第5章第2节 营养物质的作用
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第五章微生物的营养与培养基介绍
第四章 微生物的营养
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需要的物质.
营 养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微 生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区 分成六大类。
第一节 微生物的营养物质
α w=Pw/Pow 式中Pw代表溶液蒸汽压力, POw代表纯水蒸汽压力。
纯水α w为1.00,溶液中溶质越多, α w越小。
微生物一般在α w为0.60～0.99的条件下生长, α w过低时, 微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。 微生物不同，其生长的最适α w不同。
c. 氧化还原电位
第二节
微生物的营养营养类型
第三节 营养物质进入细胞的方式
营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素：
①营养物质本身的性质（相对分子量、质量、溶解性、 电负性等 ②微生物所处的环境（温度、PH等）； ③微生物细胞的透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚 膜等）。
根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为
2.营养协调
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物 质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能 对微生物生长起抑制作用。 培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物 的生长繁殖和代谢产物的形成和积累，其中碳氮比（C/N）的 影响较大。 碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也 指培养基中还原糖与粗蛋白之比。
明 胶
作氮源 极易 约25℃ 约20℃ 5%～12%
3.能源 能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能
化学物质 能源谱
｛
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需要的物质.
营 养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微 生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区 分成六大类。
第一节 微生物的营养物质
α w=Pw/Pow 式中Pw代表溶液蒸汽压力, POw代表纯水蒸汽压力。
纯水α w为1.00,溶液中溶质越多, α w越小。
微生物一般在α w为0.60～0.99的条件下生长, α w过低时, 微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。 微生物不同，其生长的最适α w不同。
c. 氧化还原电位
第二节
微生物的营养营养类型
第三节 营养物质进入细胞的方式
营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素：
①营养物质本身的性质（相对分子量、质量、溶解性、 电负性等 ②微生物所处的环境（温度、PH等）； ③微生物细胞的透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚 膜等）。
根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为
2.营养协调
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物 质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能 对微生物生长起抑制作用。 培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物 的生长繁殖和代谢产物的形成和积累，其中碳氮比（C/N）的 影响较大。 碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也 指培养基中还原糖与粗蛋白之比。
明 胶
作氮源 极易 约25℃ 约20℃ 5%～12%
3.能源 能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能
化学物质 能源谱
｛
第五章微生物的营养
注意：
“碳源谱广泛”是针对整个微生物界来说的，对 某一具体微生物来说，差异很大。
对一切异养菌来说，其碳源可同时兼作能源，因 此碳源是它们的双功能营养物。
对天然来源的碳源营养物（如糖蜜、淀粉质原料） 来说，除主要提供碳源营养外，其中还含有氨基 酸、无机盐等多种营养成分。
2 、 氮源
在微生物生长繁殖过程中，能为其提供氮素营养来源的物质称 氮源。即，是用来满足菌体物质中或代谢产物中的氮素需要的 营养物质。
第一节微生物的营养要求
一、微生物细胞的化学组成
水70%-90%
微生物细胞
无机物 干物质
有机物：蛋白质、脂、糖、核酸等
细胞化学元素组成
大量元素：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
植物、动物、微生物之间存在着“营养上的统一性”
二、微生物的营养要素:
｛ ｛ 氮源谱
有机氮
蛋白质 核酸 氨基酸 尿素
｛ 无机氮
N.H,N.O
NH3 铵盐（NH4+） 硝酸盐
N2
对大多数异养菌来说，其最适氮源是“”型或“”型氮 源(有机氮源)， “N.H”型氮源(无机氮源，如NH4+)次之。
在论及微生物培养基成分时，最常用的有机氮源是
牛肉膏、蛋白胨、酵母膏及饼粕粉（黄豆饼、花生 麸）蚕蛹粉、鱼粉等
肠膜状串珠菌（Leuconostoc mesenteroides） 0.025ug
吡哆醛
广义的生长因子——维生素、生物碱、卟啉、甾醇、短链的 分支或直链脂肪酸、氨基酸等
狭义的生长因子——仅指维生素
生长因子自养型微生物：多数真菌、放线菌和不少细菌
生长因子异养型微生物：乳酸菌、营养缺陷型突变株及致病菌等
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。
2024年新北师大版七年级上册生物课件 第3单元第5章 绿色开花植物的生活史 第2节 营养器官的生长
官
的
根尖的结构：根冠、分生区、伸长区、成熟区
生 长
叶和茎的发 生和生长
叶原基 芽轴
幼叶 茎
成叶
芽原基 侧芽
课堂检测
D 1.须根系的特点是（ ）
A.主根和侧根有明显区别 B.无主根，由侧根组成 C.由无明显区别的主根和侧根组成 D.主根不发达，主要由不定根组成
课堂检测
Hale Waihona Puke C 2.叶芽的生长点的作用是（ ）
同学们，通过这节课的学习， 你有什么收获呢？
谢谢 大家
爱心.诚心.细心.耐心，让家长放心.孩子安心。
A.长出侧芽
B.长出幼叶
C.使芽轴不断伸长
D.发育成茎
C 3.枝条的侧芽是由（ ）发育成的。
A.叶原基
B.生长点
C.芽原基
D.芽轴
课堂检测
B 4.按照着生的位置来区分，芽可以分为 （ ）
A、叶芽和花芽
B、顶芽和侧芽
C、叶芽和混合芽
D、侧芽和花芽
D 5.既能发育成枝、叶，有能发育成花的芽叫做（ ）
A、顶芽 B、花芽 C、叶芽 D、混合芽
第五章 第2节
营养器官的 生长
北师大版 生物（初中）（七年级上）
植物体吸收、运输和制造营养物质的器官，称营养器官。
茎 叶子
根
根的发生和生长
根的发生和生长始于种子的 萌发。萌发种子的胚,总是胚 根最先突破种皮迅速向下伸 长,并逐渐形成根系。 胚根是如何生长和形成根系的?
1.直根系
由胚根发育成的根叫做主根， 从主根上生出的根叫侧根。 根系有明显主根和侧根区别 的，称为直根系。
主根 侧根
大豆的直根系
2.须根系
所有根的粗细相近，没有明 显的主根，主要由不定根组 成，像一把胡须，这样的根 系叫做须根系。
中班科学教案：了解营养物质对人体的作用效果
中班科学教案：了解营养物质对人体的作用效果引言人类的健康重要程度不言而喻，而获取健康的秘诀之一就是摄入营养丰富，制作出健康食品的必要营养成分。
营养物质如维生素、矿物质等，都能影响我们的身体适应因素，从而实现自我保护。
我们应该掌握营养物质的种类、作用和效果，及其对人体的重要性。
一、营养物质的种类1.碳水化合物：碳水化合物是一种人体必需的营养素，它是健康维持体力和顺利进行日常活动的主要能量来源。
碳水化合物几乎在所有食品中都有存在。
2.蛋白质：蛋白质是身体建造新组织和修复损伤的必需材料。
蛋白质可通过肉类、家禽、水产品、白豆蔻、大豆、芝士、牛奶等食物获取。
3.脂肪：脂肪的主要功能是提供热量和为体内脏器提供保护。
虽然脂肪是身体所需但是过多摄入的脂肪会导致肥胖等疾病，应当适量摄入。
4.维生素：维生素在体内的运作和吸收是复杂的。
体内的维生素会对生命的各种程序产生影响。
维生素有13种，不同种类的维生素有不同的功能和作用，比如维生素C可以促进身体的免疫系统。
5.矿物质：与维生素一样，矿物质没有提供能量的功能，但它们对身体健康也不可或缺。
液态矿物质（如钠、钾和氯）是调节水分平衡的主要营养素。
钙、铁、镁和磷也是重要的矿物质。
铁可以防止贫血。
二、营养物质对人体的作用效果1.促进身体发育：多种营养物质都可以帮助身体发育成熟。
对于儿童和青少年这类年龄段的人而言，准确摄取足够的营养物质能够有益于身体成长。
2.防止疾病：摄入足够的维生素和矿物质可以增强身体的免疫系统，减少发生疾病的风险。
例如，拉果酸（一种糖酸）可以减少身体因感染而引起拉肚子的几率。
3.促进身体有机体的代谢：我们的身体是由许多细胞组成的。
身体需要能量来维持这些细胞的正常运转。
碳水化合物是身体最重要的能量来源。
4.预防缺陷疾病：缺乏某些特定的维生素和矿物质可以引起特定的疾病。
例如，缺乏维生素C会导致坏血病，缺乏铁会导致贫血。
结论我们的身体需要各种各样的营养素维持健康的状态。
运动营养学6--第五章
就会造成脱水，脱水的程度也会随着运动时间的延长而加重。
四、水与运动的关系
(一)失水影响运动能力
人不摄入食物只喝水还可生存数十天，如果无水则只能活四天。 一般人的失水量达到体重的2％时，工作能力会下降10％～15％。 失水量为体重的5％时，运动员的运动能力可下降10％～30％。 运动员在训练或比赛中发生肌肉抽搐与严重的脱水可能有关，即使
二、膳食纤维的生理功能：
• （三）预防心脑血管疾病
• 肝脏中的胆固醇会转变成胆酸，到达小肠能帮助乳化脂肪，然后胆酸 会回到肝脏再转变成胆固醇。 • 由于水溶性纤维在小肠中能形成胶状物质将胆酸包围，胆酸便不能通 过小肠肠壁被吸收再回到肝脏，而是通过消化道被排出体外。于是， 当肠内食物再进行消化需要胆酸时，肝脏只能靠吸收血中的胆固醇来 补充消耗的胆酸，从而降低了血中的胆固醇，使冠心病和中风的发病 率也随之降低。 • 美国医学界曾对燕麦中的水溶性纤维进行历时30多年的研究，结果显 示它能降低血胆固醇，从而降低心脏病和中风的发病率。
• 木质素：木材、竹子、稻草、蔬菜较老的茎含量最多，不 易下咽，一般已不称为「膳食纤维」。
• 通常我们在各种全谷类食品及各式蔬菜中摄取的是「不溶性 纤维」。
• 这类纤维，一方面可以促进肠胃蠕动，缩短食物残渣通过的 时间；一方面则可以增加水分的吸收，使排泄物较为柔软， 易于排便。同时亦可以吸附人体代谢产生的毒素，减少有害 物质的危害。
二、膳食纤维的生理功能：
(二)防治糖尿病 • 水溶性纤维在胃肠中能形成一种黏膜，使食物营养素的 消化吸收过程减慢，而在整个消化道中进行消化吸收， 从而降低血糖水平。 • 食物中膳食纤维含量越高，血糖指数就越低，即不易引 起血糖升高；膳食纤维含量越低，血糖指数就越高，即 容易引起血糖升高。 • 膳食纤维对防治糖尿病的并发症也有一定作用。
第5章 微生物的营养
4.核酸 包括DNA（占干重的3%）和RNA （占干重的10%）两大类，与遗传和变异有关。 5.其他化合物 包括一些维生素、生长因 素、色素和某些细菌中的抗菌素等化合物。 （二）矿物质(灰分)：占干物质的3%〜10% 左右。 1.大量元素 磷、钾、硫、钙、镁、铁。 2.微量元素 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、 铜、钨、镍 、硼。 它们一部分参与有机物的组成，一部分则 组成无机盐类。
三、无机盐类（mineral salts）
1.功能 (是微生物生长不可缺少的营养物质)：
（1）构成细胞的组成成分；
（2）作为酶的组成成分；
（3）维持酶的作用
（4）调节细胞渗透压、氢离子浓度、氧化还原 电位； （5）某些自养微生物可利用无机盐作为能源 (氧化无机物产生的化学能)。
2.作用及来源
须人为提供
1.蛋白质(50%〜80%)
包括单纯蛋白 (球蛋白、
清蛋白)和复合蛋白(核蛋白、糖蛋白、脂蛋白)
根据功能分：结构蛋白和储备蛋白。
2.糖(10%〜30%) 有一部分构成核糖含于核酸 中，其余为多糖，也有少数单糖。 糖类是一般微生物的重要碳素来源，除供作细 胞构造的重要成分外，也是细胞所需能量的来源。 3.脂类(3%〜7% ，多者可达40%) 胞壁、细胞膜和细胞质中。 多存在与细
第三节 营养物质透过细胞
公认的细胞质膜模型：
疏水的膜蛋白和不连续的脂双层的镶嵌结构。
脂溶性物质顺着细胞膜内外侧 一、单纯扩散(被动扩散) 浓度差转运的过程。 二、促进扩散 非脂溶性物质或亲水性物质 借助细胞膜上的膜蛋白的帮 三、主动运输 主动运输是指物质逆浓度梯度， 助顺浓度梯度或顺电化学浓 在载体的协助下，在能量的作用 1.初级主动运输 度梯度, 不消耗ATP进入膜内 下运进或运出细胞膜的过程。 的一种运输方式。 2.次级主动运输 a.同向运输 b.逆向运输 c.单项运输 Na+ k+
第五章 能量代谢
(2)非蛋白代谢： 耗氧量＝ 400L-71.25L＝328.75L CO2产量＝ 340L-57L ＝283L NPRQ=283L÷328.75L＝0.86
间接测热法测算某人24h能量代谢值 (3)根据NPRQ氧热价计算：由表6-2知氧热价20.40KJ/L 非蛋白代谢产热量＝328.75L×20.40KJ/L＝6706.5KJ
第一节 能量代谢
四、基础代谢
基础状态下(清晨清醒、静卧、未作肌肉活动；前夜睡 眠良好，无紧张，测定前至少禁食12h，室温20～25℃， 体温正常)的能量代谢 1.基础代谢率BMR 一般都以单位表面积(b.s.A)来衡量BMR 体表面积(m2)= 0.0061×h(cm)+0.0128×b.w.(Kg)-0.1529 某受试者，男性，20岁，在基础状态下，1h耗氧量 15L，测得体表面积1.5m2，故其BMR为：
第二节 体温及其调节
二、机体的产热与散热
50％以上热能 维持体温 不足50％自由能载荷于ATP分子中，经过转化与利用， 最终转变成热能。
(一)产热过程
1.主要产热器官
肝脏 代谢最旺盛，产热量最大
骨骼肌 总重量占b.w.40%,具有巨大的产热潜力
第二节 体温及其调节
2.机体的产热形式 战栗产热
二、机体的产热与散热
包含数量不定的特殊动力效应的能量，还有用于生 产能量和可能用于调节体温的能量，故与BMR有较 小差异。
第一节 能量代谢
四、基础代谢
3.标准代谢 变温动物没有热中性区，代谢随环境温度变化而变化， 在某种环境温度下，禁食、安静状态的代谢。 它是变温动物维持生命活动的最低能量需要， 通常用耗氧率表示，单位 mL O2/(Kg.h) 热中性区对动物能量代谢没有明显影响的环境温度范 围。
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缺乏症：
坏血病、抵抗力下降
这些食物中含有哪种维生素？
∨D
主要功能：
促进吸收钙、磷和骨骼发育。
缺乏症：
佝偻病（如鸡胸、 X形或O 形腿等）、骨质疏松症
歌谣帮你记忆
参与代谢维他命，A B C D最知名。 缺乏V A会夜盲， 缺乏V B脚气病， 缺乏V D骨疏松， 缺乏V C坏血病。 无机盐，很有用，预防百病显神通。 缺铁容易患贫血，缺碘会得大脖病， 缺锌发育不太好，缺钙易患佝偻病。 需要量少不用夸，健康身体全靠它。
(P79)
这些食物中主要含维生素是:
缺乏症：
∨a
皮肤粗糙， 夜盲症，干眼病等。
这些食物中含有哪种维生素？
主要功能：
∨ B1
维持人体正常的-新陈代谢和 神经的正常生理功能。 缺乏症： 神经炎, 食欲不振、消化不良、 脚气病
这些食物中含有维生素
Vc
主要功能是：维持正常的新陈 代谢，维持骨骼、肌肉和血管 的正常生理作用，增强抵抗力
3.待食物 燃尽 时，记录 最终水温 。
资料：大多数食物烘干后可 以燃烧放出热能（能量的一 种）。
制定计划 实施实验
得出结论
验证食物中含有能量实验结果（℃）
食物 名称 实验 起始温度 最终温度 次数 1 17 17 18 18 18 96 99 100 36 37 温度 上升值 79 82 82 18 19
总结：
通过本节课的学习，你知道食物中的 营养物质都有哪些作用呢？
1、营养物质
建造我们的身体
。 。
2、营养物质给我们 提供能量
维持生命和健康 3、营养物质____________________ 。
糖类 无机盐 维生素 脂肪
水
蛋白质
学习目标
1.了解营养物质对人体的作用。
2.知道营养物质包含能量的实验验证过程。
自学问题
1.我们需要营养物质吗？
2.营养物质有什么作用呢？ 3.不同的营养物质作用一样吗？
营养物质的作用
营养物质建造我们的身体
糖 类 是构成人体 米饭、馒头中所含的_________ 的重要成分之一，提供人体70%以上的能量所需， 是主要供能物质。
平均值
花生
2 3 1
81
馒头
2
18.7
31837 Nhomakorabea19
营养物质给我们提供能量
糖类
主要供能物质
主 要 供 能 物 质
（约70%）
脂肪
（10%～40%）
储能物质，含 热量最高
蛋白质
也提供能量
思考：
不吃早饭上学第四节课会头晕眼花， 你知道这是为什么吗？
营养物质的作用
营养物质维持命和健康
坏血病和维生素C
人体内缺铁就会得一种贫血病。
缺碘
大脖子病
维生素 是人体生长发育、生命活动必不可少 _______ 的微量物质，人体大多不能自己合成。
名医来坐堂
求医者1
夜盲症
缺乏维生素A
求医者2
牙龈出血
缺乏维生素C
求医者3
骨骼发育缓慢
缺乏维生素D
求医者4
口角炎
缺乏维生素B
营养物质的作用
营养物质给我们提供能量
能量
能量
能量
小调查
运动后我们需要更多的食物吗?
需要
食物中含有能量吗？
提出问题 作出假设
食物中含有能量。
实验步骤: 1.在试管中加入20ml水，插入 温度计 。记 录 起始温度 。注意:温度计前端不要接触到试管底。 2.取1g干燥的食物，用解剖针固定，在酒精灯 上 点燃 后迅速移入试管下方，进行加热。
营养专家建议：青少年正处于生长发育 蛋白质 的食物。它是构 期，应多吃富含_________ 成细胞必不可少的成分，也可提供能量。
脂 肪 是重要的储能物质，也是组织细胞的 _______ 结构成分。
水 在人体内含量最多，约占体重60% ______ ~70% ，人体的各项生命活动都离不开它。
无机盐 又称矿物质，对身体非常重要。例如， _______