动运输自动运输第三节第三节 培育基培育基培育基培育基: (教材教材) 是人工配制的适宜微生物生长繁衍或是人工配制的适宜微生物生长繁衍或积累代谢产物的营养物质。积累代谢产物的营养物质。培育基的作用：培育基的作用： 为微生物提供理想的人为微生物提供理想的人工培育环境，以进展微生物工培育环境，以进展微生物生命活动规律的研讨和微生生命活动规律的研讨和微生物生物制品的消费。物生物制品的消费。第

28、三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么1、适宜不同微生物的营养特点。、适宜不同微生物的营养特点。 (1)从营养型的角度看从营养型的角度看生理特点不同生理特点不同细菌细菌放线菌放线菌霉菌霉菌营养要求不同营养要求不同牛肉膏蛋白胨培育基牛肉膏蛋白胨培育基高氏一号培育基高氏一号培育基马丁氏培育基或蔡氏培育基马丁氏培育基或蔡氏培育基(2)从类群的角度看从类群的角度看自养微生物自养微生物 合成才干强合成才干强 简单的无机物简单的无机物异养微生物异养微生物 合成才干弱合成才干弱 至少提供一种有机物至少提供一种有机物第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配

29、制培育基的根本原那么么2、调配好培育基中各种营养成分的比例和浓度。、调配好培育基中各种营养成分的比例和浓度。 (1) 浓度适中原那么浓度适中原那么 大量元素大量元素 10-3-10-4 mol/L 微量元素微量元素 10-6-10-8 mol/L第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么2、调配好培育基中各种营养成分的比例和浓度。、调配好培育基中各种营养成分的比例和浓度。 (2) 营养比例原那么营养比例原那么 a. C/Nb. 其它营养的比例矿质元素、氨基酸其它营养的比例矿质元素、氨基酸同一种微生物在不同同一种微生物在不同C/N培育基培育时，表现不同。培育基

30、培育时，表现不同。 短棒杆菌的谷氨酸发酵培育基短棒杆菌的谷氨酸发酵培育基C/N=4:1，菌体繁衍；，菌体繁衍； C/N=3:1，谷氨酸构成，谷氨酸构成不同的微生物，所需营养物不同的微生物，所需营养物C/N不同。不同。 细菌、酵母菌细胞的细菌、酵母菌细胞的C/N=5:1，而霉菌，而霉菌=10:1？水处置中进水的BOD5 N P(教材P16)第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么3、控制培育条件、控制培育条件pHO2CO2浸透压浸透压微生物生长繁衍微生物生长繁衍培育条件培育条件影响影响影响影响微生物培育体系微生物培育体系(1) 培育基的培育基的pH值的控制。

31、值的控制。 第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么a.根据各类微生物的特点来调理培育基的根据各类微生物的特点来调理培育基的pH值。值。 霉菌、酵母菌适于酸性，霉菌、酵母菌适于酸性， (pH4.5-6.0左右左右) 细菌、放线菌喜中性或偏碱性细菌、放线菌喜中性或偏碱性 (pH7.0-7.5左右左右)(1) 培育基的培育基的pH值的控制。值的控制。 第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么 磷酸盐、碳酸盐、蛋白胨、氨基酸磷酸盐、碳酸盐、蛋白胨、氨基酸(配制培育时参与配制培育时参与) 磷酸盐缓冲作用的反响式为：磷酸盐缓冲作

32、用的反响式为： H+(强酸强酸)+HPO 4 = (弱碱弱碱) H2PO 4 - (弱酸弱酸) OH-(强碱强碱)+H2PO4 -(弱酸弱酸) HPO 4 = (弱碱弱碱)+H2O 碳酸钙配制培育基时参与碳酸钙配制培育基时参与 酸或碱培育过程中参与酸或碱培育过程中参与b.运用运用pH值缓冲剂值缓冲剂由微生物与氧气的关系构成了三类微生物：由微生物与氧气的关系构成了三类微生物： 专性好氧性微生物专性好氧性微生物 专性厌氧性微生物专性厌氧性微生物 兼性厌氧的微生物兼性厌氧的微生物第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么实际对策：实际对策： 专性好氧性微生物：空气

33、提供氧气、工业上采用通气安装。专性好氧性微生物：空气提供氧气、工业上采用通气安装。 专性厌氧性微生物：采用理化方法除氧、向培育体系参与复原剂专性厌氧性微生物：采用理化方法除氧、向培育体系参与复原剂 胱氨酸、巯基乙酸钠、胱氨酸、巯基乙酸钠、Na2S和抗坏血酸和抗坏血酸(2) O2浓度的调理浓度的调理3CO2的调理的调理 对自养微生物来说，空气中只占容积的对自养微生物来说，空气中只占容积的0.03%的的CO2量意味着什么？量意味着什么？第三节第三节 培育基培育基一、配制培育基的根本原那一、配制培育基的根本原那么么添加添加CO2供应的途径：供应的途径：紫硫细菌和绿硫细菌等厌氧性自养菌：培育基中参与紫

34、硫细菌和绿硫细菌等厌氧性自养菌：培育基中参与NaHCO3按培育基成分分按培育基成分分按培育基的用途分按培育基的用途分按物理性状分按物理性状分第三节第三节 培育基培育基二、培育基的类型二、培育基的类型培育基类型培育基类型合成培育基合成培育基天然培育基天然培育基根本培育基根本培育基富集培育基富集培育基鉴别培育基鉴别培育基固体培育基固体培育基液体培育基液体培育基半固体培育基半固体培育基1、按照培育基成分分：、按照培育基成分分： a. 合成培育基合成培育基 化学成分和浓度完全清楚的物质配制的培育基。化学成分和浓度完全清楚的物质配制的培育基。第三节第三节 培育基培育基二、培育基的类型二、培育基的类型高氏

35、一号合成培育基高氏一号合成培育基 可溶性淀粉可溶性淀粉 20.0克克KNO3 1.0克克K2HPO4 0.5克克MgSO47H2O 0.5 克克NaCl 0.5克克FeSO4 7H2O 溶液溶液2滴滴10%蒸馏水蒸馏水 1000毫升毫升1、按照培育基成分分：、按照培育基成分分：第三节第三节 培育基培育基二、培育基的类型二、培育基的类型b. 天然培育基天然培育基 以动植物组织或微生物浸出液为原料配制的培育基。牛肉膏蛋白胨以动植物组织或微生物浸出液为原料配制的培育基。牛肉膏蛋白胨 牛肉膏蛋白胨培育基牛肉膏蛋白胨培育基 牛肉膏牛肉膏 3.0 克克蛋白胨蛋白胨 10.0 克克食盐食盐 5.0 克克蒸馏

36、水自来水蒸馏水自来水 1000毫升毫升2、按照培育用途：、按照培育用途：第三节第三节 培育基培育基二、培育基的类型二、培育基的类型b. 富集培育基富集培育基(增殖培育基增殖培育基 为分别某种微生物配制出的适宜它生长而不利于其他微生物生长的培为分别某种微生物配制出的适宜它生长而不利于其他微生物生长的培育基。育基。c. 鉴别培育基鉴别培育基 根据微生物的代谢特点，经过指示剂的呈色反响，用以鉴别不同微生根据微生物的代谢特点，经过指示剂的呈色反响，用以鉴别不同微生物的培育基。伊红物的培育基。伊红-甲基蓝培育基鉴别大肠杆菌甲基蓝培育基鉴别大肠杆菌(菌落小菌落小,绿色光泽绿色光泽)和产气和产气肠杆菌肠杆菌

37、(菌落大菌落大,灰棕色灰棕色)a. 根本培育基根本培育基 将多种微生物都需求的营养物质配而成培育基。将多种微生物都需求的营养物质配而成培育基。3、按照培育基的物理性状、按照培育基的物理性状第三节第三节 培育基培育基二、培育基的类型二、培育基的类型b. 液体培育基液体培育基 未加凝固剂呈液态的培育基称为液体培育基。未加凝固剂呈液态的培育基称为液体培育基。c. 半固体培育基半固体培育基 在液体培育基中参与少量琼脂在液体培育基中参与少量琼脂0.2-0.5% 。a. 固体培育基固体培育基 在液体培育基中参与凝固剂使呈固体形状，称为固体培育基。在液体培育基中参与凝固剂使呈固体形状，称为固体培育基。(琼脂

38、琼脂1.5-2%)微生物代谢：微生物细胞所进展的化学反响的总和。微生物代谢：微生物细胞所进展的化学反响的总和。微生物合成代谢：小分子合成复杂大分子的过程；教材同化作用微生物合成代谢：小分子合成复杂大分子的过程；教材同化作用微生物分解代谢：细胞物质或营养物质降解构成简单产物的过程。教材异化作用微生物分解代谢：细胞物质或营养物质降解构成简单产物的过程。教材异化作用微生物的代谢微生物的代谢物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢产能代谢产能代谢耗能代谢耗能代谢分解代谢分解代谢合成代谢合成代谢第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢一

39、微生物产能代谢的本质一微生物产能代谢的本质生物氧化生物氧化生物体内的物质经过一系列延续的氧化复原反响分解并释放能量的过程。生物体内的物质经过一系列延续的氧化复原反响分解并释放能量的过程。 AH2A辅酶辅酶辅酶辅酶H2受氢体受氢体受氢体受氢体H2脱氢酶脱氢酶氧化酶氧化酶生物氧化根本过程生物氧化根本过程(教材教材P29图图2-5)第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢二高能键化合物二高能键化合物高能键化合物的共性：高能键化合物的共性： 高能键的构成和断开可逆，沟通了微生物两个代谢类型高能键的构成和断开可逆，沟通了微生物两个代谢类型光能光能光能营养型微生物光能

40、营养型微生物化能营养型微生物化能营养型微生物化学能化学能耗能代谢耗能代谢合成代谢合成代谢 和和 分解代谢分解代谢ATPADP第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢二微生物的主要产能方式二微生物的主要产能方式发发 酵酵呼呼 吸吸无机物氧化无机物氧化光能转换光合磷酸化光能转换光合磷酸化产能方式产能方式共同点：氧化复原反响共同点：氧化复原反响区别点：电子最终受体区别点：电子最终受体 氧化基质氧化基质1、发酵代谢发酵、发酵代谢发酵第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢有机物有机物氧化的基质氧化的基质 最终受氢体最终受氢体有

41、机物有机物氧化氧化有机物有机物(1)发酵的特点：发酵的特点：工业发酵：利用微生物进展大规模消费的过程，均称发酵。工业发酵：利用微生物进展大规模消费的过程，均称发酵。微生物或细胞在不需求氧的条件下转化物质的形状并将底物中的化学能转微生物或细胞在不需求氧的条件下转化物质的形状并将底物中的化学能转移产生移产生ATP的一种方式。的一种方式。 第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢(2) 酵母菌乙醇发酵酵母菌乙醇发酵1氧化基质：葡萄糖氧化基质：葡萄糖2最终的受氢体：乙醛最终的受氢体：乙醛3丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶发酵特点发酵特点C6H12O6+2ADP+2Pi 2

42、CH3CH2OH+2CO2+2ATP葡萄糖葡萄糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸乙醇乙醇乙醛乙醛丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2NAD+2NADH2ATP2ADP2ADP2ATP2ADP2ATPOH丙酮酸丙酮酸脱羧酶脱羧酶(3) 正型乳酸发酵正型乳酸发酵C6H12O6+2ADP+2Pi 2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖葡萄糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸乳酸乳酸丙酮酸丙酮

43、酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2NAD2NADH2ATP2ADP2ADP2ATP2ADP2ATPOH1氧化基质：葡萄糖氧化基质：葡萄糖2最终的受氢体：丙酮酸最终的受氢体：丙酮酸发酵特点发酵特点第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢 (4)发酵类型的比较发酵类型的比较b. 糖酵解过程是两发酵类型糖酵解过程是两发酵类型ATP产生的独一来源。产生的独一来源。 基质底物程度的磷酸化基质底物程度的磷酸化 底物在其氧化过程中构成某些具有高能磷酸键的中间产物，这类中间产物，可将其高能键

44、经过酶的作用转给ADP而构成ATP的过程。在在EM途径中，哪些是具有高能磷酸键的中间产物？途径中，哪些是具有高能磷酸键的中间产物？两个发酵类型的共同点：两个发酵类型的共同点：a. 糖酵解途径糖酵解途径(EMP)是发酵的主要途径。是发酵的主要途径。(教材教材P30图图2-6)巴斯德效应：一些兼性厌氧菌在无氧条件下进展发酵作用，而有氧条件下进巴斯德效应：一些兼性厌氧菌在无氧条件下进展发酵作用，而有氧条件下进展呼吸作用的景象。展呼吸作用的景象。第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢 (4)发酵类型的比较发酵类型的比较不同点：不同点：丙酮酸丙酮酸丁酸丁醇发酵丁酸

45、丁醇发酵丙酸发酵丙酸发酵混合酸发酵混合酸发酵丁二醇发酵丁二醇发酵正型乳酸发酵正型乳酸发酵酒精发酵酒精发酵第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢2、呼吸、呼吸 微生物以微生物以O2或其它无机物为电子最终受体进展有机物氧化的过程。或其它无机物为电子最终受体进展有机物氧化的过程。第四节第四节 微生物的代谢微生物的代谢一、微生物的产能代谢一、微生物的产能代谢2、呼吸、呼吸 (1) 特点：特点：b. 电子载体传送电子伴随电子载体传送电子伴随ATP大量构成。大量构成。氧化磷酸化、电子传送程度磷酸化氧化磷酸化、电子传送程度磷酸化) a. 电子载体传送电子。电子载体传送电子。电子