微生物的营养 讲课稿由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“微生物的营养精品课”。
第四章
微生物的营养
前几节课,我们把微生物它的形态、结构还有功能作为一个很大的部分已经讲完了。那从这节课开始,我们会讲到微生物的一些生理过程,包括微生物的营养,微生物的代谢以及微生物的生长这几大生理过程。那我们今天主要讲第四章微生物的营养。在这一章里面,我们将会讲到微生物对营养的需求,也就是说微生物要吃什么物质才能进行它的生长、繁殖、代谢等等这些活动。这些营养给它准备了,它怎样去做获得这些营养。形象地说就是我们如何给它做饭来让它吸收这些营养,也就是我们第二节要讲到的培养微生物所需要的培养基。第三节呢,你有了这些营养物质,也给它做好了,它怎么去吃这些营养,怎样去转化到它自身的细胞内,去吸收这些营养,在生长过程中还会产生一些代谢产物,它如何排出体外,这就是我们第三节要讲的营养物质是如何进入细胞的。这一章,我们主要是讲第三部分。
首先,我们来看两个概念,什么是营养物质呢? 营养物质(nutrient):那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。什么是营养呢?
虽然只差两个字,但它们是截然不同的两个概念。营养(nutrition):微生物获得、吸收和利用营养物质的过程。
所以,可以说营养物质是微生物生存的物质基础,没有这些营养物质,微生物无法生存,就更谈不上它的一些生理活动了;而营养是生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。这两个,一个是基础,一个是生理过程。
接下来,我们看一下第一节,微生物的营养要求。我们先看一下微生物的化学组成,为什么要先看一下微生物的化学组成呢,因为它能反应出微生物对一些营养物质的需求。那我们来看,对于微生物细胞来说,水是占比重最大的,占了70%-90%这个比例。另外一部分,就是它的干物质,干物质里面又包括有机物和无机物(盐)。有机物里面又包括像是蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物。那无机盐主要是由这些化学元素所组成,这里面有大量的元素,还有微量元素。大量的主要元素是碳氢氧氮等,微量元素是锌锰钠氯等。所以,我们从微生物的这些化学组成就能看出微生物所需要的这些营养物质。现在,我们分别讲一下微生物所需要的营养物质及其在体内的一些生理功能。我们可以根据这些营养物质它们在机体中的生理作用不同进行划分。一般来说,微生物所需要的营养物质包括六大元素。第一大元素,就是碳源。第二大元素,就是氮源。第三是能源,另外一种是生长因子,第五种是无机盐,我们把水作为第六大元素。所以,微生物所需要的营养物质包括这六大元素,我们分别来看一下。
1、碳源(carbon source)
定义:凡能提供微生物营养所需碳元素的营养源。也就是说这种物质能够满足微生物对碳源的这种需要。不同种类的微生物对碳源的需要是不一样的,微生物所需要的碳源范围是非常广的。对于自养微生物,它需要的碳源是二氧化碳,作为它唯一或最主要碳源。另外,像碳酸氢钠也可以作为自养微生物的碳源,绝大多数自养微生物都是把二氧化碳作为唯一碳源。对于异样微生物来讲,它所需要的碳源范围就更多。自然界所有有机物如:糖类、蛋白质、脂类、烃类、天然或人工合成有毒的有机物等皆可作相应微生物的碳源。所以它包含范围是非常广的。所以我们可以用异样微生物来对一些有毒物质进行处理,在实际的生存生活中是非常有用的。不同的微生物对碳源的喜好是不一样的。Glc是一般异养微生物最喜爱利用的碳源。像葡萄糖对微生物来说,是最为喜爱的。若给微生物加入葡萄糖,它是最容易吸收的。对单糖的吸收要好于多糖,对多糖的吸收,要先分解然后才能吸收。微生物利用的碳源的范围,我们称作碳源谱。像微生物如果碳源谱非常广,则说明这种微生物利用的碳源种类非常多。举个例子,像Pseudomonas spp 可利用90种以上碳源,所以它的碳源就非常广。还有一种叫甲烷氧化菌,它利用的碳源就比较窄,它就只能利用甲烷或者甲醇这一类作为它的碳源,所以说不同的微生物它所利用的碳源的种类是不一样的。微生物碳源谱的宽或窄主要取决于其体内酶体系的差异。
2、氮源(nitrogcn sourcc)
定义:凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。
氮源又包括无机氮源和有机氮源。无机氮又包括气态氮、铵盐、硝酸盐、碳化物等。有机氮包括种类比较多,包括蛋白胨、牛肉浸膏、酵母粉、豆粉饼、鱼粉、玉米浆等。有机氮源这一部分我们在后面的培养基那一部分还会重点讲到。微生物对氮源的利用都是偏向于有机氮源,一般优先利用有机氮源。对氮源利用有选择性,优先利用有机氮,有机氮源物质同时也可提供碳源。
3、能源(energy source)
定义:能为微生物生命活动提供最初能量来源的物质。这些物质可以是化学物质,还有一种可以是光能。对于化能异养微生物来说能量来源是有机物(同碳源),对于化能自养微生物来说能量来源是无机物(不同于碳源),主要是还原态的无机物,这里面包括硫化氢、氢、二价铁等。对于光能自养和光能异养微生物来说,它们的能量来源是光能。有的营养物质既可以作为碳源,又可以作为氮源或者能源,这不是截然不同的,有的物质是可以作为多种营养物质的。
4、无机盐(inorganic salt)
定义:以盐的形式提供主要元素与微量元素。
无机盐是微生物在成长过程里所需要的元素与微量元素的盐的形式,它是必不可少的,这些无机盐它的功能主要是维持细胞渗透压、调节ph、作酶的辅基、激活剂。我们根据微生物对这些无机盐需要量的大小做一个划分,分为大量元素和微量元素。钠镁钙这一类在10的-3次到10的-4次 mol/L,称大量元素;铜锌锰这一类在10的-6次到10的-8次
mol/L,称微量元素。
5、生长因子(growth factor)
定义:微生物生长所必需,其需要量很少,微生物自身不能合成或合成量不足,难以满足微生物生长需要,只有在培养基加入才能使其生长的有机化合物。狭义生长因子:维生素
广义生长因子:还有氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸等
肠膜状明串珠菌需要17种氨基酸作生长因子,所以它的培养需要给它加足了生长因子才能生长。某些人体寄生菌以血清作生长因子。生长因子的来源一般是酵母膏、玉米浆、麦芽汁等,还有复合维生素。所以在培养微生物时,我们加入酵母膏,不仅加入了氮源,也加入了生长因子。
6、水
再一类是水,可以说是非常重要的,万物离不开水,它不仅提供了微生物生长所需要的胶态的这样一个环境,而且是物质代谢的一个原料。
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