微生物的营养要求

1、第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求u营养（营养（nutritionnutrition）：）：指生物体从外界环境中摄取对指生物体从外界环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。需要的一种最基本的生理功能。u营养物质（营养物质（nutrientnutrient）：）：指具有营养功能的物质，那指具有营养功能的物质，那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。在微生物学中，它还包括非常规物质形式所需的物质。在微生物学中，它还包括非常

2、规物质形式的光辐射能在内。的光辐射能在内。营养为一切生命活动提供必需的物质基础！有了营营养为一切生命活动提供必需的物质基础！有了营养，微生物才能进一步代谢生长和繁殖，并可能为养，微生物才能进一步代谢生长和繁殖，并可能为人们提供各种有益的代谢产物。人们提供各种有益的代谢产物。微生物的营养物可为它们的正常生命活动提供结构微生物的营养物可为它们的正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境。物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境。一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成二、微生物的营养构成二、微生物的营养构成三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型微生物们需要吃什么？微生物

3、们需要吃什么？细胞化学元素组成细胞化学元素组成主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成 1、化学元素、化学元素构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！占细菌细胞占细菌细胞干重的干重的97%组成微生物细胞的各类化学元素的比例组成微生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而不同常因微生物种类的不同而不同Eg. 细菌、酵母菌和真菌的

4、碳、氢、氧、氮、磷、硫细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。六种元素的含量就有差别。元素元素 细细 菌菌酵母菌酵母菌真真 菌菌碳碳 5050 48氮氮15125 氢氢8 7 7 氧氧 2031 40 磷磷 3 硫硫 1 微生物细胞中几种主要元素的含量（干重微生物细胞中几种主要元素的含量（干重%） 硫细菌硫细菌(sulfur bacteria)、铁细菌、铁细菌(iron bacteria)和海洋细菌和海洋细菌(marine bacteria)相对于其他细菌则含有相对于其他细菌则含有较多的较多的硫、铁和钠、氯硫、铁和钠、氯等元素等元素, 硅藻硅藻(Diatom)需要需要

5、硅硅酸酸来构建富含来构建富含(SiO2)n的细胞壁。的细胞壁。微微生生物物细细胞胞水：水：70%-90%70%-90%干物质干物质有机物有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质它们的降解产物和一些代谢产物等物质 无机物无机物细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质2、化学成分及其分析、化学成分及其分析各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。细胞湿重细胞湿重(wet weight)与干重与干重(dry weight

6、)之差为之差为细胞含水量细胞含水量，常以百分率表示：（常以百分率表示：（湿重湿重-干重）干重）/湿重湿重100% 。水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞重量的一般可占细胞重量的7090%。湿重湿重：将细胞外表面所吸附的水份除去后称量所得重将细胞外表面所吸附的水份除去后称量所得重量。一般以单位培养液中所含细胞重量表示量。一般以单位培养液中所含细胞重量表示（克（克/升或毫克升或毫克/毫升）。毫升）。干重干重：采用高温（采用高温（105）烘干、低温真空干燥和红外）烘干、低温真空干燥和红外线快速烘干等方法将细胞干燥至恒重即为。线快速烘干等方法将细胞干

7、燥至恒重即为。二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能微生物对营养的要求无论是在元素水平上还微生物对营养的要求无论是在元素水平上还是在营养要素水平上，都与动物和植物十分是在营养要素水平上，都与动物和植物十分接近。它们之间存在着接近。它们之间存在着“营养上的统一性营养上的统一性”。在在元素水平元素水平上都需上都需20种左右，其中以种左右，其中以碳、氢、氧、碳、氢、氧、氮、氮、磷磷、硫硫6种元素为主；种元素为主；在在营养要素营养要素水平上则主要为水平上则主要为碳源碳源、氮源氮源、能源能源、生长因子生长因子、无机盐无机盐和和水水六大类六大类。1、碳源碳源（carbon source）（1 1

8、）定义）定义: : 凡能供给微生物碳素营养的物质，称为凡能供给微生物碳素营养的物质，称为碳源碳源。（2 2）功能：）功能：是各种代谢产物和细胞内部物质碳价结构的重要是各种代谢产物和细胞内部物质碳价结构的重要来源；并能为微生物（异养微生物）提供维持生命活动所需来源；并能为微生物（异养微生物）提供维持生命活动所需的能源。的能源。微生物细胞含碳量约占干重的微生物细胞含碳量约占干重的50，除水分外，碳，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为源是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物大量营养物。能被微生物用作碳源的物质种类极其广泛。能被微生物用作碳源的物质种类极其广泛。简单的无机含碳化合物：简单的

9、无机含碳化合物：CO2、NaHCO3、CaCO3等。等。比较复杂的有机物比较复杂的有机物:烃类、醇、羧酸、脂肪酸、糖及其衍生物、杂环化合物、烃类、醇、羧酸、脂肪酸、糖及其衍生物、杂环化合物、氨基酸、核苷酸等。氨基酸、核苷酸等。复杂的有机大分子：复杂的有机大分子：蛋白质、脂质、核酸等。蛋白质、脂质、核酸等。复杂的天然含碳物质：复杂的天然含碳物质：牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉、糖蜜、石油等。牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉、糖蜜、石油等。酚、氰化物等有毒物质：酚、氰化物等有毒物质：可以被少数微生物用作碳源。可以被少数微生物用作碳源。凡以无机碳源作主要碳源的微生物，则是种类较凡以无机碳源作主要碳源的微生物，则是

10、种类较少少的的自养微生物自养微生物。凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众多多的的异异养微生物养微生物。对一切异养微生物来说，其碳源同时又。对一切异养微生物来说，其碳源同时又兼作能源，这种碳源称为双功能营养物。兼作能源，这种碳源称为双功能营养物。碳碳源源谱谱有机碳有机碳无机碳无机碳在微生物工业在微生物工业发酵发酵中最常用的碳源主要是中最常用的碳源主要是葡萄糖、玉米淀粉、废糖蜜、甘薯、葡萄糖、玉米淀粉、废糖蜜、甘薯、麸皮和米糠等。麸皮和米糠等。单糖单糖双糖和多糖双糖和多糖己糖己糖 戊糖戊糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖 甘露糖、半乳糖甘露糖、半乳糖淀粉淀粉 纤维素

11、或几丁质等纯多糖纤维素或几丁质等纯多糖纯多糖纯多糖 琼脂等杂多糖琼脂等杂多糖 葡萄糖可作为大多数微生物的碳源！葡萄糖可作为大多数微生物的碳源！糖糖酚、氰化物等有毒物质酚、氰化物等有毒物质对人类有毒的物质对人类有毒的物质Eg. 酚、氰化物等酚、氰化物等某些微生物某些微生物Eg. 诺卡氏菌和一些霉菌等诺卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴美味佳肴微生物清除三废微生物清除三废COCO2 2 最廉价的、用之不尽的碳源，最廉价的、用之不尽的碳源，是自养微生物唯一或主要的碳源。是自养微生物唯一或主要的碳源。Eg. 生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌（沙门氏菌（沙门氏菌 、李

12、斯特菌等）、李斯特菌等）纤维素纤维素 纤维素是由葡萄糖以纤维素是由葡萄糖以1,41,4糖苷链组成的，糖苷链组成的，在自然界中资源丰富，但大多数动物和人不能直在自然界中资源丰富，但大多数动物和人不能直接利用，而某些微生物可用其作为碳源来生产发接利用，而某些微生物可用其作为碳源来生产发酵产品。酵产品。烃类烃类烃类化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧烃类化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧化烃类的许多中间产物和最终产物均是重要的工化烃类的许多中间产物和最终产物均是重要的工业原料。业原料。 清除石油污染清除石油污染不同种类微生物利用碳源物质具有选择性，不同种类微生物利用碳源物质具有选择性，利用能力

13、有差异。利用能力有差异。Eg. 假单胞杆菌属假单胞杆菌属的一些菌能利用的一些菌能利用90多种多种不同的碳源物质。不同的碳源物质。 甲烷氧化菌甲烷氧化菌只能利用只能利用甲烷甲烷和和甲醇甲醇作碳源。作碳源。2、氮源氮源（nitrogen source） （1 1）定义）定义 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养物质，称为物质，称为氮源氮源。 氮是构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要氮是构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素，氮占细胞干重的元素，氮占细胞干重的1215，也是微生物，也是微生物的主要营养物。的主要营养物。（2 2）功能）功能氮源物质一般不提供能

14、量，但也有例外：氮源物质一般不提供能量，但也有例外：化能自养细菌中的化能自养细菌中的亚硝化细菌亚硝化细菌和和硝化细菌硝化细菌能从能从NHNH3 3和和NONO2 2- -的氧化过程中获得能量，所以对于他们来说，的氧化过程中获得能量，所以对于他们来说，NHNH3 3和和NONO2 2- -是兼有氮源与能源的双功能营养物质。是兼有氮源与能源的双功能营养物质。提供合成细胞中的提供合成细胞中的含氮物质含氮物质（如蛋白质、核酸）及（如蛋白质、核酸）及含含氮代谢物氮代谢物等的原料。等的原料。 微生物能利用的氮源微生物能利用的氮源无机氮无机氮分子氮分子氮有机氮有机氮主要是蛋白质及其不同程度的降解产物主要是蛋

15、白质及其不同程度的降解产物(氨基酸、尿氨基酸、尿素等素等)，以及嘌呤和嘧啶等。，以及嘌呤和嘧啶等。a.a.有机氮有机氮实验室常用的有机氮源有：实验室常用的有机氮源有：牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉和花生饼粉等。蚕蛹粉、黄豆饼粉和花生饼粉等。牛肉膏是用新鲜牛肉经过剔除牛肉膏是用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。状物。由蛋白质经酸由蛋白质经酸,碱或蛋碱或蛋白酶分解后而形成的白酶分解后而形成的细菌的培养基，也可细菌的培养基，也可治疗消化道疾病治疗消化道疾病酵母膏是

16、以新鲜酵母乳液经酶解、分离、浓酵母膏是以新鲜酵母乳液经酶解、分离、浓缩得到的纯天然制品，富含均衡的各种人体缩得到的纯天然制品，富含均衡的各种人体必需氨基酸、必需氨基酸、B族维生素、核甘酸、多肽及族维生素、核甘酸、多肽及微量元素，是各种微生物所必需的营养物质微量元素，是各种微生物所必需的营养物质b.b.无机氮无机氮主要包括硝酸盐、铵盐、氨等。主要包括硝酸盐、铵盐、氨等。 铵盐铵盐是绝大部分微生物的有效氮源，吸收后是绝大部分微生物的有效氮源，吸收后能被直接利用；能被直接利用； 硝酸盐硝酸盐也能被大部分微生物利用，但吸收后也能被大部分微生物利用，但吸收后需被还原成需被还原成NH4+才能进入合成代谢。

17、才能进入合成代谢。3、能源能源（energy source）能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，称为称为能源能源。能源能源无机物：无机物：化能自养微生物化能自养微生物的能源（不同于碳源）。的能源（不同于碳源）。辐射能辐射能：化学物质化学物质有机物：有机物：化能异养微生物化能异养微生物的能源（同碳源）。的能源（同碳源）。绝大多数微生绝大多数微生物的能源物质物的能源物质光 合 细 菌光 合 细 菌的能源的能源不仅提供微生物细胞的碳素和碳架，不仅提供微生物细胞的碳素和碳架，而且还提供微生物生命活动所需的能而且还提供微生物生命活动所需

18、的能量。量。能源为氨根离子、亚硝酸根离子等还原能源为氨根离子、亚硝酸根离子等还原态无机化合物，而碳源是二氧化碳。态无机化合物，而碳源是二氧化碳。4、生长因子生长因子（growth factor） 是一类调节微生物正常代谢所必需，但不是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能自行合成的能自行合成的需要量很小需要量很小的一类有机物。的一类有机物。根据生长因子的化学结构和它们在机体中根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同可将生长因子分为：的生理功能的不同可将生长因子分为：维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶3 3大类大类。主要功能：主要功能：提供微生物细胞所需的化学物提供微

19、生物细胞所需的化学物质（蛋白质、核酸、脂质）、作为酶的辅质（蛋白质、核酸、脂质）、作为酶的辅酶或辅基参与新陈代谢。酶或辅基参与新陈代谢。 化合物化合物代谢中的作用代谢中的作用对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸四氢叶酸的前体，一碳单位转移的辅酶四氢叶酸的前体，一碳单位转移的辅酶生物素生物素催化羧化反应的酶的辅酶催化羧化反应的酶的辅酶辅酶辅酶M M甲烷形成中的辅酶甲烷形成中的辅酶叶酸叶酸四氢叶酸包括在一碳单位转移辅酶中四氢叶酸包括在一碳单位转移辅酶中泛酸泛酸辅酶辅酶A A的前体的前体硫辛酸硫辛酸丙酮酸脱氢酶复合物的辅基丙酮酸脱氢酶复合物的辅基尼克酸尼克酸NAD、NADPNADP的前体，它们是许多脱氢酶的辅酶

20、的前体，它们是许多脱氢酶的辅酶吡哆素吡哆素(B(B6)参与氨基酸和酮酶的转化参与氨基酸和酮酶的转化核黄素核黄素(B(B2)黄素单磷酸黄素单磷酸(FMN)(FMN)和和FADFAD的前体，它们是黄素蛋白的辅基的前体，它们是黄素蛋白的辅基钻胺素钻胺素(B(B12)辅酶辅酶B B12包括在重排反应里包括在重排反应里( (为谷氨酸变位酶为谷氨酸变位酶) )硫胺素硫胺素(B(B1)硫胺素焦磷酸脱羧酶、转醛醇酶和转酮醇酶的辅基硫胺素焦磷酸脱羧酶、转醛醇酶和转酮醇酶的辅基维生素维生素K K甲基酮类的前体，起电子载体作用甲基酮类的前体，起电子载体作用( (如延胡索酸还原酶如延胡索酸还原酶) )氧肟酸氧肟酸促进

21、铁的溶解性和向细胞中的转移促进铁的溶解性和向细胞中的转移生长因子在代谢中的作用生长因子在代谢中的作用不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。能提供生长因子的天然物质有：能提供生长因子的天然物质有：酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、玉米浆（一种浸制玉米以制酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、玉米浆（一种浸制玉米以制取淀粉后产生的副产品）、动植物组织或细胞浸液以及取淀粉后产生的副产品）、动植物组织或细胞浸液以及微生物生长环境的提取液。微生物生长环境的提取液。 无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质，包括磷酸盐、无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质，包括磷酸盐、硫酸盐、氯

22、化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化硫酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物。合物。5、无机盐无机盐（mineral salts）大量元素大量元素微量元素微量元素无机盐无机盐构成细胞结构物质的组成。构成细胞结构物质的组成。调解渗透压，调解渗透压，PHPH值和氧化还原电位。值和氧化还原电位。有些无机盐如有些无机盐如S S、FeFe还可做为自养微生物的能源。还可做为自养微生物的能源。构成酶活性基的组成成分，维持酶活性。构成酶活性基的组成成分，维持酶活性。MgMg、CaCa、K K是多种是多种酶的激活剂。酶的激活剂。（1 1）常量元素）常量元素（macroelements）

23、凡是生长所需浓度在凡是生长所需浓度在10-410-3molL （培养基中含量）（培养基中含量）范围内的元素，可称为范围内的元素，可称为常量元素，常量元素，例如例如P、S、K、Mg、Ca、Na和和Fe等。等。元元 素素人为提供形式人为提供形式生生 理理 功功 能能大大 量量 元元 素素PKH2PO4 磷酸二氢钾磷酸二氢钾K2HPO4 磷酸氢二钾磷酸氢二钾核酸、磷酸和辅酶的成分核酸、磷酸和辅酶的成分SMgSO4 硫酸镁硫酸镁含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含硫维生素（生物素、硫胺素等）的成分硫维生素（生物素、硫胺素等）的成分KKH2PO4 磷酸二氢钾磷酸二

24、氢钾K2HPO4 磷酸氢二钾磷酸氢二钾某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）的辅因子；维持电位差和渗透压的辅因子；维持电位差和渗透压NaNaCl氯化钠氯化钠维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需CaCa(NO3)2 硝酸钙硝酸钙CaCl2 氯化钙氯化钙某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；细菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需细菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需MgMgSO4 硫酸镁硫酸镁固氮酶等的辅因子；叶绿素等的成分固氮酶等的辅因子；叶绿素等的成分FeFeSO4 硫酸铁硫酸铁细胞色素的成分；

25、合成叶绿素、白喉毒素和细胞色素的成分；合成叶绿素、白喉毒素和氧高铁血红素所需氧高铁血红素所需凡所需浓度在凡所需浓度在10-810-6molL（培养基中含量）（培养基中含量）范范围内的元素，则称为围内的元素，则称为微量元素微量元素，如如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。等。（2 2）微量元素）微量元素（ microelements ）元元 素素人为提供形式人为提供形式生生 理理 功功 能能微微量量元元素素MnMnSO4 硫酸锰硫酸锰超氧化物歧化酶、氨肽酶和超氧化物歧化酶、氨肽酶和L-阿拉伯阿拉伯糖异构酶等的辅因子糖异构酶等的辅因子CuCuSO4 硫酸铜硫酸铜氧化酶、酪氨酸酶的辅因子氧化酶、酪氨酸酶

26、的辅因子CoCoSO4 硫酸钴硫酸钴维生素维生素B12的成分的成分ZnZnSO4 硫酸锌硫酸锌碱性磷酸酶以及多种脱氢酶、肽酶和碱性磷酸酶以及多种脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅因子脱羧酶的辅因子Mo(NH4)6Mo7O24 钼酸铵钼酸铵固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分酶的成分6、水水微生物细胞中水占微生物细胞中水占70709090，水是地球上整个生命系统存在和发展的必要条件！水是地球上整个生命系统存在和发展的必要条件！水在微生物细胞内的生理功能水在微生物细胞内的生理功能（1）水是细胞的重要组成成分。）水是细胞的重要组成成分。（2）水直接参与代谢反应，许多反应都涉

27、及脱水和水合。）水直接参与代谢反应，许多反应都涉及脱水和水合。（3）维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象。）维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象。（4）水的比热高，是热的良好导体，能有效地吸收代谢过程中产）水的比热高，是热的良好导体，能有效地吸收代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，从而有效地控制细胞内温度生的热并及时地将热迅速散发出体外，从而有效地控制细胞内温度的变化；的变化；微生物生长环境中水的有效性常以微生物生长环境中水的有效性常以水活度值水活度值（aw）表示，）表示，水水活度值是指在一定的温度和压力条件下，溶液的蒸气压力与活度值是指在一定的温度和压力条件下，溶液的蒸

28、气压力与同样条件下纯水蒸气压力之比，同样条件下纯水蒸气压力之比，即：即： w= w/ wo w表示溶液蒸汽压力表示溶液蒸汽压力 wo表示纯水蒸汽压力表示纯水蒸汽压力溶液中溶液中溶质越多溶质越多， w越小越小。微生物生长所需的水活度通常在微生物生长所需的水活度通常在0.630.99之间。之间。几类微生物生长最适几类微生物生长最适 w 微生物微生物 w一般细菌一般细菌 0.91酵母菌酵母菌 0.88霉菌霉菌 0.80噬盐细菌噬盐细菌 0.76噬盐真菌噬盐真菌 0.65嗜嗜高渗酵母高渗酵母 0.60三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型由于微生物种类繁多，其营养类型比较复杂，由于微生物种类繁多，其

29、营养类型比较复杂，划分微生物营养类型的标准或角度各种各样。划分微生物营养类型的标准或角度各种各样。但通常根据但通常根据碳源碳源、能源能源及及供氢体供氢体的不同，将微的不同，将微生物划分为生物划分为光能自养型光能自养型、光能异养型光能异养型、化能自化能自养型养型及及化能异养型化能异养型四种营养类型。四种营养类型。1.1.光能无机营养型（光能自养型）光能无机营养型（光能自养型）利用光作为能源，以利用光作为能源，以CO2为唯一碳源或主要碳源，以还原态为唯一碳源或主要碳源，以还原态无机物（如水、硫化氢、硫代硫酸钠等）作为供氢体或电子无机物（如水、硫化氢、硫代硫酸钠等）作为供氢体或电子供体，使供体，使C

30、O2还原成细胞物质，并且伴随元素氧（硫）的释还原成细胞物质，并且伴随元素氧（硫）的释放。放。光合细菌细胞内含菌绿素，光合细菌细胞内含菌绿素，光合作用以光合作用以H2S、S等还原态等还原态硫化物为供氢体硫化物为供氢体，产生细胞，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。物质，并伴随硫元素的产生。藻类和蓝细菌与高等植物一藻类和蓝细菌与高等植物一样，以水为供氢体（电子供样，以水为供氢体（电子供体），进行产氧型的光合作体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。用，合成细胞物质。这类微生物不以这类微生物不以CO2作为唯一碳源或主要碳源，需以简作为唯一碳源或主要碳源，需以简单有机物作为供氢体，利用光能将单有机物作

31、为供氢体，利用光能将CO2还原成细胞物质。还原成细胞物质。光能有机营养型细菌在生长时通常需要外源的生长因子。光能有机营养型细菌在生长时通常需要外源的生长因子。 2. 2.光能有机营养型（光能异养型）光能有机营养型（光能异养型）这类微生物能利用有机物迅这类微生物能利用有机物迅速繁殖，常用于污水处理速繁殖，常用于污水处理。例如，红螺菌属中的一些细菌就是这一营养类型的代表：例如，红螺菌属中的一些细菌就是这一营养类型的代表：能利用异丙醇作为供氢体，将能利用异丙醇作为供氢体，将CO2还原成细胞物质，同还原成细胞物质，同时积累丙酮。时积累丙酮。CHOH+CO2H3CH3C2光能光能光合色素光合色素2 CH

32、3C0CH3 + CH2O +H2O这类微生物利用这类微生物利用无机物氧化过程无机物氧化过程中释放出的化学能作为它们中释放出的化学能作为它们生长所需的能量。生长所需的能量。以以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或或NO2-等作为电子供体使等作为电子供体使CO2还原成细胞物还原成细胞物质。质。 3.3.化能无机营养型（化能自养型）化能无机营养型（化能自养型）可在完全可在完全无机及无光无机及无光的环境中生长。它们广泛的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中分布于土壤及水环境中, ,参与地球物质循环。参与地球物质循环。属于这类微生物的类群有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与属于这类微生物的类群有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁