微生物营养方式
大学微生物复习--第4章 微生物的营养和代谢1
几种微生物生长的最适aw值
微生物 一般细菌 酵母菌 霉菌 嗜盐细菌 嗜盐真菌 嗜高渗酵母菌
aw
0.91 0.88 0.80 0.76 0.65 0.60
17
二、微生物吸收营养物质的方式
1. 简单扩散
物质运输的动力: 膜内外的浓度差 特点：
A. 不消耗能量
B. 不发生化学变化 C. 非特异性。
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微生物在厌养条件下的发酵过程的前部反应
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酵母菌的乙醇发酵
C6H12O6 + 2ADP + 2 H3PO4 2CH3CH2OH + 2 ATP + 2CO2+2H2O
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乳酸细菌的正型乳酸发酵
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi
2CH3CHOHCOOH + 2ATP + 2H2O
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（二）呼 吸
葡萄糖，果糖，半乳糖，甘露糖 麦芽糖，蔗糖，乳糖，纤维二糖 淀粉，纤维素，半纤维素，甲壳素
4
有机酸：
乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高 级脂肪酸，氨基酸
醇类：
乙醇、甲醇
脂类：
脂肪，磷脂
5
烃类： 天然气，石油，石油馏分，石蜡油 CO2： CO2 碳酸盐： NaHCO3, CaCO3, 其他： 芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽， 核酸
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1. 适宜营养物质的选择
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2. 营养物质浓度及配比合适（C/N） 碳氮比（C/N）：培养基中碳元素/氮元素 物质的量比值或还原糖与粗蛋白之比。
谷氨酸发酵生产： C/N=4时菌体大量繁殖，Glu积累少； C/N=3时菌体繁殖受抑，Glu大量积累。
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3. 控 制 pH 条 件 细菌: pH7.0~8.0
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。
微生物吸收营养物质的四种方式及其特点
微生物吸收营养物质的四种方式及其特点微生物吸收营养物质的四种方式及其特点微生物是一类微小且常见的生物体，它们存在于自然界的各个角落中，包括土壤、水体、空气等。
微生物对于地球生态系统的运转发挥着重要作用。
为了生存和繁殖，微生物需要从外界环境中吸收所需的营养物质。
下面将介绍微生物吸收营养物质的四种方式及其特点。
首先是主动吸收。
主动吸收是指微生物通过以能量为动力，在高浓度环境中低浓度物质浓度梯度下把溶质（营养物质）从外界环境吸附到细胞内。
主动吸收是微生物事件中最基本、最常见的方式，其特点是微生物可以选择性地吸收适合自己生长发育需要的营养物质，快速高效。
例如，细菌通过鞭毛的摆动和细胞壁的改变，主动吸收周围水域中的有机物质。
其次是扩散吸收。
扩散吸收是指微生物依靠溶质在高浓度环境下自发地向低浓度环境中扩散，并被微生物细胞膜吸附进入细胞内。
扩散吸收是微生物吸收无机物质的主要方式之一，其特点是依赖物质浓度的差异，没有选择性。
许多微生物如真菌、原生动物等通过扩散吸收营养物质。
第三是囊胞吞噬。
囊胞吞噬是指微生物通过膨胀和收缩作用使细胞膜向外凸起，将外界的营养物质包裹到细胞内部形成囊泡，然后通过细胞内部的消化酶将囊胞内的物质消化吸收。
囊胞吞噬是微生物吸收固体有机物质的主要方式之一，特点是可以吞噬大颗粒物质，并进行分解和吸收。
原核微生物如单细胞藻类、细菌等常采用囊胞吞噬来获得营养。
最后是菌丝吸收。
菌丝吸收是指真菌通过菌丝扩展到周围环境中，利用菌丝分泌的酶分解有机物质，并通过菌丝吸收营养物质。
菌丝吸收是真菌如霉菌、酵母菌等常用的吸收方式，其特点是可以在大片环境中寻找和利用营养物质，同时也可以与其他微生物进行共生。
通过以上对微生物吸收营养物质的四种方式及其特点的介绍可以看出，微生物吸收营养物质的方式多样且灵活。
不同的微生物根据生活环境和所需营养物质的特点采用不同的吸收方式，以提高吸收效率和适应环境的能力。
了解和研究微生物的吸收方式对于深入了解微生物的生态学作用以及开发和利用微生物资源具有重要的指导意义。
微生物吸收营养的主要方式
微生物吸收营养的主要方式微生物，听起来是不是很神秘？其实它们就像我们身边的小忙碌小精灵，在自然界里发挥着重要的角色。
今天我们就来聊聊这些微小生物是怎么吃东西的，它们的“饮食”习惯可是非常特别的哦！1. 微生物的营养吸收方式在微生物的世界里，营养的获取方式可以说是多种多样，跟我们吃饭的方式有点不同，但其实道理差不多。
咱们常常把微生物分为两大类：自养和异养。
1.1 自养型微生物首先，咱们说说自养型微生物。
这类微生物可是个天生的“厨师”，它们能利用光能或化学能合成自己的食物。
想想看，太阳光照在它们身上，就像给它们开了个盛大的自助餐！比如说，蓝绿藻就是一个典型的例子，利用光合作用将阳光转化为能量，简直是自然界的“阳光食客”。
这些微生物在水中肆意挥洒它们的“厨艺”，通过光合作用把二氧化碳和水转化为葡萄糖，哎呀，真是让人垂涎欲滴的过程！然后，它们就可以把这些糖分作为能量源，滋养自己。
想想看，有多方便呀，连外卖都不用叫，随时随地就能享受美食！1.2 异养型微生物接下来，我们再说说异养型微生物。
这些家伙可就不那么“自给自足”了，它们更像是外卖小哥，得依赖其他生物的“美食”。
异养型微生物通过分解有机物来获取营养，比如细菌和真菌。
这就好比我们吃剩下的饭菜，别的微生物可不会嫌弃，反而会抢着来“享用”。
这些微生物通过分解死亡的植物和动物，或者是腐烂的有机物，来释放出养分。
想象一下，土壤里的微生物在忙着“清理战场”，把死去的生物变成土壤里的养料，真是大自然的“垃圾处理专家”。
它们不仅能满足自己的营养需求，还让土壤变得更加肥沃，简直是两全其美。
2. 微生物的营养吸收过程微生物的营养吸收过程可真是神奇，它们并不是像我们一样坐下来慢慢享受一顿大餐，而是通过不同的方式快速获取所需营养。
2.1 吸附与吸收首先，有些微生物通过吸附的方式来获取养分。
它们就像小小的吸尘器，把周围环境中的营养物质吸附到自身表面。
然后，通过细胞膜将这些养分吸收进去。
简述微生物的4种基本营养类型
简述微生物的4种基本营养类型微生物是一类微小的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们在自然界中具有重要的生态作用，并且具有多样的营养类型。
下面将简述微生物的四种基本营养类型。
第一种基本营养类型是光合营养。
光合营养是指通过光合作用将光能转化为化学能，以此合成有机物的一种营养方式。
光合微生物主要包括一些细菌和藻类。
它们利用细胞中的光合色素吸收光能，并利用光合作用中的电子传递链和ATP合成途径，将二氧化碳和水合成为有机物，同时释放出氧气。
第二种基本营养类型是化学营养。
化学营养是指微生物通过化学反应来获取能量和原料，并合成有机物质的一种营养方式。
这类微生物被称为化能微生物。
化学营养微生物可以利用无机化合物、有机化合物或气体等作为能量和原料来源。
其中，一些细菌可以利用无机化合物如氨、硫化氢等进行氧化反应，从而释放出能量。
另一些细菌则可以通过对有机物质进行降解分解，从中获取能量和碳源。
第三种基本营养类型是腐生营养。
腐生营养是指微生物以死亡有机物为食，进行降解分解并吸收有机物质的一种营养方式。
腐生微生物主要包括一些真菌和一些细菌。
它们通过分泌各种腐解酶，将死亡有机物分解为简单的小分子化合物，进而进行吸收和利用。
第四种基本营养类型是寄生营养。
寄生营养是指微生物借助寄主的营养和生理代谢，从中获取所需的营养物质的一种营养方式。
寄生微生物包括一些细菌、真菌和寄生虫。
它们通过侵入和寄生于寄主的身体，利用寄主的营养物质和组织来维持自身的生长和繁殖。
综上所述，微生物具有四种基本的营养类型：光合营养、化学营养、腐生营养和寄生营养。
微生物以其多样的营养方式，为生态系统的循环和平衡提供了重要的贡献。
说明微生物四种营养类型的特点
微生物的营养类型可以根据其对碳源和能量源的利用方式进行分类，常见的微生物营养类型包括化学营养、光合营养、有机物混合营养和无机物混合营养。
下面是这四种营养类型的特点：
化学营养（化能营养）：化学营养的微生物利用无机化合物作为能量源和碳源。
它们通过氧化无机化合物来获得能量，并利用无机碳源合成有机物。
典型的例子是硫杆菌，它们利用硫化氢或硫酸盐作为能量源，并以二氧化碳为碳源进行合成。
光合营养：光合营养的微生物利用光能作为能量源，通过光合作用将二氧化碳转化为有机物。
这些微生物包括光合细菌和光合藻类等，它们通过光合色素（如叶绿素）吸收光能，驱动光合作用，将光能转化为化学能，并合成有机物。
有机物混合营养：有机物混合营养的微生物利用有机物作为能量源和碳源。
它们通过分解和利用有机物来获取能量，并从中合成所需的有机物。
这种营养类型的微生物广泛存在于自然界，包括许多细菌和真菌。
无机物混合营养：无机物混合营养的微生物利用无机物作为能量源和碳源。
它们通过氧化无机物来获得能量，并利用无机碳源进行合成。
典型的例子是硝化细菌，它们利用氨氧化为能量源，并以二氧化碳为碳源合成有机物。
这些不同的营养类型反映了微生物对不同资源的利用策略和适应能力。
不同类型的微生物在自然界中起着重要的生态角色，它们在能量和物质循环中发挥着不可或缺的作用。
了解微生物的营养类型有助于理解它们的生态功能和与环境的相互作用。
微生物学 微生物的营养
最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖
培养基，即EMB培养基。它在饮用水、 牛奶的大肠菌群数等细菌学检查和大肠 杆菌的遗传学研究工作中有着重要的用 途。
二、 培养基配制原则
1.目的明确
根据不同的微生物的营养要求配制针对强的培养基。
培养化能自养型的氧化硫杆菌的培养基组成为： S 10g MgSO4.7H2O 0.5g NH4)2SO4 0.4g 0.01g H2PO4 4g CaCl2 0.25g H2O 1000ml
0.5g MgSO4.7H2O H2O 1000ml
酵母菌(麦芽汁培养基) 干麦芽粉加四倍水，在50℃--60℃保温糖化3-4小时，用碘液 试验检查至糖化完全为止，调整糖液浓度为10。巴林，煮沸 后，沙布过滤，调PH为6.0。 霉菌（查氏合成培养基） NaNO3 3g K2HPO4 1g MgSO4.7H2O 0.5gFeSO4 0.01g 1000ml KCl 30g 0.5g H2O
从微生物所能利用的氮源种类来看，存
在着一个明显的界限： 一部分微生物是不需要利用氨基酸作氮 源的，它们能把尿素、铵盐甚至氮气等 简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸， 称为氨基酸自养型生物。 凡需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源 的微生物就是氨基酸异养型生物。
三、水
水是细胞维持正常生命活动所必不可少
3.半合成培养基:由成分已知的物质和 成分未知的天然物质配制而成的培养基, 如PDA培养基。 如：马铃薯蔗糖培养基－－真菌
根据培养基物理状态分
A. 液体培养基:配制后不加任何凝固剂。 B. 半固体培养基:在液体培养基上加进一定凝固剂,在 液体培养基中如加0.5%琼脂,可以用来观察细胞运 动的特征,鉴定菌种,测定抗菌素的效价等。 C. 固体培养基:在液体培养基中加入凝固剂(如1.52.0%琼脂)。固体培养基为微生物的生长提供了一 个营养表面,在这个表面生长微生物可形成单个菌 落,用于微生物的分离,鉴定,计数,保管。 D. 脱水培养基：指含有除水分以外的一切成分的商品 培养基，使用时只要加入适量水分并加以灭菌即可， 其成分精确且使用方便。
《微生物学》微生物的营养
图6-1 单纯扩散
（二）促进扩散
图6-2 促进扩散
促进扩散（facilitated diffusion） 指溶质必须在细胞膜上的底物特异 载体蛋白的协助下，不消耗能量的 扩散运输方式，多见于真核生物， 原核生物中少见（图6-2）。促进扩 散与单纯扩散同属于被动扩散，是 不耗能的跨膜运输方式，所以也不 能进行逆浓度运输，但扩散效率较 快，其原因则是有特异载体蛋白的 参与。
（2） 合成培养基 合成培养基（synthetic medium），也称为化学限定培养基（chemically defined medium），是营养成分 背景完全清晰的培养基，由高纯化学试剂配制而成。 （3） 半合成培养基 半合成培养基（semisynthetic medium）是由部分天然材料和部分化学试剂配制的培养基，如马铃薯蔗 糖培养基（干净削皮的马铃薯200g，蔗糖20g）。
（二）微生物的营养物质及生理功能
4．无机盐
无机盐（mineral salt）或矿质元素主要可为微生物的生长提供除碳源和氮源外的各种重要 元素，是微生物生命活动不可缺少的物质。
在配制微生物培养基时，对大量元素来说，首选无机盐是K2HPO4和MgSO4，可同时提供 多种需要量大的元素。同时，许多微量元素是重金属，不能过量，否则可能产生毒害作用， 但是在部分生物中，特别是真菌，会对某些重金属元素富集，这在重金属污染处理中具有重 要意义。
氧化还原电位（redox potential）又称氧化还原势，是衡量某氧化还原系统中氧化剂接受电子或还原剂释放电子趋势 的一种指标。 6. 原料易得
从经济角度考虑，在配制培养基时应尽量利用廉价且来源方便的原料。
（三）培养基设计的方法
1. 查阅文献，借鉴经验 设计培养基时，首先应该根据实验目的查阅文献，收集已发表的培养基配方，根据实验要求进行筛 选。 2. 生态模拟 凡有某种微生物大量生长繁殖的环境，一定存在着该微生物所必要的营养及赖以生存的其他条件。 3. 营养需求，科学组合 根据微生物的营养需求，通过不同因素实验考察的优化方法确定最优配方。 4. 试验比较，优化配方 初步设计的适合某种微生物生长的培养基配方，还必须经具体试验和比较后才能最后确定符合实 际要求的培养基。
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微生物营养方式
微生物营养方式：
1、光合作用
光合作用是指微生物利用太阳光合成有机物的过程，它能够为微生物提供能量，使微生物生长、繁殖和代谢的过程获得满足。
光合作用是微生物最重要的营养途径，它利用太阳光将水和二氧化碳分解，将受这种分解作用的耗散能量，以及水和二氧化碳转化成糖类和有机酸，分解出的活性原子参与催化一系列体外或体内的氧化还原作用，使微生物受益。
2、摄食作用
摄食作用是指微生物吸收利用外界物质满足营养需要的过程。
摄食作用是微生物最重要的营养方式，它的过程可分为外摄入作用和内摄入作用两种，微生物通过外摄入作用能够从外界净化一定数量的物质，这些物质包括各种有机分子和无机离子，在微生物体内与体液中有机分子相结合，成为微生物体内新生物质。
3、丝分裂过程
丝分裂是指细菌T-形分裂时，中心染色体在T末端的区域发生的的螺旋分裂过程，它起到了把微生物体内的遗传物质和合成物均衡地分配到两个细胞中的作用，与此同时，它还能够使微生物数量急剧增长，
从而帮助微生物更好地满足营养需要。
4、合成作用
合成作用是指微生物利用体内的多种物质进行合成，以满足营养需要
的过程，这个过程能够让微生物体内的活性原子参与某些路径，从而
完成一定的反应。
合成作用能够使微生物体内的各种物质不断爆发出
新的活性，促进微生物的生长和繁殖，从而满足微生物的营养需要。
5、糊精营养方式
在糊精营养方式下，微生物体可以直接合成糊精，这种营养类型的微
生物不依赖于光合作用而对外界某些物质的依赖性较小。
糊精营养体
主要从合成糊精和调节细胞内氧化还原反应和代谢产物活性等方面获
取能量，且糊精合成过程能够产生大量的能量，并有利于提高微生物
的生长速率和繁殖速率。
6、化学反应式营养
化学反应式营养是指微生物参与一系列化学反应获取能量来满足营养
需要的过程。
化学反应式营养是微生物能够获得能量的重要途径，当
微生物缺少氧或其他必需物质时，它们可以通过这种方式来获取能量，从而更好地满足其营养需要。