微生物的生理与代谢优秀公开课

微生物的生理与代谢目标要求掌握微生物生长繁殖的条件、方式、速度，生长曲线，菌落，细菌合成代谢产物及意义；熟悉细菌在培养基中的生长现象。微生物的营养类型根据微生物生长所需要的碳源的性质可分为:

自养型微生物:

能以CO2作为生长的主要碳源或唯一碳源。

异养型微生物:

不能以CO2作为生长的主要碳源或唯一碳源。微生物的营养微生物的营养物质碳源（carbonsource）氮源（nitrogensource）无机盐（mineralsalts）生长因子（growthfactor）水（water）一、碳源

凡是可以被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质通称为碳源。（一）主要种类：CO2、碳酸盐、糖、脂质、醇类、有机酸等。（二）主要功能1.用来构成细胞物质的骨架。2.提供生理活动所需的能量。

二、氮源

凡是能被微生物用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养物质通称为氮源

。（一）主要种类分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐等无机含氮化合物；尿素、氨基酸、嘌呤和嘧啶等有机化合物。实验室常用蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、富氮的胰酪蛋白等。（二）主要功能用来提供细胞原生质和其他结构物质中的氮素。三、无机盐

大量元素：PSKMgCaNaFe等。微量元素：CoZnMoCuMn等。这些元素是以无机盐的形式提供的，故称为无机盐或生理功能

1.提供微生物细胞化学组成中(除C和N外)的重要元素。2.参与并稳定微生物细胞的结构。3.与酶的组成和活力有关。4.调节和维持微生物生长过程中渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位等生长条件。四、生长因子

微生物生长所不可缺少的微量有机物质称为生长因子。（一）主要种类维生素、氨基酸、嘌呤碱和嘧啶碱、卟啉及其衍生物、固醇、胺类等。（二）主要功能提供微生物细胞重要化学物质（蛋白质、核酸等）、辅因子（辅酶和辅基）的组分和参与代谢。概念：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基质（混合养料）。特点：任何培养基都应具备微生物所需要的五大营养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种保藏；制备微生物制品。培养基培养基的种类一、根据微生物的种类二、按培养基的成分三、按培养的用途

四、按培养基的物理状态根据微生物的种类分类

细菌培养基放线菌培养基霉菌培养基酵母培养基按培养的用途

基本培养基加富培养基选择培养基鉴别不同微生物的培养基保藏菌种培养基液体培养基半固体培养基固体培养基常用培养基种类依物理性状不同微生物的生长繁殖1.营养物质2.氢离子浓度(pH)

多数细菌及防线菌最适pH为7.2~7.63.温度

多数病原菌最适37℃（一）生长繁殖的条件（二）生长繁殖的方式速度♣细菌繁殖方式

二分裂繁殖；♣繁殖速度

繁殖速度一般20～30分钟一代

二分裂繁殖酵母菌的繁殖方式无性繁殖：芽殖、裂殖、无性孢子有性繁殖：有性孢子酵母菌的出芽繁殖酵母的裂殖细菌数目的对数培养时间细菌总数活菌数1234

迟缓期12对数生长期23稳定期34衰退期455细菌的生长曲线群体生长繁殖规律迟缓期特点：细胞形态变大或增长；细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。对外界不良条件反应敏感。减少迟缓期时间措施：（1）遗传学方法改变种的遗传特性（2）用对数生长期的做种子（3）接种前后培养基成分不要相差太大（4）适当扩大接种量细菌代谢活性、酶活性稳定且高；大小一致、形态典型；生活力强；对数生长期的特点应用意义

保存菌种；生理代谢遗传研究的最佳时期；观察研究细菌形状的最佳时期；工业上延长发酵时间；噬菌体接种的最佳年龄。稳定期的特点

生长率为0，菌数最多并维持稳定，积累代谢产物最多。应用意义生产上延长稳定期的方法：补充营养物质（补料）或取走代谢产物；调节pH、调节温度；对好氧菌增加通气、搅拌或振荡发酵生产产物形成的重要时期衰亡期特点细菌代谢活性降低；细菌衰老并出现自溶；产生或释放出一些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊；细菌在培养基中的生长现象液体培养基中生长现象

混浊：大多数细菌

沉淀：链状生长的细菌

菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌混浊沉淀菌膜液体培养基中沉淀生长混浊生长菌膜生长固体培养基中生长情况

分离培养：

菌落（colony）：

单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团。固体培养基中菌落（R型）菌落（S型）菌苔各种细菌的菌落半固体培养基中生长情况

有鞭毛细菌：

扩散生长，周围浑浊无鞭毛细菌：

沿穿刺线生长，周围透明第三节微生物的代谢（一）细菌的分解性代谢产物及意义糖代谢产物和蛋白质代谢产物

意义：利用生物化学方法（生化反应）来鉴别不同细菌

常用方法：糖发酵试验、VP试验、甲基红试验、枸橼酸盐利用试验、吲哚试验、H2S产生试验

利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质合成产物热原质毒素和侵袭性酶色素

抗生素细菌素维生素（二）细菌合成代谢产物及其应用某些革兰氏阴性菌及少数革兰氏阳性菌产生的一类多糖物质，注入人体或动物体内可引起发热反应。革兰氏阴性菌产生的热原质为脂多糖。耐热，用高压灭菌法不能破坏，可经250℃30分钟或180℃4小时高温处理，液体中的热原质可用离子交换剂或过滤方法除去。热原质

对组织细胞有毒害作用如透明质明酸酶、血浆凝固酶等。侵袭性酶内毒素

G－菌的脂多糖外毒素

G＋菌和少数G－菌产生的蛋白质毒素如葡萄球菌产生的金黄色色素、绿脓杆菌产生的绿脓素，可用于鉴别细菌。色素柠檬色白色

维生素具抑菌或杀菌作用，但抑菌谱窄，主要用于细菌分型和流行病的调查。杀菌或抑菌作用，用于治疗感染性疾病如维生素B6、B12、K2等，可用于治疗维生素缺乏所致的疾病抗生素细菌素达标检测微生物生长繁殖所需五大营养要素是

、

、

、

、和

等。细菌代谢产物与致病性无关的是