碳水化合物70%～80%水蛋白质细菌重脂肪90%有机物量（湿DNA10%~20%水重)RNA等干物质（干重)10%无机盐（灰分）（3）无机盐的生理功能主要指细胞内的一些金属离子盐类，如P,S,Na,K,Mg,Fe生理功能：构成细胞的组成成分。酶的组成成分·酶的激活剂·维持适宜的渗透压·自养型细菌的能源（4）碳的生理功能凡是提供细胞组分或代谢产物中碳元素来源的各种营养物质称为碳源，分为有机碳源和无机碳源。碳可以占到细胞干重的一半。作用：提供细胞骨架和代谢物质中碳素的来源及生命活动所需要的能量。（5）氮源的生理功能氮源物质为微生物提供氮素来源。这些物质主要用来合成细胞中的含氮物质，一般不作为能源。只有少数自养型微生物能利用铵盐、硝酸盐同时作为氮源和能源。作用：提供细胞新陈代谢所需要的氮素合成材料，极端情况下如饥饿状态，氮源也可为细胞提供生命活动所需的能量。（6）生长因子growthfactor生长因子指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能够合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。根据生长因子的化学组分不同可分为：氨基酸类，嘌呤、嘧啶类，维生素类。（7）营养物质对细菌生长的影响不同的细菌营养要求不同，一般细菌细胞的分子式可以用CsH7NO2或C60Hs7O23N12P，真菌C1oH17NO6，藻类CsH8NO2，原生动物CH14NO3;·不同生长条件，同一细菌的营养要求也不同。●采用生物法处理生活污水，营养物质要求C（BOD）：N：P=100：5：1。。污水处理中，营养物质不平衡会导致一一处理效果变差2.1.2细菌的营养类型2
2 细 菌 重 量 （ 湿 重） 70%～80%水 90%有机物 脂肪 DNA RNA等 10%无机盐（灰分） 10%～20%水 干 物 质 （ 干 重） 蛋白质 碳水化合物 （3）无机盐的生理功能 主要指细胞内的一些金属离子盐类，如 P, S, Na, K, Mg, Fe 生理功能： 构成细胞的组成成分 酶的组成成分 酶的激活剂 维持适宜的渗透压 自养型细菌的能源 （4）碳的生理功能 凡是提供细胞组分或代谢产物中碳元素来源的各种营养物质称为碳源，分为有机碳源和 无机碳源。碳可以占到细胞干重的一半。 作用：提供细胞骨架和代谢物质中碳素的来源及生命活动所需要的能量。 （5）氮源的生理功能 氮源物质为微生物提供氮素来源。这些物质主要用来合成细胞中的含氮物质，一般不作 为能源。只有少数自养型微生物能利用铵盐、硝酸盐同时作为氮源和能源。 作用：提供细胞新陈代谢所需要的氮素合成材料，极端情况下如饥饿状态，氮源也可为 细胞提供生命活动所需的能量。 （6）生长因子 growth factor 生长因子指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能够合成或合成量 不足以满足机体生长需要的有机化合物。 根据生长因子的化学组分不同可分为：氨基酸类，嘌呤、嘧啶类，维生素类。 （7）营养物质对细菌生长的影响 不同的细菌营养要求不同，一般细菌细胞的分子式可以用C5H7NO2或C60H87O23N12P， 真菌 C10H17NO6，藻类 C5H8NO2 ，原生动物 C7H14NO3； 不同生长条件，同一细菌的营养要求也不同。 采用生物法处理生活污水，营养物质要求 C（BOD）：N：P=100：5：1。 污水处理中，营养物质不平衡会导致——处理效果变差 2.1.2 细菌的营养类型
自然界中几乎所有的物质都可以被细菌利用，有的可以利用有机物作为营养物质，有的需要利用无机物作为营养来源，我们有必要对各种微生物利用的营养物质进行分类，确定其类型。碳源是微生物必须的营养物质，微生物利用无机碳（CO2、CO,2-）或者有机碳（碳氢化合物）1作为合成细胞物质来源的称为直养(异养l。细菌在合成代谢过程中需要能量，能量来源于光能|氧化有机物或无机物，能量来源成为光能[化能。（1）光能自养太阳光光合作用--能量终产物内源呼吸合成代谢有机残渣无机碳细胞物质营养物质需要阳光作为能源，依靠体内的光合作用色素（叶绿素、类胡萝卜素），利用二氧化碳和水合成自身细胞物质。有蓝绿细菌、真核藻类等。绿色细菌：光能CO, +2H,S+H,O+S菌绿素（2）化能自养型代谢分解代谢还原态无机物氧化态无机物★能量终产物合成代谢内源呼吸有机残渣无机碳细胞合成营养物质化能自养微生物不具有色素，不能进行光合作用，合成有机物所需的能量来自氧化H2S、S、NH3等，通过氧化磷酸化产生ATP，合成细胞物质。有硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。硝化细菌：2NH,+20,→2HNO,+4H+619KJCO, +4H →[CH,O]+H,O（3）化能异养型代谢3
3 自然界中几乎所有的物质都可以被细菌利用，有的可以利用有机物作为营养物质，有的 需要利用无机物作为营养来源，我们有必要对各种微生物利用的营养物质进行分类，确定其 类型。 碳源是微生物必须的营养物质，微生物利用无机碳（CO2、CO3 2-）[或者有机碳（碳氢 化合物）]作为合成细胞物质来源的称为自养[异养]。 细菌在合成代谢过程中需要能量，能量来源于光能[氧化有机物或无机物]，能量来源成 为光能[化能] 。 （1）光能自养 无机碳 营养物质 细胞物质 太阳光 终产物 有机残渣 内源呼吸 合成代谢 能量 光合作用 需要阳光作为能源，依靠体内的光合作用色素（叶绿素、类胡萝卜素），利用二氧化碳 和水合成自身细胞物质。有蓝绿细菌、真核藻类等。 绿色细菌： （2）化能自养型代谢 无机碳 营养物质 细胞合成 氧化态无机物 终产物 有机残渣 合成代谢 内源呼吸 能量 还原态无机物 化能自养微生物不具有色素，不能进行光合作用，合成有机物所需的能量来自氧化 H2S、 S、NH3 等，通过氧化磷酸化产生 ATP，合成细胞物质。有硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。 硝化细菌： （3）化能异养型代谢 2 O S 2 O H 2 CH 2 2 2 菌绿素 光能 CO H S 分解代谢 CO H CH O H O NH O HNO H KJ 2 2 2 3 2 2 4 [ ] 2 2 2 4 619
分解代谢-终产物有机碳能量内源呼吸合成代谢有机残渣细胞合成营养物质利用有机碳源作为生长所需的碳源和能源，合成细胞物质。多数微生物都属于化能异养型。（4）光能异养型代谢太阳光光合作用能量终产物内源呼吸合成代谢有机残渣有机碳细胞物质营养物质微生物以光源作为能源，以有机物作为供氢体还原CO2，合成自身细胞物质。阳光红螺菌：2CH,CH,CHOH+CO,2CH,COCH,+[CH,O]+H,O光合色素2.1.3培养基培养基是指人工配制的适合不同细菌生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。（1）培养基配制的一般原则：·根据不同细菌的营养需要配制不同培养基·注意各种营养物质的浓度及配比·调节适宜的pH值·考虑加入生长因子。培养基应物美价廉（2）培养基的制备方法适量水分加入各种营养组分、无机盐加入凝固剂调节pH值
4 有机碳 营养物质 细胞合成 终产物 有机残渣 内源呼吸 合成代谢 能量 分解代谢 利用有机碳源作为生长所需的碳源和能源，合成细胞物质。多数微生物都属于化能异养 型。 （4）光能异养型代谢 有机碳 营养物质 细胞物质 太阳光 终产物 有机残渣 内源呼吸 合成代谢 能量 光合作用 微生物以光源作为能源，以有机物作为供氢体还原 CO2，合成自身细胞物质。 红螺菌： 2.1.3 培养基 培养基是指人工配制的适合不同细菌生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。 （1）培养基配制的一般原则： 根据不同细菌的营养需要配制不同培养基 注意各种营养物质的浓度及配比 调节适宜的 pH 值 考虑加入生长因子 培养基应物美价廉 （2）培养基的制备方法 适量水分 加入各种营养组分、无机盐 加入凝固剂 调节 pH 值 O 2 O] H 2 [CH 3 COCH 3 2CH 光合色素 阳光 2 CHOH CO 3 CH 3 2CH
加入生长因子或指示剂高压蒸汽灭菌冷却放置备用（3）培养基的分类-根据微生物的种类细菌培养基一常见的有营养琼脂培养基放线菌培养基一高氏一号霉菌培养基—察氏培养基（4）培养基的分类-根据培养基的成分合成培养基天然培养基半合成培养基（5）培养基的分类-根据培养基的状态固体培养基液体培养基半固体培养基（6）培养基的分类-根据培养基的用途·基本培养基除少数几种外，大部分微生物需要的营养基本相同。可以按照基本营养成分配制成一种培养基，称为基本培养基。当培养某一具体微生物时，可在基本培养基中根据微生物的需要，加入所需的物质。·选择培养基对于自然混杂的微生物，为分离某一种微生物，可以根据其营养要求，配制出适合它生长而不利于其他微生物生长的培养基。·鉴别培养基根据微生物的代谢特点，通过指示剂的显色反应，用以鉴别不同微生物的培养基。伊红-美兰培养基：伊红为酸性染料，美兰为碱性染料，当微生物发酵乳糖时，能使伊红和美兰结合形成黑色化合物。·加富培养基在基本培养基中加入血、血清、动（植）物组织液或其他营养物质的培养基。用来增加所要分离的微生物的数量，使其形成生长优势。石油脱蜡酵母菌增殖培养基（7）两种培养基水样的细菌总数（TBC）采用国家环保局《水和废水标准检验法》[91]中的方法，以营养琼脂为培养基，于37℃培养24h，计数能够生长的细菌。营养琼脂培养基成分为：蛋白陈10g，牛肉浸膏3g，氯化钠5g，琼脂15g，蒸馏水1000mL。异养菌平板计数（HeterotrophicPlateCounting，HPC）是采用R2A培养基，2028℃培养7d，计数能够生长的异养菌。R2A培养基成分为：酵母浸膏（Yeastextract）0.5g，聚合蛋白陈（PolypeptoneorproteosepeptoneNo.3）0.5g，酸水解酪素（Casaminoacids）0.5g，葡萄糖（Glucose）0.5g，可溶性淀粉（Solublestarch）0.5g，K2HPO40.3g，MgSO4-7H200.05g，丙酮酸钠（Sodiumpyruvate）0.3g，琼脂15g，超纯水1000mL。5
5 加入生长因子或指示剂 高压蒸汽灭菌 冷却放置备用 （3）培养基的分类-根据微生物的种类 细菌培养基——常见的有营养琼脂培养基 放线菌培养基——高氏一号 霉菌培养基——察氏培养基 （4）培养基的分类-根据培养基的成分 合成培养基 天然培养基 半合成培养基 （5）培养基的分类-根据培养基的状态 固体培养基 液体培养基 半固体培养基 （6）培养基的分类-根据培养基的用途 基本培养基 除少数几种外，大部分微生物需要的营养基本相同。可以按照基本营养成分配制成一种 培养基，称为基本培养基。当培养某一具体微生物时，可在基本培养基中根据微生物的需要， 加入所需的物质。 选择培养基 对于自然混杂的微生物，为分离某一种微生物，可以根据其营养要求，配制出适合它生 长而不利于其他微生物生长的培养基。 鉴别培养基 根据微生物的代谢特点，通过指示剂的显色反应，用以鉴别不同微生物的培养基。 伊红-美兰培养基：伊红为酸性染料，美兰为碱性染料，当微生物发酵乳糖时，能使伊 红和美兰结合形成黑色化合物。 加富培养基 在基本培养基中加入血、血清、动（植）物组织液或其他营养物质的培养基。用来增加 所要分离的微生物的数量，使其形成生长优势。 石油脱蜡酵母菌增殖培养基 （7）两种培养基 水样的细菌总数（TBC）采用国家环保局《水和废水标准检验法》[91]中的方法，以营 养琼脂为培养基，于 37℃培养 24h，计数能够生长的细菌。 营养琼脂培养基成分为：蛋白胨 10g，牛肉浸膏 3g，氯化钠 5g，琼脂 15g，蒸馏水 1000mL。 异养菌平板计数（Heterotrophic Plate Counting，HPC）是采用 R2A 培养基，20～28℃培养 7d，计数能够生长的异养菌。 R2A 培养基成分为：酵母浸膏（Yeast extract）0.5g，聚合蛋白胨（Polypeptone or proteose peptone No.3）0.5g，酸水解酪素（Casamino acids）0.5g，葡萄糖（Glucose）0.5g，可溶性 淀粉（Soluble starch）0.5g，K2HPO4 0.3g，MgSO4·7H2O 0.05g，丙酮酸钠（Sodium pyruvate） 0.3g，琼脂 15g，超纯水 1000mL
2.1.4营养物质的吸收与运输由于细胞膜及其半透性的存在，各种营养物质并不能自由地透过和进出细菌细胞，它们必须通过特殊的吸收和运输途径才能进入到细胞内部参与生化代谢反应，因此营养物质的吸收和运输是很重要的一个环节。备注类型特点运输动力营养物质顺浓度差进行、不耗不是主被动扩散浓度差水、气体要途径能、物质分子结构不变各顺浓度差进行、不耗种浓度差，籍红细胞和酵母各种促进扩散能、选择性、物质分子营助蛋白质菌中糖的运输营养结构不变养物质物可以逆浓度差、耗能、进入细胞内的主要途载体蛋白主动运输质径物质分子结构不变氨基酸、糖等进入细胞内的基团转位载体蛋白耗能、分子结构变化糖等外细菌细胞内【本讲课程的小结】本讲主要介绍了细菌细胞内的各种化学组分及其生理功能，并介绍了细菌的营养类型以及营养物质运输的类型。【本讲课程的作业与复习】1）课下注意复习四种营养类型加以区分。2）作业名词解释光能自养、光能异养、化能自养、化能异养，革兰氏染色法、荚膜、芽孢
6 2.1.4 营养物质的吸收与运输 由于细胞膜及其半透性的存在，各种营养物质并不能自由地透过和进出细菌细胞，它们 必须通过特殊的吸收和运输途径才能进入到细胞内部参与生化代谢反应，因此营养物质的吸 收和运输是很重要的一个环节。 类型 运输动力 特点 营养物质 备注 被动扩散 各种 营养 物质 浓度差 各 种 营 养 物 质 顺浓度差进行、不耗 能、物质分子结构不变 水、气体 不是主 要途径 促进扩散 浓度差，藉 助蛋白质 顺浓度差进行、不耗 能、选择性、物质分子 结构不变 红细胞和酵母 菌中糖的运输 主动运输 载体蛋白 可以逆浓度差、耗能、 物质分子结构不变 进入细胞内的 氨基酸、糖等 主要途 径 基团转位 载体蛋白 耗能、分子结构变化 进入细胞内的 糖等 外 细菌细胞 内 【本讲课程的小结】 本讲主要介绍了细菌细胞内的各种化学组分及其生理功能，并介绍了细菌的营养类型以 及营养物质运输的类型。 【本讲课程的作业与复习】 1）课下注意复习四种营养类型加以区分。 2）作业 名词解释——光能自养、光能异养、化能自养、化能异养，革兰氏染色法、荚膜、芽孢