第四章微生物的营养和培养基 ●第一节微生物的六种营养要素 ●第二节微生物的营养类型 ●第三节营养物质的跨膜运输 ●第四节培养基
第四章 微生物的营养和培养基 ⚫ 第一节 微生物的六种营养要素 ⚫ 第二节 微生物的营养类型 ⚫ 第三节 营养物质的跨膜运输 ⚫ 第四节 培养基
第一节微生物的六种营养要素 营养〔或营养作用, nutrition):是指生物体从外部环境摄取其生命 活动所必需的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功 能 营养物(或营养, nutrient):则指具有营养功能的物质。在微生物 学中,常也包括光能这种非物质形式的能源。 微生物细胞的化学组成:碳、氢、氧、氨、硫、磷、钙、 镁、钾、氯及多种微量元素。 营养物质:不论从元素水平还是从营养要素水平看,微生 物的营养与摄食型的动物(包括人类)和光和自养型的 植物非常相似,他们之间存在着“营养上的统一性′ 也有六种营养要素。见表4-1
第一节 微生物的六种营养要素 营养（或营养作用，nutrition）：是指生物体从外部环境摄取其生命 活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功 能。 营养物（或营养，nutrient）：则指具有营养功能的物质。在微生物 学中，常也包括光能这种非物质形式的能源。 微生物细胞的化学组成：碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、 镁、钾、氯及多种微量元素。 营养物质：不论从元素水平还是从营养要素水平看，微生 物的营养与摄食型的动物（包括人类）和光和自养型的 植物非常相似，他们之间存在着“营养上的统一性” 。 也有六种营养要素。见表4-1
表4-1:微生物和动物、植物营养要素的比较 微生物 生物类型动物 绿色植物 营养要素(异养) (自养) 异养 自养 碳源 糖类、脂糖、醇、有机酸等 氧化碳、碳酸 氧化碳、碳 肪 盐等 酸盐等 氮源 蛋白质或蛋白质或其降解物、无机氮化合物、 其降解物有机氮化合物、无机 无机氮化合物 氮化合物、氮 能源 与碳源相 同 与碳源相同 氧化无机物或利用日光能 利用日光能 生长因子 维生素 部分需要维生素 不需要 不需要 无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 水分 水 水 水
生物类型 营养要素 动物 （异养） 微生物 绿色植物 （自养） 异养 自养 碳源 糖类、脂 肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳酸 盐等 二氧化碳、碳 酸盐等 氮源 蛋白质或 其降解物 蛋白质或其降解物、 有机氮化合物、无机 氮化合物、氮 无机氮化合物、 氮 无机氮化合物 能源 与碳源相 同 与碳源相同 氧化无机物或 利用日光能 利用日光能 生长因子 维生素 部分需要维生素 不需要 不需要 无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 水分 水 水 水 水 表4-1：微生物和动物、植物营养要素的比较
、碳源( carbon source 碳源是一切能提供微生物营养所需的碳元素的营养源,兼作 能源。碳源是需要量最大的营养物(大量营养物) 表4-2微生物的碳源谱 类型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 C·HO·NX 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 有机碳 C·HON 多数氨基酸,简单蛋白质 般氨基酸、明胶等 C·0 糖、有机酸、醇、脂等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等 C·H 烃类 天然气、石油及其不同馏分、石蜡油等 C(?) 无机碳 CO CO CO·X NaHCo3、CaCO3等 Nahco3、CaCO3、白垩等
一、碳源(carbon source) 碳源是一切能提供微生物营养所需的碳元素的营养源，兼作 能源。碳源是需要量最大的营养物（大量营养物）。 表4-2 微生物的碳源谱 类型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 碳 C•H•O•N•X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 C•H•O•N 多数氨基酸，简单蛋白质 一般氨基酸、明胶等 C•H•O 糖、有机酸、醇、脂等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等 C•H 烃类 天然气、石油及其不同馏分、石蜡油等 无 机 碳 C（？） —— —— C•O CO2 CO2 C•O•X NaHCO3、CaCO3等 NaHCO3、CaCO3、白垩等
碳源主要功能:一是提供细胞物质中的碳素来源;二是提 供微生物生长发育过程中所需的能量。“双功能营养物”。 对碳源的分析: 1)把微生物作为一个整体来看,微生物的碳源谱很广,但对某个 具体的菌株来说,其碳源谱有其特殊性。 (2)微生物所能利用的碳源有有机碳源和无机碳源,凡必须利用有 机碳源的微生物,为异养微生物;凡能利用无机碳源的微生物是自养微 生物。 (3)多数微生物以有机化合物作为碳源和能源,对异养微生物来说最 适碳源是CHo型,糖类是最好的碳源,尤其是葡萄糖;其次是醇类; 有机酸、脂类等。 (4)针对某一种具体微生物来看,其具体碳源利用范围很悬殊。 5)在发酵工业中,常用的碳素原料主要有:山芋粉、玉米粉、麸皮、 废糖蜜、野生植物淀粉等
•碳源主要功能：一是提供细胞物质中的碳素来源；二是提 供微生物生长发育过程中所需的能量。“双功能营养物” 。 •对碳源的分析： （1） 把微生物作为一个整体来看，微生物的碳源谱很广，但对某一个 具体的菌株来说，其碳源谱有其特殊性。 （2） 微生物所能利用的碳源有有机碳源和无机碳源，凡必须利用有 机碳源的微生物，为异养微生物；凡能利用无机碳源的微生物是自养微 生物。 （3）多数微生物以有机化合物作为碳源和能源，对异养微生物来说最 适碳源是CHO型，糖类是最好的碳源，尤其是葡萄糖；其次是醇类； 有机酸、脂类等。 （4）针对某一种具体微生物来看，其具体碳源利用范围很悬殊。 （5）在发酵工业中，常用的碳素原料主要有：山芋粉、玉米粉、麸皮、 废糖蜜、野生植物淀粉等