微生物的营养与生长PPT
合集下载
微生物的营养代谢PPT课件
基本营养物质的培养基。
例如：牛肉膏蛋白胨培养基（细菌）
牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 PH
3g 10g 5g 18--20g 1000ml 7.0----7.2
培养基
（2）加富培养基（enrichment medium）
又叫营养培养基
定义：在基础培养基中加入某些特殊营养物 质制成的营养丰富的培养基。
[CH2O] + O2 ↑
如以还：绿 原硫 态细 无菌 机、硫紫化硫物细作菌氢或还电原子C供O体2 时。，
光能
CO2 + 2H2S 细→菌 [CH2O] + H2O + 2S
叶绿素
微生物的营养类型
（2）光能有机营养型（photorganotroph)
又叫异养微生物。又称光能异养型微生物。 红螺菌属.
脂肪酶
脂肪
甘油 ＋O2 CO2+H2O
脂肪酸 -O2 简单酸＋CO2+CH4
应用：屠宰场；生活污水。
3 果胶物质的分解
原果胶酶
原果胶＋H2O
可溶性果胶＋多缩戊糖
可溶性果胶＋H2O 果胶甲基酯酶 果胶酸＋甲醇
果胶酸＋H2O 多缩半乳糖酶 半乳糖醛酸
应用：麻类物质的脱胶处理
水浸——厌氧性细菌 露浸——好氧性细菌、放线菌、真菌
定义：以小分子有机物为最终电子受体的生物 氧化过程。有机物为呼吸基质的中间产物。
最终电子受体——有机物 参与的微生物——厌氧菌和兼性厌氧菌。 不经过电子传递体。 常见的发酵有
§乙醇发酵 §乳酸发酵
§丁酸发酵
乙醇发酵（生产酒精）
葡萄糖
3－磷酸甘油醛
2NAD
乙醇
1，3－二磷酸甘油酸
2NADH2
例如：牛肉膏蛋白胨培养基（细菌）
牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 PH
3g 10g 5g 18--20g 1000ml 7.0----7.2
培养基
（2）加富培养基（enrichment medium）
又叫营养培养基
定义：在基础培养基中加入某些特殊营养物 质制成的营养丰富的培养基。
[CH2O] + O2 ↑
如以还：绿 原硫 态细 无菌 机、硫紫化硫物细作菌氢或还电原子C供O体2 时。，
光能
CO2 + 2H2S 细→菌 [CH2O] + H2O + 2S
叶绿素
微生物的营养类型
（2）光能有机营养型（photorganotroph)
又叫异养微生物。又称光能异养型微生物。 红螺菌属.
脂肪酶
脂肪
甘油 ＋O2 CO2+H2O
脂肪酸 -O2 简单酸＋CO2+CH4
应用：屠宰场；生活污水。
3 果胶物质的分解
原果胶酶
原果胶＋H2O
可溶性果胶＋多缩戊糖
可溶性果胶＋H2O 果胶甲基酯酶 果胶酸＋甲醇
果胶酸＋H2O 多缩半乳糖酶 半乳糖醛酸
应用：麻类物质的脱胶处理
水浸——厌氧性细菌 露浸——好氧性细菌、放线菌、真菌
定义：以小分子有机物为最终电子受体的生物 氧化过程。有机物为呼吸基质的中间产物。
最终电子受体——有机物 参与的微生物——厌氧菌和兼性厌氧菌。 不经过电子传递体。 常见的发酵有
§乙醇发酵 §乳酸发酵
§丁酸发酵
乙醇发酵（生产酒精）
葡萄糖
3－磷酸甘油醛
2NAD
乙醇
1，3－二磷酸甘油酸
2NADH2
微生物的营养和生长
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
主要内容： 微生物所需营养物质及其生理作用 微生物的营养类型及特点 微生物对营养物质的吸收方式、特点 微生物生长的概念及其测定 微生物的生长曲线及在食品工业中应用 环境因子对微生物生长繁殖的影响 微生物的培养基、培养方法与设备
2020/4/3
1
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2020/4/3
8
4、生长因子；
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
微生物生长必不可少的微量有机物。如维生素、 氨基酸、嘌呤、嘧啶。
①、维生素：多为酶的组分如硫胺素（B1）、 核 黄 素 （ B2 ， FMN 的 前 体 ） ； 烟 酸 （ NAD 的 前 体）；吡哆醇（B6，转氨酶辅基）泛酸、生物素。
无机物：⑴ 参与有机物组成
⑵单独存在于细胞质内以无机盐的形
式存在。
2020/4/3
3
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、微生物所需营养物质及其生理作用
营养物质：为生物自身合成、产生能量 以及在代谢中起调节作用的物质。
营养：机体吸收、利用营养物质的过程。 根据营养成分，营养物质分为六种类型：
C源、N源、能源、生长因素、无机 盐、水分。
供氢体 碳源
产氧型光合作用
2020/4/3
13
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
例2：绿硫细菌、紫硫细菌： HN2aSS2+OC3+OC2 O—2—+ （H2COH—2O—）（+CHH2O2O+）S +Na碳2S源O4+H供2氢SO体4
细胞内或外积累硫，非产氧型光合作 用
Van Niel 通式：CO2+H2A—— [CH2O]+H2O+A
主要内容： 微生物所需营养物质及其生理作用 微生物的营养类型及特点 微生物对营养物质的吸收方式、特点 微生物生长的概念及其测定 微生物的生长曲线及在食品工业中应用 环境因子对微生物生长繁殖的影响 微生物的培养基、培养方法与设备
2020/4/3
1
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2020/4/3
8
4、生长因子；
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
微生物生长必不可少的微量有机物。如维生素、 氨基酸、嘌呤、嘧啶。
①、维生素：多为酶的组分如硫胺素（B1）、 核 黄 素 （ B2 ， FMN 的 前 体 ） ； 烟 酸 （ NAD 的 前 体）；吡哆醇（B6，转氨酶辅基）泛酸、生物素。
无机物：⑴ 参与有机物组成
⑵单独存在于细胞质内以无机盐的形
式存在。
2020/4/3
3
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、微生物所需营养物质及其生理作用
营养物质：为生物自身合成、产生能量 以及在代谢中起调节作用的物质。
营养：机体吸收、利用营养物质的过程。 根据营养成分，营养物质分为六种类型：
C源、N源、能源、生长因素、无机 盐、水分。
供氢体 碳源
产氧型光合作用
2020/4/3
13
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
例2：绿硫细菌、紫硫细菌： HN2aSS2+OC3+OC2 O—2—+ （H2COH—2O—）（+CHH2O2O+）S +Na碳2S源O4+H供2氢SO体4
细胞内或外积累硫，非产氧型光合作 用
Van Niel 通式：CO2+H2A—— [CH2O]+H2O+A
《微生物学》PPT课件
营养类型
根据微生物对营养需求的不同，可分为自养型、 异养型和兼性营养型。
2024/1/24
12
微生物的生长曲线与测定方法
生长曲线
描述微生物在适宜条件下 生长繁殖的四个阶段，即 延迟期、对数期、稳定期 和衰亡期。
2024/1/24
测定方法
包括直接计数法（如显微 镜计数法、平板菌落计数 法）和间接测定法（如比 浊法、生理指标法等）。
2024/1/24
31
20
微生物与环境的相互作用关系
微生物通过代谢活动影响环境，如分解有机物、 转化无机物等
环境因素如温度、湿度、pH值等对微生物的生长 和代谢具有重要影响
微生物与环境之间存在着复杂的相互作用关系， 既有互利共生也有竞争关系
2024/1/24
21
微生物在环境保护中的应用
利用微生物处理污水和废气，降低污染物浓度
命名规则
采用双名法，即属名和种名，用斜体拉丁文表示，属名在前，种名在后。例如：Escherichia coli（大肠埃希氏菌 ）。
2024/1/24
24
微生物的鉴定方法与步骤
鉴定方法
表型鉴定（形态学、生理生化特征）、遗传学鉴定（基因型、DNA序列分析）、血清学鉴定（抗原抗 体反应）等。
鉴定步骤
采集样品、分离纯化、形态观察、生理生化试验、血清学试验、分子生物学试验等。
遗传物质传递
包括DNA复制、转录和翻译等过程 ，实现遗传信息的传递和表达。
14
04
微生物的代谢与调 控
202代谢与呼吸作用
能量代谢途径
ATP合成机制
包括发酵、无氧呼吸和有氧呼吸等， 不同微生物采用不同的代谢途径获取 能量。
微生物通过底物水平磷酸化和氧化磷 酸化两种方式合成ATP，为细胞提供 能量。
微生物学第五章 微生物营养与生长.
2. 在微生物研究和生产实践中，通常需要采用的是微生物纯培 养。微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得到的后代 称为纯培养(pure culture)。
3. 在实验室中，常用固体平板划线法，稀释涂布平板法或稀释 倾注平板法分离、纯化微生物。
(1) 固体平板划线法， 又称稀释划线法
(plate streaking or dilution streaking)： 微生物从接种环上 脱落到琼脂表面， 将接种环灼烧后以 接种区为菌源再次 划线，依次重复3次， 随着划线的进行， 所划之处留下的菌 体细胞量越来越少， 最终留下单个分散 的细胞，通过繁殖 形成单克隆。
远藤氏培养基
碱性复红、亚 硫酸钠
伊红美蓝培养基 伊红、美蓝
酸、乙醛 酸
带金属光泽 深红色菌落
鉴别水中大肠菌群
(2) 选择培养基：根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、 物理因素的抗性而设计。
用于选择培养基的若干抑制剂选择对象一般细菌
G+细菌 G-细菌
乳酸菌
肠道细菌 微球菌
抑制剂及其用量(ug/mL)
(2) 培养基中各营养物之间的浓度配比直接影响微生物的生长繁 殖和(或)代谢产物的形成和积累，其中碳氮比(C/N)的影响较大。 C/N比指的是微生物培养基中所含碳原子的摩尔数与氮原子的摩 尔数之比。
2. 各原料之间不发生化学反应，理化性质相对稳定。
3. 黏度适中，具有适当渗透压。
4. 适宜的pH和氧化还原电势。
1. 按组成的化学成分是否清楚分：
(1) 合成培养基：配制试剂中各成分的量都确切知道的培养基。 如培养细菌的葡萄糖铵盐培养基、培养放线菌的高氏I号培养基 和培养真菌的察氏培养基。
(2) 天然培养基：用一些成分无法准确知道的天然原料制作的培 养基。如培养细菌的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽 汁培养基。
3. 在实验室中，常用固体平板划线法，稀释涂布平板法或稀释 倾注平板法分离、纯化微生物。
(1) 固体平板划线法， 又称稀释划线法
(plate streaking or dilution streaking)： 微生物从接种环上 脱落到琼脂表面， 将接种环灼烧后以 接种区为菌源再次 划线，依次重复3次， 随着划线的进行， 所划之处留下的菌 体细胞量越来越少， 最终留下单个分散 的细胞，通过繁殖 形成单克隆。
远藤氏培养基
碱性复红、亚 硫酸钠
伊红美蓝培养基 伊红、美蓝
酸、乙醛 酸
带金属光泽 深红色菌落
鉴别水中大肠菌群
(2) 选择培养基：根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、 物理因素的抗性而设计。
用于选择培养基的若干抑制剂选择对象一般细菌
G+细菌 G-细菌
乳酸菌
肠道细菌 微球菌
抑制剂及其用量(ug/mL)
(2) 培养基中各营养物之间的浓度配比直接影响微生物的生长繁 殖和(或)代谢产物的形成和积累，其中碳氮比(C/N)的影响较大。 C/N比指的是微生物培养基中所含碳原子的摩尔数与氮原子的摩 尔数之比。
2. 各原料之间不发生化学反应，理化性质相对稳定。
3. 黏度适中，具有适当渗透压。
4. 适宜的pH和氧化还原电势。
1. 按组成的化学成分是否清楚分：
(1) 合成培养基：配制试剂中各成分的量都确切知道的培养基。 如培养细菌的葡萄糖铵盐培养基、培养放线菌的高氏I号培养基 和培养真菌的察氏培养基。
(2) 天然培养基：用一些成分无法准确知道的天然原料制作的培 养基。如培养细菌的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽 汁培养基。
第五章 微生物生长与培养
同一种微生物的菌体生长和生产性状的表现对营 养物质的要求也会表现出不同。
1.选择和配制培养基的原则和方法
（1）营养物质组成合理，浓度适当，满足菌体 生长需要； （2）在一定条件下，各原料之间不发生化学反 应，理化性质相对稳定； （3）粘度适中，具有适当渗透压； （4）生产中选用的原材料尽量因地制宜，以降 低成本； （5）理化性质适宜，pH、氧化还原电动势也要 满足一定的要求。
样。
在微生物培养和发酵研究中，也需要研究微生物
培养的最佳氮源
生理酸性盐:
微生物代谢后形成酸性物质的某些无
机氮源 如(NH4)2SO4
生理碱性盐: 微生物代谢后产生碱性物质的某些无 机氮源 如 KNO3 生理酸性盐和生理碱性盐具有稳定调节发酵过程中 PH的积极作用。
表 氮源对恶臭假单胞菌 NA-1 菌株生长和酶形成的影响 氮源 硫酸铵 氯化铵 蛋白胨 酵母粉 尿素 谷氨酸 肉汁 硝酸钠 生物量(mg/mL) 1.45 1.33 3.88 4.07 2.53 5.07 3.74 2.62 烟酸羟基化酶活性(unit/mL) 0.002 0.000 0.301 0.288 0.111 0.045 0.371 0.114
②液体好氧培养方法
a. 摇瓶震荡培养箱
b. 台式磁力搅拌不锈钢发酵罐
c. 工业通用型搅拌发酵罐
2.厌氧培养方法
微生物厌氧培养箱
（二）微生物纯培养与混合培养
含有一种以上微生物的培养称作混合培养。自 然环境如土壤和水中，通常栖息着的是许多不同微 生物混杂在一起的群体。 微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得 到的后代称为纯培养。 研究微生物生长通常采用微生物纯培养。
成分中，可以满足微生物生长的需要，一般不需要 额外添加。
1.选择和配制培养基的原则和方法
（1）营养物质组成合理，浓度适当，满足菌体 生长需要； （2）在一定条件下，各原料之间不发生化学反 应，理化性质相对稳定； （3）粘度适中，具有适当渗透压； （4）生产中选用的原材料尽量因地制宜，以降 低成本； （5）理化性质适宜，pH、氧化还原电动势也要 满足一定的要求。
样。
在微生物培养和发酵研究中，也需要研究微生物
培养的最佳氮源
生理酸性盐:
微生物代谢后形成酸性物质的某些无
机氮源 如(NH4)2SO4
生理碱性盐: 微生物代谢后产生碱性物质的某些无 机氮源 如 KNO3 生理酸性盐和生理碱性盐具有稳定调节发酵过程中 PH的积极作用。
表 氮源对恶臭假单胞菌 NA-1 菌株生长和酶形成的影响 氮源 硫酸铵 氯化铵 蛋白胨 酵母粉 尿素 谷氨酸 肉汁 硝酸钠 生物量(mg/mL) 1.45 1.33 3.88 4.07 2.53 5.07 3.74 2.62 烟酸羟基化酶活性(unit/mL) 0.002 0.000 0.301 0.288 0.111 0.045 0.371 0.114
②液体好氧培养方法
a. 摇瓶震荡培养箱
b. 台式磁力搅拌不锈钢发酵罐
c. 工业通用型搅拌发酵罐
2.厌氧培养方法
微生物厌氧培养箱
（二）微生物纯培养与混合培养
含有一种以上微生物的培养称作混合培养。自 然环境如土壤和水中，通常栖息着的是许多不同微 生物混杂在一起的群体。 微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得 到的后代称为纯培养。 研究微生物生长通常采用微生物纯培养。
成分中，可以满足微生物生长的需要，一般不需要 额外添加。
《微生物学课件PPT》
繁殖
微生物有多种繁殖方式，包括二分裂、孢子形成和性繁殖，以适应不同环境 条件。
微生物在生态系统中的角色
1
分解者
微生物在生态系统中分解有机物，将其转化为可供其他生物利用的营养物质。
2
氮固定
一些微生物能够固定大气中的氮气，并将其转化为植物可吸收的形式。
3
环境监测
某些微生物对环境中的污染物和毒性有敏感反应，可以用作环境监测的指示器。
传染病与病原微生物
传染病
流感 肺炎 霍乱 疟疾
病原微生物
流感病毒 肺炎球菌 霍乱弧菌 疟原虫
微生物学研究方法
显微镜观察
显微镜是观察微生物形态和结构的重要工具，通过放大镜头可见微观世界。
培养和鉴定
通过培养微生物并进行鉴定，了解其生长特征和分类等信息。
分子生物学技术
利用PCR和基因测序等技术研究微生物的DNA和基因组，揭示其遗传信息。
微生物与人类健康
有益微生物
人体内有益的微生物有助于免疫系统发育、食物消 化和预防疾病。
病原微生物
某些微生物可以引起传染病，如细菌感染、病毒感 染和真菌感染。
Байду номын сангаас
免疫系统
微生物在免疫系统中起关键作用，帮助识别和抵御 病原微生物的入侵。
预防措施
保持良好的卫生习惯、接种疫苗和用抗生素等措施 可预防微生物相关疾病。
微生物与环境保护
1 生物降解
某些微生物可以利用有机污染物作为 能源，进行降解和净化。
2 生物控制
应用有益微生物来控制害虫和病原微 生物的生长，减少使用化学农药。
3 环境监测
微生物在环境中的分布和数量可以反映环境污染的程度。
细菌是微生物中最常见的一类，以原核细胞 结构为特点。
微生物有多种繁殖方式，包括二分裂、孢子形成和性繁殖，以适应不同环境 条件。
微生物在生态系统中的角色
1
分解者
微生物在生态系统中分解有机物，将其转化为可供其他生物利用的营养物质。
2
氮固定
一些微生物能够固定大气中的氮气，并将其转化为植物可吸收的形式。
3
环境监测
某些微生物对环境中的污染物和毒性有敏感反应，可以用作环境监测的指示器。
传染病与病原微生物
传染病
流感 肺炎 霍乱 疟疾
病原微生物
流感病毒 肺炎球菌 霍乱弧菌 疟原虫
微生物学研究方法
显微镜观察
显微镜是观察微生物形态和结构的重要工具，通过放大镜头可见微观世界。
培养和鉴定
通过培养微生物并进行鉴定，了解其生长特征和分类等信息。
分子生物学技术
利用PCR和基因测序等技术研究微生物的DNA和基因组，揭示其遗传信息。
微生物与人类健康
有益微生物
人体内有益的微生物有助于免疫系统发育、食物消 化和预防疾病。
病原微生物
某些微生物可以引起传染病，如细菌感染、病毒感 染和真菌感染。
Байду номын сангаас
免疫系统
微生物在免疫系统中起关键作用，帮助识别和抵御 病原微生物的入侵。
预防措施
保持良好的卫生习惯、接种疫苗和用抗生素等措施 可预防微生物相关疾病。
微生物与环境保护
1 生物降解
某些微生物可以利用有机污染物作为 能源，进行降解和净化。
2 生物控制
应用有益微生物来控制害虫和病原微 生物的生长，减少使用化学农药。
3 环境监测
微生物在环境中的分布和数量可以反映环境污染的程度。
细菌是微生物中最常见的一类，以原核细胞 结构为特点。
微生物学最完整经典ppt课件
疫苗研制原理
利用微生物或其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成，用于预防传染病的生物制品。 疫苗可以刺激机体产生特异性免疫反应，从而预防相应疾病的发生。
疫苗类型与特点
包括灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、基因工程疫苗等。不同类型的疫苗具有不同的特点和适用范围， 如灭活疫苗安全性较高，但免疫效果相对较弱；减毒活疫苗免疫效果较好，但存在一定的安全隐患。
微生物防治技术的发展趋势
01
新型疫苗的研发与应用
随着生物技术的不断发展，新型疫苗的研发和应用成为微 生物防治领域的重要趋势。如基于mRNA技术的疫苗、重 组蛋白疫苗等，具有更高的安全性和有效性。
02 03
微生物组学在防治中的应用
微生物组学是研究微生物群落结构和功能的科学，其在微 生物防治领域具有广阔的应用前景。通过解析微生物群落 的组成和功能，可以为微生物感染的预防和治疗提供新的 思路和方法。
微生物的生长曲线
包括延滞期、对数期、稳定期和衰亡 期。
影响微生物生长的因素
温度、pH、氧气、渗透压等。
微生物的代谢类型与特点
微生物的代谢类型
01
包括发酵、呼吸和光合磷酸化等。
微生物的代谢特点
02
代谢旺盛、代谢途径多样、代谢产物独特等。
微生物的次级代谢产物
03
抗生素、维生素、酶等。
微生物的能量转换与物质运
真菌的基本形态
菌丝、孢子等。
真菌的繁殖方式
无性繁殖和有性繁殖。
真菌的结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等。
真菌的特殊结构
菌丝体、子实体等。
其他微生物的形态与结构
原生动物的形态与结构
藻类的形态与结构
单细胞生物，具有细胞膜、细胞质和细胞 核。
利用微生物或其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成，用于预防传染病的生物制品。 疫苗可以刺激机体产生特异性免疫反应，从而预防相应疾病的发生。
疫苗类型与特点
包括灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、基因工程疫苗等。不同类型的疫苗具有不同的特点和适用范围， 如灭活疫苗安全性较高，但免疫效果相对较弱；减毒活疫苗免疫效果较好，但存在一定的安全隐患。
微生物防治技术的发展趋势
01
新型疫苗的研发与应用
随着生物技术的不断发展，新型疫苗的研发和应用成为微 生物防治领域的重要趋势。如基于mRNA技术的疫苗、重 组蛋白疫苗等，具有更高的安全性和有效性。
02 03
微生物组学在防治中的应用
微生物组学是研究微生物群落结构和功能的科学，其在微 生物防治领域具有广阔的应用前景。通过解析微生物群落 的组成和功能，可以为微生物感染的预防和治疗提供新的 思路和方法。
微生物的生长曲线
包括延滞期、对数期、稳定期和衰亡 期。
影响微生物生长的因素
温度、pH、氧气、渗透压等。
微生物的代谢类型与特点
微生物的代谢类型
01
包括发酵、呼吸和光合磷酸化等。
微生物的代谢特点
02
代谢旺盛、代谢途径多样、代谢产物独特等。
微生物的次级代谢产物
03
抗生素、维生素、酶等。
微生物的能量转换与物质运
真菌的基本形态
菌丝、孢子等。
真菌的繁殖方式
无性繁殖和有性繁殖。
真菌的结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等。
真菌的特殊结构
菌丝体、子实体等。
其他微生物的形态与结构
原生动物的形态与结构
藻类的形态与结构
单细胞生物，具有细胞膜、细胞质和细胞 核。
微生物学课件ppt
微生物的生长曲线
延迟期
微生物适应环境，繁殖 速度较慢，数量增长缓
慢。
对数生长期
微生物快速繁殖，数量 呈指数增长。
稳定期
微生物繁殖速度减慢， 营养物质消耗殆尽，环 境压力增大，死亡数量
增加。
衰亡期
微生物大量死亡，数量 下降。
微生物的培养基
液体培养基
适用于工业发酵和实验室研究， 可促进微生物的生长和繁殖。
有性繁殖
通过两个细胞的结合，经过减数分裂形成配子，再经过受精作用形成新的个体， 如真菌的孢子生殖。
Part
05
微生物的遗传与变异
基因突变
基因突变是微生物遗传变异的重要来 源之一，是指基因序列中发生的碱基 对的增添、缺失或替换，导致基因结 构的改变。
基因突变通常是不定向的，但也可以 在某些特定条件下（如诱变剂的作用 ）发生定向突变。
环境污染等，这些行为可能导致某些病原菌的抗药性和生态失衡。
Part
07
微生物的应用与危害
微生物在工业上的应用
01
02
03
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
04
微生物发酵
利用微生物的代谢过程生产食 品、饮料、饲料、抗生素、氨
基酸等产品。
生物转化
利用微生物将原料转化为燃料 、化学品、塑料等工业品。
生物冶金
利用微生物从矿石中提取金属 。
微生物学课件
• 微生物学简介 • 微生物的形态与结构 • 微生物的营养与生长 • 微生物的代谢与繁殖 • 微生物的遗传与变异 • 微生物的生态与分布 • 微生物的应用与危害
目录
Part
01
微生物学简介
微生物的定义与分类
微生物定义
微生物课件ppt
病毒的防治与利用
防治
预防病毒传播的措施包括个人卫生、环境卫生、接种疫苗等 。对于已经感染的患者，医生通常会使用抗病毒药物、对症 治疗等方法进行治疗。
利用
虽然病毒对人类健康有一定威胁，但它们也可以被用于研究 和治疗。例如，病毒载体可以用于基因治疗和疫苗研发。此 外，病毒还可以被用于检测和鉴定细菌、病毒等病原体。
微生物的分类
根据微生物的生物学特性和系统发育关系，可以将微 生物分为细菌、病毒、真菌、原生动物、小型藻类等 几大类。其中，细菌是微生物中最常见的一类，包括 革兰阳性菌、革兰阴性菌等；病毒则是一类非细胞型 微生物，需要寄生在宿主细胞内才能增殖；真菌则是 一类具有细胞壁和细胞核的微生物，包括霉菌和酵母 等；原生动物和藻类则是单细胞生物中的两大类。
02
CATALOGUE
原核微生物
细菌
细菌的基本特征
细菌是一类具有细胞壁、细胞膜、细 胞质和核区的微生物，具有多种形态 、大小和颜色，如球菌、杆菌、螺旋 菌等。
细菌的繁殖方式
细菌的分类
根据革兰染色法的不同，可将细菌分 为革兰阳性菌和革兰阴性菌两类。
细菌通过二分裂方式进行繁殖，繁殖 周期短，数量增长快。
微生物的繁殖方式
微生物主要通过二分裂、裂殖、芽殖和孢子生殖等方式进行繁殖 。
遗传变异与进化
微生物在繁殖过程中会发生基因突变、基因重组和染色体变异等遗 传变异，这些变异为微生物的进化提供了基础。
微生物的遗传工程
通过遗传工程手段对微生物进行改造和优化，提高其生产效率或改 良其性状，为人类生产和生活服务。
06
CATALOGUE
微生物的应用
在工业上的应用
微生物发酵
利用微生物发酵生产各种工业原料，如酒精、酵母、柠檬酸等。
微生物的营养与生长
第二节 微生物的生长
主要内容： 微生物的个体生长 微生物群体生长 环境因素对微生物生长的影响及其原理
一、微生物生长的概念及其测定 1 、生长
单细胞生物有机体细胞组分和结构在量的方面的增加。
繁殖
单细胞生物细胞数目的增多；多细胞生物通过形成有性、无性孢子使个体数目增多.
发育
从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、从量变到质变的发展过程，这一过 程称为发育。
工业应用：获取大量菌体或代谢产物。可以通过补 料或调节pH值延长此时期。
4、衰亡期（declined phase） 生长出现负增长，即新生细胞数＜死亡的细胞数，
现象：形态多样，如菌体畸形等；有的微生物 出现自溶；有的微生物开始产生或放出对 人类有用的抗生素等次生代谢物。
原因：生活环境越来越不利。 研究的意义：预测达到的菌数，了解不同时期
1、延迟期（lag phase）： 特点： 数目几乎不增加，或稍有减少，但细胞体积增长较快，代谢活跃，细胞内物质增加， 对外界抗性下降。 原因：调整代谢以适应新的环境条件，合成诱导酶，积累必要的中间产物等 影响延迟期长短的因素： 菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短； 接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期； 接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期 培养基成分：在营养成分丰富的天然培养基上生长的延迟期比在合成培养基上生 长时间短；接种后培养基成分有较大变化时，会使延迟期加长，所以发酵工业上尽量使 发酵培养基的成分与种子培养基接近。 缩短延迟期的措施： 增加接种量 采用最适菌龄 加入某些成分 选育繁殖快的菌种
二、微生物的生长曲线及在食品工业中应用 微生物群体生长 细菌纯培养群体生长规律
将少量单细胞纯培养接种到恒定容积的液体培养基中培养，定时取样计数，以培养时 间为横坐标，细菌数的对数为纵坐标所绘制出的曲线，叫群体生长曲线。 实际上是繁殖曲线。从群体研究上反映个体的状况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③、碱基：核酸和辅酶的成分。
07.06.2020
10
5 、水：占细胞鲜重的70~90% 功能：①构成细胞组分 ②生化反应的介质 ③溶剂 ④热导体 ⑤维持细胞渗透压 水分：自由水：能够被利用的水 束缚水：与溶质结合构成细胞结构的 水，不能被利用进行生命活动。
07.06.2020
11
水分活度：在相同温度和压力下溶质的蒸 汽压与 纯水的饱和蒸汽压之比：
16
3、化能无机营养型 氢细菌、铁细菌、硫化细菌、硝化细菌等
能源：还原态无机物氧化：NH3、NO2、H2、H2S 、S、 S2O3-、Fe2+等。
碳源：CO2、CO32+ 供氢体：无机化合物
例1：氧化亚铁硫杆菌：Fe2+—— Fe3+ + e + E
07.06.2020
17
例2：可用于细菌冶金：浸贫、尾矿，回收重金属如Cu
5
1、碳源：构成细胞物质及代谢产物中碳素来源的 物质。
作用：构成碳架来源与能源,约占细胞干物 质的50%。
种类：有机含碳化合物：糖、醇类、有机酸类。 碳氢化合物：CH4、石油及其产物 无机含碳化合物：CO2、碳酸盐类、CN—
07.06.2020
6
2、氮源：
作用：构成细胞物质及代谢产物中氮素来源的 物质。主要用于组成菌体的含氮物质，少 数可作为能量（硝化细菌）。
07.06.2020
19
微生物和动物、植物营养物质的比较
生物型
动物
微生物
植物
异养
自养
营养类型 碳源
氮源
能源 生长因子
化能异养型
糖、脂、糖、 醇、有机酸、 蛋白质及降解 产物 蛋白质及其降 解产物
13
1、光能无机营养型
能源：光。具光合色素；叶绿素（蓝细菌）或
菌绿素（光合细菌），光合磷酸化产生ATP。
供氢体：还原性无机化合物
碳源： CO2 。
例1：蓝细菌：H2O + CO2——（CH2O）+O2
供氢体 碳源
产氧型光合作用
07.06.2020
14
例2：绿硫细菌、紫硫细菌： HN2aSS2+OC3+OC2 O—2—+ （H2COH—2O—）（+CHH2O2O+）S +Na碳2S源O4+H供2氢SO体4
aw=P溶质/P0
a 微生物需要的 w值为0.63~0.99。
细菌、酵母菌﹥霉菌﹥盐细菌﹥耐旱 真菌
07.06.2020
12
三、微生物的营养类型及特点 划分依据：碳源、供氢体、能源 根据碳源和供氢体的不同
可分为 有机营养型 无机营养型；
根据能源的不同 可分为 化能营养型 光能营养型。
07.06.2020
⑵单独存在于细胞质内以无机盐的形
式存在。
07.06.2020
4
二、微生物所需营养物质及其生理作用
营养物质：为生物自身合成、产生能量 以及在代谢中起调节作用的物质。
营养：机体吸收、利用营养物质的过程。 根据营养成分，营养物质分为六种类型：
C源、N源、能源、生长因素、无机 盐、水分。
07.06.2020
第三章
微生物的营养与生长
07.06.2020
1
主要内容： 微生物所需营养物质及其生理作用 微生物的营养类型及特点 微生物对营养物质的吸收方式、特点 微生物生长的概念及其测定 微生物的生长曲线及在食品工业中应用 环境因子对微生物生长繁殖的影响 微生物的培养基、培养方法与设备
07.06.2020
2
第一节
原理：S+O2 + FeSO4——H2SO4 + E 氧化硫硫杆菌 H2SO4 + O2 + FeSO4——Fe2(SO4)3 + H2O 氧化铁硫杆菌 CuS(辉铜矿) + Fe2(SO4)3——CuSO4 + FeSO4 + S CuSO4 + Fe(废铁)——Cu + FeSO4
例3：氢细菌：H2 + 1/2 O2 —— H2O + 56.2kcal 例4：铁细菌：
2Fe+1/4 O2 +2H+——2Fe+1/2 H2O+10.6kcal pH=0 1kcal pH=7
07.06.2020
18
4、化能异养型： 碳源、能源、供氢体均为有机物 必须以适宜的有机物为养料，大多数微生物 为此类。分腐生、寄生、专性寄生、兼性寄 生四种。
上述四大类型划分不是绝对的，有许多中间类型： 红螺菌：光能异养：有光，无氧时。 化能异养：无光，无氧时。
不论哪种状态的氮化物，都要首先转化成 NH3再与有机酸结合转化成氨基酸。
07.06.2020
8
3、矿素 种类：大量元素：P、S、 K、Mg、Ca、Fe...95% 微量元素：Zn、Mo、 功能： 1、构成细胞的各种成分如：Mg：叶绿素的辅因 子；Ca ：蛋白酶、淀粉酶的辅因子；构成芽孢。 2、调节细胞的渗透压、pH、氧化还原电位 3、能源：Fe、S等作为自养微生物的能源。
微生物的营养
07.06.2020
3
一、微生物细胞的化学成分
水：70-90%
干物质：
有机元素：C（50%）、H、
O（30%）、N（10-13%）
有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素 及其降解产物
无机元素：常量元素：P、K、Ca、Mg、 Fe、
痕量元素：Cu、Zn、B、Mo
无机物：⑴ 参与有机物组成
种类：N2——NH3 固氮菌。 有机氮源：蛋白质（迟效氮源） 、氨基酸 无机氮源：NO3、NH4等。（速效氮源）
07.06.2020
7
氨基酸自养型微生物：利用非AA类的简单氮源 （尿素、NH4+、NO3- ）自行合成所需要的 一切AA。
氨基酸异养型微生物：须从外界吸收现成的AA 作为氮源的微生物。
细胞内或外积累硫，非产氧型光合作 用
Van Niel 通式：CO2+H2A—— [CH2O]+H2O+A
07.06.2020
15
2、光能有机营养型
能源：光
碳源：二氧化碳或简单有机化合物
供氢体：有机化合物
例：红螺菌：
CO2 +异丙醇——[CH2O]+丙酮+H2O 可利用净化有机废水，生产SCP。
07.06.2020
07.06.2020
9
4、生长因子；
微生物生长必不可少的微量有机物。如维生素、 氨基酸、嘌呤、嘧啶。
①、维生素：多为酶的组分如硫胺素（B1）、 核 黄 素 （ B2 ， FMN 的 前 体 ） ； 烟 酸 （ NAD 的 前 体）；吡哆醇（B6，转氨酶辅基）泛酸、生物素。
②、氨基酸：微生物合成氨基酸的能力随种类 而不同。如大肠杆菌可合成全部；鼠伤寒沙门氏 菌Tyr— ；肠膜明串珠菌合成氨基酸的能力弱，需 补充19种氨基酸。
07.06.2020
10
5 、水：占细胞鲜重的70~90% 功能：①构成细胞组分 ②生化反应的介质 ③溶剂 ④热导体 ⑤维持细胞渗透压 水分：自由水：能够被利用的水 束缚水：与溶质结合构成细胞结构的 水，不能被利用进行生命活动。
07.06.2020
11
水分活度：在相同温度和压力下溶质的蒸 汽压与 纯水的饱和蒸汽压之比：
16
3、化能无机营养型 氢细菌、铁细菌、硫化细菌、硝化细菌等
能源：还原态无机物氧化：NH3、NO2、H2、H2S 、S、 S2O3-、Fe2+等。
碳源：CO2、CO32+ 供氢体：无机化合物
例1：氧化亚铁硫杆菌：Fe2+—— Fe3+ + e + E
07.06.2020
17
例2：可用于细菌冶金：浸贫、尾矿，回收重金属如Cu
5
1、碳源：构成细胞物质及代谢产物中碳素来源的 物质。
作用：构成碳架来源与能源,约占细胞干物 质的50%。
种类：有机含碳化合物：糖、醇类、有机酸类。 碳氢化合物：CH4、石油及其产物 无机含碳化合物：CO2、碳酸盐类、CN—
07.06.2020
6
2、氮源：
作用：构成细胞物质及代谢产物中氮素来源的 物质。主要用于组成菌体的含氮物质，少 数可作为能量（硝化细菌）。
07.06.2020
19
微生物和动物、植物营养物质的比较
生物型
动物
微生物
植物
异养
自养
营养类型 碳源
氮源
能源 生长因子
化能异养型
糖、脂、糖、 醇、有机酸、 蛋白质及降解 产物 蛋白质及其降 解产物
13
1、光能无机营养型
能源：光。具光合色素；叶绿素（蓝细菌）或
菌绿素（光合细菌），光合磷酸化产生ATP。
供氢体：还原性无机化合物
碳源： CO2 。
例1：蓝细菌：H2O + CO2——（CH2O）+O2
供氢体 碳源
产氧型光合作用
07.06.2020
14
例2：绿硫细菌、紫硫细菌： HN2aSS2+OC3+OC2 O—2—+ （H2COH—2O—）（+CHH2O2O+）S +Na碳2S源O4+H供2氢SO体4
aw=P溶质/P0
a 微生物需要的 w值为0.63~0.99。
细菌、酵母菌﹥霉菌﹥盐细菌﹥耐旱 真菌
07.06.2020
12
三、微生物的营养类型及特点 划分依据：碳源、供氢体、能源 根据碳源和供氢体的不同
可分为 有机营养型 无机营养型；
根据能源的不同 可分为 化能营养型 光能营养型。
07.06.2020
⑵单独存在于细胞质内以无机盐的形
式存在。
07.06.2020
4
二、微生物所需营养物质及其生理作用
营养物质：为生物自身合成、产生能量 以及在代谢中起调节作用的物质。
营养：机体吸收、利用营养物质的过程。 根据营养成分，营养物质分为六种类型：
C源、N源、能源、生长因素、无机 盐、水分。
07.06.2020
第三章
微生物的营养与生长
07.06.2020
1
主要内容： 微生物所需营养物质及其生理作用 微生物的营养类型及特点 微生物对营养物质的吸收方式、特点 微生物生长的概念及其测定 微生物的生长曲线及在食品工业中应用 环境因子对微生物生长繁殖的影响 微生物的培养基、培养方法与设备
07.06.2020
2
第一节
原理：S+O2 + FeSO4——H2SO4 + E 氧化硫硫杆菌 H2SO4 + O2 + FeSO4——Fe2(SO4)3 + H2O 氧化铁硫杆菌 CuS(辉铜矿) + Fe2(SO4)3——CuSO4 + FeSO4 + S CuSO4 + Fe(废铁)——Cu + FeSO4
例3：氢细菌：H2 + 1/2 O2 —— H2O + 56.2kcal 例4：铁细菌：
2Fe+1/4 O2 +2H+——2Fe+1/2 H2O+10.6kcal pH=0 1kcal pH=7
07.06.2020
18
4、化能异养型： 碳源、能源、供氢体均为有机物 必须以适宜的有机物为养料，大多数微生物 为此类。分腐生、寄生、专性寄生、兼性寄 生四种。
上述四大类型划分不是绝对的，有许多中间类型： 红螺菌：光能异养：有光，无氧时。 化能异养：无光，无氧时。
不论哪种状态的氮化物，都要首先转化成 NH3再与有机酸结合转化成氨基酸。
07.06.2020
8
3、矿素 种类：大量元素：P、S、 K、Mg、Ca、Fe...95% 微量元素：Zn、Mo、 功能： 1、构成细胞的各种成分如：Mg：叶绿素的辅因 子；Ca ：蛋白酶、淀粉酶的辅因子；构成芽孢。 2、调节细胞的渗透压、pH、氧化还原电位 3、能源：Fe、S等作为自养微生物的能源。
微生物的营养
07.06.2020
3
一、微生物细胞的化学成分
水：70-90%
干物质：
有机元素：C（50%）、H、
O（30%）、N（10-13%）
有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素 及其降解产物
无机元素：常量元素：P、K、Ca、Mg、 Fe、
痕量元素：Cu、Zn、B、Mo
无机物：⑴ 参与有机物组成
种类：N2——NH3 固氮菌。 有机氮源：蛋白质（迟效氮源） 、氨基酸 无机氮源：NO3、NH4等。（速效氮源）
07.06.2020
7
氨基酸自养型微生物：利用非AA类的简单氮源 （尿素、NH4+、NO3- ）自行合成所需要的 一切AA。
氨基酸异养型微生物：须从外界吸收现成的AA 作为氮源的微生物。
细胞内或外积累硫，非产氧型光合作 用
Van Niel 通式：CO2+H2A—— [CH2O]+H2O+A
07.06.2020
15
2、光能有机营养型
能源：光
碳源：二氧化碳或简单有机化合物
供氢体：有机化合物
例：红螺菌：
CO2 +异丙醇——[CH2O]+丙酮+H2O 可利用净化有机废水，生产SCP。
07.06.2020
07.06.2020
9
4、生长因子；
微生物生长必不可少的微量有机物。如维生素、 氨基酸、嘌呤、嘧啶。
①、维生素：多为酶的组分如硫胺素（B1）、 核 黄 素 （ B2 ， FMN 的 前 体 ） ； 烟 酸 （ NAD 的 前 体）；吡哆醇（B6，转氨酶辅基）泛酸、生物素。
②、氨基酸：微生物合成氨基酸的能力随种类 而不同。如大肠杆菌可合成全部；鼠伤寒沙门氏 菌Tyr— ；肠膜明串珠菌合成氨基酸的能力弱，需 补充19种氨基酸。