1、第四章第四章 微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基营养物质: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。调节作用。这些物质就称为营养物质。营养营养 : 有机体吸取和利用营养物质的过程。有机体吸取和利用营养物质的过程。第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求第二节第二节 微生物的营养类型微生物的营养类型第三节第三节 营养物质进入细胞的方式营养物质进入细胞的方式第四节第四节 培养基培养基Microbial Nutrition
2、第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能Nutritional Requirements of Microbial Cells 一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成(一)化学元素(一)化学元素 (chemical element)大量元素大量元素 (macroelement):碳、氢、氧、氮、碳、氢、氧、氮、 磷、硫、钾、镁、钙、铁磷、硫、钾、镁、钙、铁 ( 其中前六种占细菌细胞其中前六种占细菌细胞干重的干重的 97%)。)。微量元素微量元素 (trace element): 锌、
3、锰、钠、氯、钼、锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍硒、钴、铜、钨、镍 、硼。、硼。 微生物细胞中几种主要元素的含量(干重)微生物细胞中几种主要元素的含量(干重)元素元素 细菌细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 碳碳 50 49.8 47.9氮氮 15 12.4 5.2氢氢 8 6.7 6.7氧氧 20 31.1 40.2磷磷 3 硫硫 1 (二)元素在细胞内存在形式:主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中:1有机物:蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物 . 2无机物: 1)参与有机物组成, 2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在 . 3、水:约占细胞总重 70% 90%,以游离水和结
4、合水两种形式存在游离水:干重法可测得; 结合水:不易蒸发、不冻结、也不能渗透 ,占水总量的 17% 28% 。 (三)微生物细胞化学组成含量的变化主要成分 细菌 酵母菌 霉菌水分 7585 7080 8590(占细胞鲜重的 %)蛋白质 5080 3275 1415 占 细 碳水化合物 1228 2763 740胞 干 脂肪 520 215 440 重的 核酸 1020 6 8 1%无机盐 230 3.87 612表 42 微生物细胞的化学组成因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所不同 。分析细胞有机、无机成分的方式有机成分:1. 化学法直接抽提 -定性、定量分析2. 破碎细
5、胞,获得亚细胞结构 -化学分析无机成分:灰分 -定性、定量分析二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能碳源 氮源 无机盐生长因子 水(一)碳源(一)碳源( Carbon source) 定义:凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。 功能:提供合成细胞物质及代谢物的原料 ;并为 整个生理活动提供所需要能源(异养微生物)。 种类 :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(多糖:如淀粉、麸皮、米糠等;饴糖;单糖) ,脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含碳的化合物。类型元素水平 化合物水平 培养基原料水平有机碳CHONX 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等CHON 多数氨基酸、简单蛋白质等一般氨基酸、明胶等CHO 糖、有机酸、醇、脂类等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等CH 烃类 天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等无机碳C(?) CO CO2 CO2COX NaHCO3 NaHCO3、 CaCO3、 等微生物的碳源谱