微生物:第五章微生物营养

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第五章微生物的营养与培养基介绍

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

第五章 微生物营养与培养基习题及答案

第五章 微生物营养与培养基习题及答案

第五章微生物营养习题及参考答案一、名词解释1.生长因子:2.选择培养基(seclected media):3.基础培养基4.合成培养基5.化能异养微生物6.化能自养微生物7.光能自养微生物8.光能异养微生物9.单纯扩散10.促进扩散11.主动运输12.基团移位13.pH的内源调节14.渗透压15.水活度二、填空题1.微生物生长繁殖所需六大营养要素是、、、、和等。

2.碳源物质为微生物提供和,碳源物质主要有、、、、等。

3.生长因子主要包括、和,其主要作用是、。

4.根据,微生物可分为自养型和异养型。

5.根据,微生物可分为光能营养型和化能营养型。

6.根据,微生物可分为无机营养型和有机营养型。

7.根据碳源、能源和电子供体性质的不同,微生物的营养类型可分为、、和。

8.按用途划分,培养基可分为、、和等4种类型。

9.常用的培养基凝固剂有、和。

10.营养物质进入细胞的方式有、、和。

三、选择题(4个答案选1)1.下列物质可用作生长因子的是()。

A.葡萄糖B.纤维素C.NaGlD.叶酸2.大肠杆菌属于()型的微生物。

A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养3.硝化细菌属于()型的微生物。

A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养4.某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源,属于()型的微生物。

A.兼养型B.异养型C.自养型D.原养型5、化能无机自养微生物可利用()为电子供体。

A.CO2B.H2C.O2D.H2O6.用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种()。

A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基7、固体培养基中琼脂含量一般为()。

A.0.5%B.1.5%C.2.5%D.5%8.用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源,这种培养基是一种()。

A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基9.水分子可通过()进入细胞。

A.主动运输B.扩散C.促进扩散D.基团转位10.被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是()。

第五章 微生物生长与培养

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。

第五章 微生物营养

第五章 微生物营养

2、化能自养型微生物
2 NH 3 3O 2 2 H 2O
亚硝酸细菌
2 HNO2 4 H 4OH 能量
CO 2 4 H CH 2O H 2O
3、光能异养型微生物
光 CO 2 2CH 3CHOH CH 2O H 2O 2CH 3COCH 3 光合色素

MgSO4
钙 钠 钾 铁
CaCl2,Ca(NO3)2 NaCl KH2PO4,K2HPO4 Fe SO4
微量元素
缺乏:
导致细胞生理活性降低,甚至停止生长。
过量: 对机体产生毒害作用,特别是单独一种微量元素过 量时产生的危害大。
微量元素与生理功能
元素 锌 锰 生理功能 存在于乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、醛缩 酶、RNA与DNA聚合酶中 存在于过氧化物歧化酶、柠檬酸合成酶中
厌氧菌--在厌氧和糖类缺乏条件下,可作氮源提供能量
(2)固氮微生物可以利用分子态的氮合成所需的物质
(3)速效氮源:以还原态氮或可降解产物等形式存在。 可直接接收、利用 迟效氮源:蛋白质等需经降解方被机体吸收利用。 利用产物的积累。
C/N比:是指微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩 尔数与氮源中氮原子的摩尔数之比。
次级主动运输 是指初级主动运输过程中偶联其他物质的运输。 同向:物质与质子通过同一载体按同一方向运输。
逆向:物质与质子通过同一载体按相反方向运输。
一、培养基配制的原则
1、选择适宜的营养物质 2、营养物质浓度及配比合适 3、控制pH条件 4、控制氧化还原电位 5、原料来源的选择 6、灭菌处理
二、培养基的类型及应用 天然培养基 按成分不同划分 合成培养基
固体培养基
按物理状态分

第5章-微生物的营养-PPT课件

第5章-微生物的营养-PPT课件
微生物各营养类型的比较
第五节 培 养 基
培养基(medium) :由人工配制的,供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基:营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基:高氏一号培养基 霉菌培养基:察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph):丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素:碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97%)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质,排泄代谢产物,依靠细胞膜完成
对营养物质的要求:分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素:硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素:铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) :某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成,而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子:维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型

1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型,它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?

第五章微生物营养与培养基答案

第五章微生物营养与培养基答案

一.填空1.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_碳源___、__氮源__、__能源__、___无机盐___、__生长因子__和¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬____水___。

2.碳源物对微生物的功能是__提供碳素来源__和__能量来源__,微生物可用的碳源物质主要有___糖类_、___有机酸_、__脂类_、__烃__、__ CO2及碳酸盐__等。

3.微生物利用的氮源物质主要有_蛋白质_、_铵盐_、_硝酸盐__、_分子氮__、__酰胺_等,而常用的速效N源如__玉米粉__,它有利于___菌体生长___;迟效N源如__黄豆饼粉__、__花生饼粉_,它有利于___代谢产物的形成______。

4.无机盐对微生物的生理功能是__作为酶活性中心的组成部分_、__维持生物大分子和细胞结构的稳定性_____ 、_调节并维持细胞的渗透压平衡__ 和_控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等_。

5.微生物的营养类型可分为__光能无机自养型__、__光能有机异养型__、_化能无机自养型和_化能有机异养型_。

微生物类型的可变性有利于_提高微生物对环境条件变化的适应能力_。

6.生长因子主要包括_维生素_、__氨基酸_和__嘌呤及嘧啶_,它们对微生物所起的作用是__作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢_、_维持微生物正常生长_、_为合成核柑、核苷酸和核酸提供原料__。

7.在微生物研究和生长实践中,选用和设计培养基的最基本要求是__选择适宜的营养物质_、_营养物的浓度及配比合适_、_物理、化学条件适宜_、_经济节约_和__精心设计、试验比较_。

8.液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了__调节培养基的pH值___。

9.营养物质进入细胞的方式有__单纯扩散__、__促进扩散__、_主动运输__和___基团移位_,而金黄色葡萄球菌是通过___主动运输__方式运输乳糖,大肠杆菌又是通过_基团移位__方式运输嘌呤和嘧啶的。

营养类型和方式

营养类型和方式
第五章 微生物的营养
01
营养物质:微生物为了生存就必须从环境中吸取各种物质以合成细胞物质、提供能量以及在新陈代谢中起调节作用。这些物质就称为营养物质。 营养的概念:有机体吸取和利用营养物质的过程。
01
目录
CONTENTS
01
02
第二节微生物的营养类型
03
04
第四节微生物的培养基
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对于为数众多的化能异养微生物来说,碳源是兼有能源功能营养物。
微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。
(二)能 源
定义:提供微生物生命活动所需能量的物质
功能: 提供合成细胞中含氮物,如蛋白质、核酸,以及含氮代谢物等的原料; 氮源一般不做能源,只有硝化细菌利用铵盐,亚硝酸盐作氮源,同时也作能源。同时也做能源。
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)硫胺素 0.5ng
白喉棒杆菌(Cornebacterium diphtherriae)B-丙氨酸 1.5ug
破伤风梭状芽孢杆菌(Clostridium tetani)尿嘧啶 0-4ug
肠膜状串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)吡哆醛 0.025ug
02
光能营养型(phototrophs): 光反应产能 化能营养型(chemotrophs):物质氧化产能
依能源不同:
异养型(heterotrophs): 不能以CO2为主要或唯一碳源 自养型(autotrophs): 能以CO2为主要或唯一碳源
依碳源不同:


光能自养型 光能异养型 化能自养型 化能异样型
按照它们在机体中的生理作用不同,可以分成六大类。

6.5第五章微生物的营养和代谢

6.5第五章微生物的营养和代谢
好氧:震荡或通气 厌氧:深层静止,加入还原剂等
二、微生物的营养类型
形态结构 微生物的多样性
营养类型
营养物质
需要什么?
营养类型
怎么消耗?
能能营养型
碳源不同
自养型:CO2 异养型:有机物
光能自养型(光能无机营养型)
营 养
光能异养型(光能有机营养型)
类 型 化能自养型(化能无机营养型)
第一节 微生物的营养物质和营养类型
一、微生物的营养
1、微生物营养的概念 微生物营养(nutrition):微生物从环境中摄取生命活动所必需的 能量和物质以满足其生长繁殖需要的一种生理过程,是一切生命 活动的基础。
2、微生物的营养物质及其功能 微生物营养物质:能被微生物吸收利用的物质

微生物生长所需的重要成分,在细胞的化学成分中含量最多。 含量(因种类、生活条件和发育时期不同有差异)
半合成培养基:部分天然材料,部分纯化学试剂 优点:配制方便,微生物生长良好 常用:马铃薯蔗糖培养基
根据物理状态不同 固体培养基 凝固体培养基:在液体培养基中,加入凝固剂 琼脂,明胶等 天然固体培养基:固体营养物,如麸皮,米糠等
用途:菌种分离、鉴定、选种、育种、菌种保存 半固体培养基
琼脂0.2%-0.5% 用途:细菌运动的观察,噬菌体效价测定,
选择培养基(selective medium) 定义:根据某种微生物生长的特殊要求或对某些化学、物理因素
的抗性而设计的培养基。 特点:在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质以抑
制不需要的微生物的生长,利于所需要的微生物的生长。 目的:将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来
的培养基。
例如:加青霉素、四环素、链霉素分离酵母菌和霉菌。
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• 光能有机营养型微生物以____作能源, 以____作碳源,以 ____作供H体将_____合成细胞有机物。
• 化能无机营养型微生物以_ห้องสมุดไป่ตู้_取得能量, 以___作碳源合成 细胞有机物. 亚硝酸细菌在氧化____的过程中获得细胞生 长所需的能量,并利用这些能量将____ 还原为细胞有机物, 因此该菌的营养类型属于____。
化能无机营养型
能量:来自无机物氧化过程中放出的化学能;
碳源:以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时, 供氢体:利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等无机物作为电 子供体使CO2还原成细胞物质。
氢细菌:H2 硝化细菌:包括亚硝化细菌群和硝化细菌群
亚硝化细菌群: NH4+ 硝化细菌群:NO2-
5.2 微生物的营养类型
根据微生物获取碳源、能源、氢或电子供 体的方式,把微生物分为光能无机营养型、光 能有机营养型、化能无机营养型和化能有机营 养型四种营养类型
光能无机营养型:
能量来源:光能
碳素来源:CO2
例子:光合细菌;藻类,蓝细菌
光能有机营养型
能量来源:光能
碳素来源:不能以CO2为主要或唯一的碳源
以下PPT中红字为大家必记的,黄字次之,其余的要看一下
Chapter 5
微生物的营养
5.1 微生物的营养物质
自然界中许多物质可以被不同微生物利用。 根据其性质和作用可将其营养物质划分为:
碳素养料(碳源) 氮素养料(氮源) 矿质养料 生长因子 水分
生长因子
某些微生物不能合成一种或几种微量的有机化合物, 必须由外源供给才能进行生长繁殖,这类有机物称为生 长因子 生长因子包括:维生素;氨基酸和核苷
• 加富培养基
在基本培养基中加入血、血清、动物或植物组织液或其他生 长因素配制而成的一类营养特别丰富的培养基,该培养基适 于一种或一类微生物的生长而使该类微生物得到富集
• 选择培养基(如马丁--孟加拉红培养基)
根据培养基加入某种营养物质以抑制不需要的微生物的生长
• 鉴别培养基
用以区别不同微生物的培养基
• 微生物生长所需要的生长因子包括___, ___, ___。野生型 细菌是指具有合成_____能力的微生物。
• 光能无机营养型微生物以____作能源, 以_____作碳源。在 蓝细菌和藻类的光合作用中,以___作供氢体,有___放出,并 将_____还原为细胞有机物。在绿硫细菌的光合作用中,没 有____放出,以____作供氢体,将____还原为细胞有机物。
• 固体培养基以___作为凝固剂,添加量为___。
一、名词解释:化能无机营养型,基团转位,生长因 子,天然培养基,合成培养基,固体培养基,鉴别 培养基,基础培养基,选择培养基
二、问答题: 1.微生物所需的生长因子是哪些? 2.比较四种营养类型的异同。并各举例一种微生物。 3.微生物生长所需要的水的活度范围是多少?一般来
说,细菌生长需要的aw值〉霉菌〉盐细菌〉耐旱真 菌,微生物生长需要的水的活度在0.63—0.99。 4.常用作固体培养基的凝固剂是什么? 5.配制培养基时应注意那些问题? 6.微生物运输营养物质的方式有哪些?
5.4 培养基
培养基:按照微生物生长繁殖或积累代谢产物所需要的各种 营养物质,用人工方法配制而成的营养基质
• 按培养基的来源划分
(1)天然培养基:由化学成分不完全清楚的天然物质配制而 成的培养基,如培养细菌的牛肉膏蛋白胨培养基
(2)合成培养基:由化学成分已知的化合物配制而成的培养 基,如培养放线菌的高氏一号培养基
(3)半合成培养基:由化学成分和化学成分已知的化合物配 制 而成的培养基,如培养真菌的马铃薯蔗糖培养基
• 按物理状态划分
(1)固体培养基:1.5%-2.0%的琼脂作凝固剂 (2)液体培养剂:无凝固剂 (3)半固体培养基:0.2%-0.7%的琼脂作凝固剂
按特定用途划分 • 基本培养基
按照大多数微生物的生长需要的要求,由基本营养成分配制 而成的一种培养基,如牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养 基和马铃薯蔗糖培养基
硫化细菌 :H2S、S等还原态的硫
铁细菌: 2Fe2+
化能有机营养型
NON3O- 2-
大多数微生物具有的方式 能量:来自有机物的氧化 碳源:有机物
5.3 微生物对营养物质的吸收
吞噬作用(膜泡运输):原生动物 渗透作用:真菌、细菌和放线菌等 渗透作用有以下四种方式:
被动扩散; 协助扩散; 主动运输; 基团转位
一、被动扩散或单纯扩散
• 不需要膜上载体蛋白参与,不消耗能量,被输送的物质靠 细胞内外的浓度梯度差为动力
二、协助扩散或促进扩散
• 养料运输方向是从高浓度一方向低浓度方扩散,不 需消耗能量
三、主动运输
运输方向可以逆浓度梯度进行;运输过程要消耗能量。
四、基团转位
主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中。主要用于糖的运输, 脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输。基团转位也称 磷酸转移酶系统(PTS)。
以有机物作为供氢体,利用光能将CO2还原为细胞物质; 在生长时大多数需要外源的生长因子;
例:紫色非硫细菌(Purple nonsulfur bacteria:红螺菌属 Rhodospirillum )
CO2 + 2CH3CHOHCH3 Light + bacteriochlorophyll (CH2O) + H2O + 2CH3COCH3
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