第二章微生物的营养
营养要素
动物 （异养） 糖类脂肪
微生物 异养 糖、醇、有机酸等 自养
绿色植物 （自养）
碳源
二氧化碳、碳酸 二氧化碳、碳 盐等 酸盐 无机氮化物、氮 无机氮化物
氮源
蛋白质或其 降解物
蛋白质或其降解物 有机或无机氮化物、氮
能源
与碳同
与碳同
氧化无机物或利 利用日光能 用日光能
不需要 无机盐 水 不需要 无机盐 水
碳源物质的功能：构成细胞物质； 为机体提供整个生理活动所需要的 能量（异养微生物）。。
微生物的碳源谱
无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物、 脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合 物以及各种含氮的化合物。 微生物不同，利用上述含碳化合物的 能力不同，如假单胞菌属中的某些种可以 利用90种以上的不同类型的碳源物质；而 某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷 等一碳化合物进行生长。
有机营养物常有双功能或三功 能作用，既是异养微生物的能源， 又是它们的碳源或氮源。 辐射能是单功能的，只为光能 微生物提供能源。
4、无机盐 是微生物生长必不可少的一类营 养物质，它们为机体生长提供多种重要的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 理功能，包括大量元素和微量元素。
大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe 等。 （微生物生长所需浓度在10-3~10-4mol/L）
假单胞菌属
微生物的碳源谱
类 型 元素水平 C· O· X H· N· 化合物水平 复杂蛋白质、核酸等 多数氨基酸、简单蛋白质 等 糖、有机酸、醇、脂类等 培养基原料水平 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 一般氨基酸、明胶等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖 蜜等
有 机 碳
C· O· H· N C· O H·
2、光能异养型微生物 以CO2 为主要碳源或唯一碳源，以 有机物（如异丙醇）作为供氢体，利用 光能将CO2 还原成细胞物质，红螺菌属 中的一些细菌属于此种营养类型。
光能
2(H3C)2CHOH+CO2
光合色素 2CH3COCH3+[CH2O]+H2O
光能异养型细菌在生长时大多数需要外源 的生长因子。 例：利用红螺菌来净化高浓度有机废水。
微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。 （微生物生长所需浓度在10-6~10-8mol/L）
一般微生物生长所需要的无机盐有： 硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、 钾、镁、铁等金属元素的化合物。 例：计算高氏一号培养基和查氏培养 基中Fe元素的摩尔浓度。判定它属于 哪一类元素。
无机盐的生理功能
维生素的生理功能
维生素 硫胺素(B1) 转移的对象 乙醛基 代谢功能 焦磷酸硫胺素是脱羧酶、转醛酶、 转酮酶的辅基，与－酮酸的氧 化脱羧和酮基转移有关 磷酸吡哆醛是氨基酸消旋酶、转 氨酶与脱羧酶的辅基，参与氨基 酸的消旋、脱羧和转氨 即辅酶F(四氢叶酸)，参与一碳 基的转移，与合成嘌呤、嘧啶、 核甘酸、丝氨酸和甲硫氨酸有关 钴酰胺辅酶，参与一碳基的转移， 与甲硫氨酸和胸苷酸有关
C· H
无 机 碳 C(?) C· O C· X O·
烃类
— CO2 NaHCO3
天然气、石油及其不同馏份、 石蜡油等
— CO2 NaHCO3、CaCO3、白垩等
速效碳源和迟效碳源
二次生长现象：当培养基中同时含
有速效碳源（或氮源）和迟效碳源 （或氮源）时，微生物在生长过程 中先利用完速效碳源（或氮源）后， 再利用迟效碳源（或氮源）而出现 两次生长的现象，称为二次生长现 象。
细菌冶金 ——用化能自养型微生物来开矿冶金。是 开采贫矿和尾矿的有效方法。
4、化能异养型微生物 多数微生物属于化能异养型，其生 长所需要能量和碳源通常来自同一种有 机物。 根据化能异养型微生物利用有机物 的特性，又可以将其分为下列两种类型 ：腐生型微生物和寄生型微生物。
3、化能自养型微生物
以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源，无 机物氧化释放的化学能为能源,，利用电子供 体如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐 等使CO2还原成细胞物质。 这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、 氢细菌与铁细菌。它们在自然界物质转换过 程中起着重要的作用。
例：氧化亚铁硫杆菌氧化黄铁矿，生成硫 酸和硫酸高铁。硫酸高铁为强氧化剂和溶 剂，可溶解矿物，如铜矿析出铜元素。 Fe2+ Fe3+ +e +Q（能量）
第二章 微生物营养
第一节
微生物细胞的化学组成 第二节 微生物的营养要素 第三节 微生物的营养类型 第四节 微生物对营养物质的吸收方式 第五节 培养基
第一节
微生物细胞的化学组成
由大量元素碳、氢、氧、氮、磷、 硫（这六种元素占细菌细胞干重的97 ％）、钙、镁、钾、铁和微量元素锰、 锌、铜、硼、钴、钼、镍、硒等构成。 微生物细胞中这些元素主要以蛋白 质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降 解产物、代谢产物等有机物质，水和无 机盐等无机物质的形式存在。 水是细胞中的一种主要成分，一般可 占细胞干重的90％以上。
细胞内一般分子成分（P、S、Ca、Na 、Fe等） 一般功能 生理调节物质 大量元素 无 机 盐 特殊功能 无氧呼吸时的氢受体（NO3-、SO42-等） 酶的激活剂（Cu2+、Mn2+ 、Zn2+等） 微量元素 渗透压的维持（Na+等） 酶的激活剂（Ca2+等） pH的稳定 化能自养菌的能源（S、Fe2+、NH4+、NO2-等）
3、能源 指能为微生物的生命活动提供最初 能量来源的营养物或辐射能。 微生物的能源谱：
有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）
化学物质 能源谱 无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源
辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源
化能自养微生物的能源物质都是一些还原 态的无机物质，例如：NH4+、NO2-、S、H2S、 H2、Fe2+ 等，能利用这些物质作为能源的全 部是细菌，如：硝酸细菌、亚硝酸菌、硫化 细菌、硫细菌、铁细菌等。这些无机养料常 常是双功能的（如： NH4+ 既是硝酸细菌的 能源，又是它的氮源。）
在这种营养物扩散处生长繁殖，微生 物生长繁殖之处便会出现圆形菌落圈， 即生长图形，称之。 此法可定性、定量测定微生物对 各种营养物质的需要。
2、 氮源(nitrogen source) 凡是提供微生
物营养所需的氮元素的营养源，称为氮 源。
氮源物质的主要作用是合成细胞物 质中含氮物质，少数自养细菌能利用铵 盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源， 某些厌氧细菌在厌氧与糖类物质缺乏的 条件下，也可以利用氨基酸作为能源物 质。
微生物的氮源谱
类 型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平
N· H· X C· O·
复杂蛋白质、核酸等
有 机 氮
N· H· C· O 尿素、一般氨基酸、简单蛋白质 等
牛肉膏、酵母膏、饼粕 粉、蚕蛹粉等
尿素、蛋白胨、明胶等
N· H
无 机 氮 N· O N
NH3、铵盐等
硝酸盐等 N2
(NH4)2SO4等
KNO3等 空气
实验室常用的氮源有碳酸铵、硝酸盐、 硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。 生产上常用的氮源有硝酸盐、铵盐、尿 素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、 黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆等。
蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、 氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫迟效 氮源。。
无机氮源或以蛋白质降解产物形式存
微生物既有异养型的也有自养型的，大 多数微生物属于异养型生物，少数微生物属
根据生长时能量的来源不同，又可将生物 分成两种类型： 1、化能营养型生物：依靠化合物氧化释放 的能量进行生长。 2、光能营养型生物：依靠光能进行生长。
大部分微生物属于化能营养型生物，它们 从物质的氧化过程中获得能量。少部分微 生物属于光能营养型生物。
特殊分子结构成分（Co、Mo等）
5、生长因子（growth factor） 是一类对微生物正常代谢必不可少 且不能用简单的碳源或氮源自行合成的
有机物。主要包括维生素、氨基酸、嘌
呤和嘧啶（碱基）及其衍生物，此外还 有甾醇、 胺类、脂肪酸等等。
缺乏合成生长因子能力的微生物称
为营养缺陷型”微生物。 生长因子作用：辅酶和酶活化所 需。 培养基中的来源：酵母膏、玉 米浆、麦芽汁等。
吡哆醇(B6)
氨基
叶酸
甲基
维生素B12
羧基，甲基
6、水分： 水分是生物细胞的主要化学成分， 其重要的生理功能表现在： （1）细胞的构成成分。
（2）一系列生理生化反应的反应介质。
（3）参与许多生理生化反应。 （4）有效地控制细胞内的温度变化。
第三节
微生物的营养类型
根据生长所需要的营养物质的性质，可 将生物分成两种基本的营养类型： 1、异养型生物：在生长时需要以复杂的有机 物质作为营养物质。 2、自养型生物：在生长时能以简单的无机物 质作为营养物质。
营养物（nutrient）： 那些能够满足机体生长、繁殖和完 成各种生理活动所需要的物质通常称为 微生物的营养物质。主要分为碳源、氮 源、能源、无机盐、生长因子和水。。 营养（或叫营养作用，nutrition ）： 微生物获得与利用营养物质的过程 通常称为营养。
微生物和动物、植物营养要素的比较
生物类型
1、光能自养型微生物
以C02作为唯一碳源或主要碳源， 并利用光能，以无机物如硫化氢、硫代 硫酸钠或其他无机硫化物作为供氢体将 CO2还原成细胞物质，同时产生元素硫。
光能
CO2＋2H2S
光合色素
[CH2O]+2S+H2O
包括蓝细菌（含叶绿素）、红硫细菌
和绿硫细菌等少数微生物（含细菌叶 绿素），由于含有光合色素，因而能 使光能转变成化学能（ATP）供机体 直接利用。
4.1 微生物的6类营养要素
入胞
pH
NH4+ (先入胞) + NO3- (后入胞)
速效氮源 铵盐和氨基酸被微生物吸收后能直接被利用
迟效氮源 NO3-和蛋白质吸收后还需还原降解才可利用
③ 分子氮 分子氮即为大气中的N2。
固氮微生物
能利用N2作氮源来合成细胞结构的 微生物称固氮微生物。
（1）研究固氮作用是生物领域中的一个重大课题。 通过基因工程把微生物的固氮基因转移到高等
从这三个水平考察碳源， 其数目是逐级扩大的 甚至可多到无法计算。
微生物的碳源谱
类 元素水平
型
化合物水平
C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等
C·H·O·N 有
机 碳 C·H·O
多数氨基酸、 简单蛋白质等 糖、有机酸、醇、
脂类等
C·H
烃类
培养基原料水平
牛肉膏、蛋白胨、 花生饼粉等
一般氨基酸、明胶等
葡萄糖、蔗糖、糖蜜、 各种淀粉等
微生物对维生素的需要量一般是1～5 g/mL
（2）氨基酸
大多数情况下氨基酸可被微生物吸收利用； 少数情况下虽需要氨基酸作为生长因子，但 因其不能透过细胞膜，故吸收利用小肽。
微生物对氨基酸的需要量一般是20 g/mL
在培养基中一种氨基酸的含量过高， 会抑制细胞对其他氨基酸的摄取，此现象 称氨基酸不平衡。
有机氮
微生物能利
用的氮源
无机氮
分子氮
① 有机氮
主要是蛋白质及蛋白质的各种降解产物 ———蛋白胨、氨基酸、小肽和尿素等。
实验室常用的有机氮源有： 牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、 蚕蛹粉、黄豆粉和花生粉等。
② 无机氮
主要包括硝酸盐、铵盐、铵等。 铵盐—有效氮源—吸收—直接被利用 硝酸盐—大部分微生物可利用—吸收
微生物的营养类型
引言概述：微生物是一类生存在自然界中的微小生物体，包括细菌、真菌、藻类和原生动物等。
微生物的营养类型是指微生物在生长和代谢过程中依赖的能量来源和碳源，它们可以分为多种类型，包括化石能、光合能和化学能等。
本文将详细讨论微生物的营养类型，以期更好地了解微生物的生态角色和重要性。
正文内容：一、化石能类型1.概述：化石能（或称有机碳源）类型的微生物依赖有机物作为能量来源，分解复杂的有机化合物为无机物，同时释放能量供自身生长繁殖。
2.部分分解微生物：这些微生物通过分解有机物质，如蛋白质、脂肪和多糖，产生能量，如厌氧分解的硫酸盐还原菌和产酸菌。
其中，硫酸盐还原菌利用硫酸盐作为最终电子受体，产生硫化氢。
3.好氧有机物分解微生物：这些微生物依赖于氧气进行有机物分解，如氧化亚勒多酮酸细菌和氨氧化细菌。
4.细胞外酶产生微生物：这些微生物分泌酶，分解外源性有机物质，如玉米皮霉和木霉菌等。
5.真细菌和原核细胞：这些微生物利用化石能类型的微生物作为能量来源，如乳酸菌和大肠杆菌等。
二、光合能类型1.概述：光合能类型的微生物通过光合作用将光能转化为化学能，同时利用二氧化碳作为碳源进行碳固定。
2.光合细菌：这些微生物在光合过程中利用无机物质作为电子捐体，如紫硫细菌和非硫细菌。
3.光合藻类：这些微生物通过光合作用产生氧气和有机物质，如蓝藻和硅藻。
4.绿色硫细菌：这些微生物利用二硫化碳和硫化氢作为电子捐体，产生硫颗粒，并且可以在缺氧环境中进行光合作用。
5.古菌：这些微生物在深海黑液泉等极端环境中进行光合作用，如嗜热古菌和嗜酸古菌。
三、化学能类型1.概述：化学能类型的微生物以无机物质作为能量来源，进行化学反应以产生能量。
2.氨氧化细菌：这些微生物将氨氧化为亚硝酸，产生能量，并在氮循环过程中发挥关键作用。
3.亚硝酸还原菌：这些微生物将亚硝酸还原为氮气，产生能量，并参与全球氮循环。
4.硫化氢氧化细菌：这些微生物将硫化氢氧化为硫酸盐，产生能量，并参与硫循环过程。
微生物的营养
3、培养：倒置培养皿，于37℃恒温箱中培养2-3天。
防止培养基冷凝后形成的 水珠滴落在培养基上，
不利于菌落的形成
4、纯化和保藏：选择小型且呈灰白色的单个菌落，用 划线法接种在斜面培养基上培养，培养后冷藏在冰箱中 保存。
1、配制培养基：黄豆浸泡，制作豆浆。用奶粉泡 牛奶。 豆浆和牛奶混合，采用巴氏消毒法消毒，获得 液体培养基。 杀灭试管 2、接种：点燃酒精灯，打开菌种封口后将试管口在 口的杂菌 火焰上烧一下，并将试管口置于火焰附近，然后灼烧 接种环，将接种环于菌种试管培养基无菌落处冷却后 刮取菌种，接种到培养基中。 3、培养：37℃发酵8-10小时。
6）牛肉膏中含有生长因子。 （ √ ）
现有酸奶一瓶、奶粉一袋、黄豆一 袋，如何制作豆奶酸奶？要求用酸 奶中乳酸菌进行发酵。
1、配制培养基：用奶粉泡牛奶，加入1%的琼脂，制 成固体培养基，高压灭菌处理。 2、接种：在超净工作台上，点燃酒精灯，用酒精消 毒手，打开酸奶包装，将接种环灼烧，在酸奶中蘸一 下，用划线法接种在固体培养基上。
2、根据用途分
如，牛肉膏蛋白胨培养基 选择培养基——能通过缺少某种物质或某种特定的反 应选择出特定微生物的具有选择作用的培养基。
通用培养基——满足多种微生物的营养需求的培养基。
选择培养基
加入青霉素等抗生素的培养基 选择出----导入了目的基因的受体细胞 青霉菌、酵母菌等真菌 不加氮源的无氮培养基 选择出----自生固氮菌 加入伊红和美蓝染料的培养基 选择出----大肠杆菌（有金属光泽的紫黑色的菌落） 加入高浓度食盐的培养基 选择出----金黄色葡萄球菌 不加含碳有机物的无碳培养基 选择出----自养型微生物
2.氮源
凡提供微生物生长繁殖所需要氮元素的 营养源，称为氮源。
环境微生物学
主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等
占细菌细胞干重的97% 微量元素：锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等
微生物机体质量的70%~90%为水分，其 余10%~30%为干物质
5
三、微生物的营养物质
水
碳源
氮源
六大类营养物质
能源
生长因子
矿质营养或无机盐
6
1. 水
1) 水的功能
是微生物细胞的重要组成成分 维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象 参与细胞内一系列化学反应 起到溶剂与运输介质的作用 控制细胞内的温度 通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构
16
4.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
能源谱
｛
化学物质
｛
有机物
化能异养微生物的能源
无机物
化能自养微生物的能源
辐射能
光能自养和光能异养微生物的能源
•单功能营养物：如辐射能
•双功能营养物：NH4+是硝酸细菌的能源和氮源 •三功能营养物：如”N.C.H.O”是异养微生物的源、 碳源及氮源。
3、特点：
a 需要渗透酶
b 不消耗代谢能量
c 沿浓度梯度，运输速率与膜内外物质的浓度 差成正比 d 参与运输的物质本身的分子结构不发生变化 33
34
35
三、主动运输(active transport )
1、定义：指营养物质从低浓度向高浓度移动且消耗 能量的运输方式。 2、运输的物质：氨基酸、糖、无机离子(K＋、Na＋、 H＋)、硫酸盐、磷酸盐、有机酸等 3、特点： a 需要渗透酶，对底物有特异性 b 消耗能量 c 底物进入细胞时，其化学结构没有发生改变 d 可以进行逆浓度运输
微生物的营养
一、微生物细胞的化学组成
（一） 细胞化学元素组成：整个生物界大体相同，主要 是C、H、O、N（占干重90－97%），C占约50%， C/N一般是5:1。
主要元素：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。
微生物细胞中几种主要元素的含量 （干重的％）
➢ 有些微生物需要从外界吸收现成的氨基酸作为 氮源才能生长，这类微生物叫做氨基酸异养型 生物，也叫营养缺陷型。
3、能源
➢ 定义：能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物 或辐射能。
➢ 种类： （1）化学物质： 有机物——化能异养微生物的能源（同碳源）； 无机物——化能自养微生物的能源（不同于碳源），如
类 元素水平 型
化合物水平
培养基原料水平
C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼
有
粉等
机 C·H·O·N 多数氨基酸、简单蛋白 一般氨基酸、明胶等
碳
质等
C·H·O
糖、有机酸、醇、脂类 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、
等
糖蜜等
C·H
烃类
天然气、石油及其不同馏 份、石蜡油等
无 C(?)
—
—
➢ 实验室常用的氮源
碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、胰酪蛋白、尿素、蛋白胨、 牛肉膏、酵母膏等。
➢ 生产上常用的氮源
硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、 蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆、麸皮等。
➢ 不需要利用氨基酸作为氮源，能利用尿素、铵 盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需 要的一切氨基酸，这种微生物称为氨基酸自养 型生物。
NH4+，NO2-，S，H2S，H2和Fe2+等，这类微生物主要有 硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌，在自然界物质转 换过程中起着重要的作用。
微生物的营养物质
微生物的营养物质营养物质: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。
营养物质（nutrient）：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营养（nutrition）:微生物获得和利用营养物质的过程凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。
种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等；有机氮:蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等功能：1）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;2)少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源.以蛋白质形式存在的氮源不能被微生物直接吸收利用,必须通过微生物分泌的胞外蛋白水解酶将蛋白质分解之后才能被利用。
在黄豆饼粉、花生饼粉里所含的氮则主要是以蛋白质的形式存在，这种蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用,这种氮源叫迟效氮源。
而无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源叫做速效氮源，例如硫酸铵中的氮以还原态氮形式存在，可以直接被菌体吸收利用,蛋白质的降解产物特别是氨基酸直接可以通过转氨作用等方式被机体利用.速效氮源，通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形成.在工业发酵过程中，往往是将速效氮源与迟效氮源按一定的比例制成混合氮源加到培养基里，以控制微生物的生长时期与代谢产物形成期的长短，达到提高产量的目的。
而无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源叫做速效氮源，例如硫酸铵中的氮以还原态氮形式存在,可以直接被菌体吸收利用，蛋白质的降解产物特别是氨基酸直接可以通过转氨作用等方式被机体利用。
速效氮源，通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于代谢产物的形成。
在工业发酵过程中,往往是将速效氮源与迟效氮源按一定的比例制成混合氮源加到培养基里，以控制微生物的生长时期与代谢产物形成期的长短,达到提高产量的目的。
第二章微生物的培养
焦作市技师学院教学设计首页微生物细胞像其他生物细胞一样，有多种化学物质组成，这些化学物质主要以水和干物质的形式存在。
水是微生物细胞的重要组成部分，约占细胞重量的70％-90％，干物质主要以有机物和无机物形式存在，有机物主要包括蛋白质、脂质、多糖、核酸、维生素及其降解产物等物质，无机物主要指无机盐等物质。
微生物细胞的化学元素主要包括碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素。
P39 图2-1二、微生物的营养来源：微生物的营养来源分为水、碳源、氮源、无机盐、生长素、能源六大类1．水水对微生物正常生长的意义：⑴、水尤其是结合水是构成微生物细胞结构的重要化学成分。
⑵、自由水是细胞内良好的溶剂。
⑶、水比热大，还可以维持微生物细胞的温度。
⑷、自由水和结合水的比值，可以调节微生物细胞的代谢强度。
⑸、某些细菌具芽孢，荚膜等特殊结构，可以帮助这些微生物适应缺水环境。
2．氮源（1）概念：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质。
（2）种类：（3）功能：主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物。
说明：①对于异养微生物来说，含C，H，O，N的化合物既是碳源也是氮源，还是能源。
②大多数的微生物主要利用无机氮化合物作氮源，也可利用有机氮化合物作为氮源。
③只有少数固氮微生物可利用N2作为氮源，如：根瘤菌，固氮菌，蓝藻。
④对于硝化细菌而言铵盐和硝酸盐既是氮源又是能源。
3．生长因子（1）概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。
（2）种类：维生素，氨基酸，碱基等。
（3）功能：一般是酶和核酸的组成成分。
4．无机盐（1）无机盐对微生物正常生命活动的意义：①构成细胞的各种重要的化学成分。
②参与构成微生物的各种细胞结构。
③一些无机盐是构成酶的重要成分，起到调节微生物代谢的作用。
④调节微生物细胞的渗透压和酸碱度。
（2）NH4+，Fe2+，S可分别作为硝化细菌，铁细菌和硫细菌的能源，也可作为硝化细菌的氮源。
提问：1、微生物常用的碳源和氮源有哪些？P40三、微生物的营养类型微生物分为光能无机自养型（光能自养型）、光能有机异养性（光能异养型）、化能无机自养型（化能自养型）、和化能有机异养性。
微生物的营养
(1)这个实验可以证明的假说是—土—壤—中—有微生物存在
（2）为这个实验设计的对照实验应该 是——在--其---他---条---件---不---变---的---基---础---上---，---把---花---园-- 土换成
高温加热过的花园土 （3）实验结束时，牛奶会——变—酸—，检测 的方法是——用—P—H试—纸—检—测—，产生这一结 果的原因是—土—壤—中—的—微—生—物—通—过—发—酵—作—用，把牛奶变酸
思考题:如何利用伊红---美蓝培养基对自来 水中的鉴别大肠杆菌是否超标进行测?P81
选择培养基
• 加入青霉素的培养基 分离酵母菌、霉菌等真菌
• 加入高浓度食盐的培养基 分离金黄色葡萄球菌
• 不加氮源的无氮培养基 分离固氮菌
• 不加含碳有机物的无碳培养基 分离自养型微生物
• 加入青霉素等抗生素的培养基 分离导入了目的基因的受体细胞
有机碳源 糖类 脂肪酸 花生粉饼 石油 等
作用
①构成细胞 物质和一些 代谢产物 ②异养微生 物的能源
思考
自养型和异养型微生物分别能利用 哪类碳源物质？
微生物的营养类型
营养类型 能源 氢的供体 基本碳源 微生物举例
光能自养型 光
光能异养型 光
化能自养型 无机 物
化能异养型 有机 物
无机物 有机物 无机物 有机物
主要用于微生物的 分离、计数等
需加入凝固 剂，如琼脂
固体培养基
液体培养基
主要用于工业生产
半固体培养基
主要用于观察微 生物的运动、鉴 定菌种等
； 必威电竞 ；
疆虽是鼎鼎有名.孟禄也听过他的名字.但他却不知道左耳朵的为人.也不知道左耳朵在北疆的威望.就如飞红中在北地几样.他只道左耳朵也像明悦几样.只是个 助拳 的人.仗着箭
微生物的营养
微生物的营养1.微生物生长的五大营养要素：碳源、氮源、生长因子、无机盐、水。
2.糖类是最常用的碳源，尤其是葡萄糖。
3.碳源主要用于合成微生物的细胞物质和一些代谢产物，有些碳源还是异养微生物的主要能源物质，因此微生物对碳源的需要量最大。
4.铵盐、硝酸盐等是最常用的氮源，氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。
5.生长因子主要包括维生素、氨基酸、和碱基等，他们一般是酶和核酸的组成成分。
6.微生物之所以需要补充生长因子，是因为缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。
7.培养基配制的基本原则：目的要明确，营养要协调，PH要适宜。
8.固体培养基主要用于微生物的分离、计数等；半固体培养基主要用于观察微生物的运动、鉴定菌种等；液体培养基则常用于工业生产。
9.合成培养基成分明确，常用于分类、鉴定等；化学成分不明确的天然物质配成的天然培养基，常用于工业生产。
10.根据培养基的用途，可以将它们分为选择培养基、鉴别培养基。
11.原核生物对抗生素比较敏感；病毒对干扰素比较敏感。
12.金黄色葡萄球菌可在高盐度的培养基上生长，而其他多种细菌则不可以。
13.如果有大肠杆菌，在伊红—美蓝培养基上，其代谢产物就与伊红和美蓝结合，使菌落呈深紫色，并带有金属光泽。
14.在谷氨酸生产中，当培养基中的碳源与氮源的比为4：1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当培养基中的碳源与氮源的比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。
15.不同种类的微生物，对C源的需求量差别很大，如甲烷氧化菌只能利用甲烷和甲醇作为C源，而洋葱假单胞杆菌却能利用90多种含C化合物。
16.对于异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是C源,又是N源。
如氨基酸对乳酸菌来说既是C源、N源又是能源。
17.生长因子是微生物生长所必需的物质。
18.生长因子包括维生素，氨基酸，碱基等，存于天然物质酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等。
如谷氨酸发酵生产时添加生物素，即生长因子是生物素。
微生物学营养
微生物的营养
试说明微生物利用 碳源和氮源的一般规律
试说明微生物利用碳源和氮源的一般规律
碳源
在元素水平上最适的碳源是“C.H.O”型
糖类是最广泛利用的碳源 其次是有机酸、醇类和脂质
试说明微生物利用碳源和氮源的一般规律
糖类
单糖优于双糖和多糖 己糖优于戊糖 葡萄糖、果糖优于甘露糖、半乳糖
多糖中 淀粉优于纤维素或几丁质 同多糖优于杂多糖
比 较
革兰氏阳性细菌：20个大气压 革兰氏阴性细菌：5-10个大气压
比较不同微生物对培养基渗透压的敏感性
耐渗微生物
能在高渗透压下生长的微生物
鲁氏酵母 能在含18％食盐的基质中繁殖 金黄色葡萄球菌 可在10~15%NaCl肉汤中生长
微生物的营养
什么是水活度？
什么是水活度？
水活度
是指在环境中微生物可实际利用的 自由水或游离水的含量
而且 其他一些糖类等碳源物质 也可代替葡萄糖满足微生物生长所需
微生物的营养
在配制异养微生物培养基时 常用的生长因子来源 需加无机盐的培养基中 最重要的两种盐
配制异养微生物培养基时常用的生长因子来源 需加无机盐的培养基中最重要的两种盐
生长因子来源
酵母膏/玉米浆/肝浸液/麦芽汁
重要无机盐
K2HPO4/MgSO4
微生物的营养
若要将秸秆变废为宝 简述设计方案
若要将秸秆变废为宝,简述设计方案 利用秸秆制备菌悬液样品 配制培养基，制平板 一种仅以纤维素作为唯一碳源（A） 另一种不含任何碳源（B） 将样品适当稀释，涂布A平板 平板置于适应温度下培养 观察有无菌落产生
若要将秸秆变废为宝,简述设计方案
将A平板上的菌落编号并分别转至B平板 置于相同的温度条件下培养 （B平板上生长的菌落 是可以利用空气中CO2的自养菌）