页数:63页文件大小:1.76 MB来源: 食品微生物学ppt课件
本课件从微生物的化学组成入手,依次讲解水分、碳源、氮源、无机盐与生长因子五大营养要素,比较单纯扩散、促进扩散、主动运输与基团转移四种吸收方式,并归纳四类营养型与培养基配制。
微生物的营养
第一节微生物的营养需求第二节微生物对营养物质的吸收第三节微生物的营养类型第四节微生物的培养基
微生物的营养需求新陈代谢(Metabolism ):从外界不断的吸收适宜的营养物质加以利用,在细胞内将其转化为新的细胞物质和储藏物资,并从中获得生命活动所需的能量,同时排出代谢产物。
一、营养物质与营养营养物质nutrient 就是能够满足微生物生长、繁殖和完成各种生理活动所需能量的物质,是微生物维持生命活动的基本物质。
营养nutrition 是微生物从外界吸收营养物质并在细胞内利用营养物质的过程。
营养物质是微生物维持生命活动的物质基础,而营养是微生物利用营养物质的生理过程,两者互相影响,互相依赖。
1.元素组成碳C ,氮N ,氢H ,氧O磷P ,硫S ,钾K ,钙Ca ,钠Na镁Mg ,铁Fe ,锌Zn ,锰Mn ,钴Co二、微生物细胞的化学组成
溶剂和媒介作用溶剂作用:水作为营养物质或代谢产物提供了溶解的前提和载体。媒介作用:水作为运输介质,提供了运输条件。
不同微生物类群对相对湿度的最低要求差异明显,是控制食品霉变的重要依据。
| 微生物类群 | 最低相对湿度 |
|---|---|
| 霉菌(mold) | 65~85% |
| 酵母菌(yeast) | 88~95% |
| 细菌(bacteria) | 90~98% |
| 芽孢、孢子(spore) | 40% |
固氮菌
无机盐及其生理功能P S Mg K Ca Fe Zn Mn Se Co1.种类
1.营养物质本身的性质2.微生物所处的环境3.微生物细胞的透过屏障第二节微生物对营养物质的吸收
一、细胞膜的通透性大分子的化合物(淀粉、蛋白质),必需经微生物分泌的胞外酶水解成小分子的可溶性物质后才能透过。
细胞膜允许物质透过的特性称为通透性。
膜容易透过某些物质而不容易透过另一些物质,这种现象称为选择性通透。
二、营养吸收方式1.被动扩散(单纯扩散)利用浓度差,从高向低扩散,不消耗能量,非特异性(无选择性),速度慢。
2.促进扩散利用浓度差,不消耗能量,多见于真核生物。
有一种载体像渡船一样运输,可大大加快速度,这种载体是一种蛋白质,称为透过酶/渗透酶。
3.主动运输在提供能量的前提下,有酶参与下,可将营养物质逆浓度运送。
4.基团转移在能量参加下,将营养物结构作些改变,使之不能透过细胞膜而留在体内,可逆浓度的把胞外营养物质积累在细胞内。
主要是糖和糖的衍生物被磷酸化。
营养物质进入细胞的方式不同,在能量消耗与运输后是否改变被运输物质上存在本质区别。
| 类型 | 浓度梯度 | 能量需要 | 载体渗透酶 | 平衡点 | 实例 |
|---|---|---|---|---|---|
| 单纯扩散 | 顺 | 否 | 无 | 不改变 | 水、气体分子 |
| 促进扩散 | 顺 | 否 | 有 | 不改变 | 金属离子、氨基酸 |
| 主动运输 | 逆 | 是 | 有 | 改变 | 大部分物质 |
| 基团转移 | 逆 | 是 | 有 | 改变 | 糖类 |
微生物的营养类型一、概述微生物对营养物质的利用,就其总体而言,地球上几乎没有一种有机物不被他们所利用,但就某一种而言,他们所需要的营养物却有一定范围。
根据微生物对碳源的要求是无机碳化合物还是有机化合物可以把微生物分为自养型微生物和异养型微生物两大类。
根据微生物生命活动中能量的来源不同,将微生物分为两种能量代谢类型:利用吸收的营养物质的降解产生的化学能,称为化能型微生物。
吸收光能来维持其生命活动,称为光能型微生物。
将碳源物质的性质和代谢能量的来源结合起来微生物可分为:光能自养型微生物光能异养型微生物化能自养型微生物化能异养型微生物
二、光能自养型微生物(Photoautotrophs)利用光能为能源,以二氧化碳CO2 或可溶性的碳酸盐CO32-作为唯一的碳源或主要碳源,以无机化合物水H2O ,硫化氢H2S ,硫代硫酸钠Na2S2O2 为供氢体,还原二氧化碳CO2 生成有机物质。
高等绿色植物和蓝细菌CO2 + 2H2O — [CH2O] + H2O +O2 光叶绿素
链珠蓝细菌
CO2 + 2H2S — [CH2O] + H2O +2S光光合色素
通式CO2 + 2H2A — [CH2O] + H2O +2A光光合色素
三、化能自养型微生物Chemoautotrophs这一类微生物有氧化一些无机物(H2S,FeCO3,NH4+,NO3-)的能力,利用氧化无机物时产生的能量(化学能),把二氧化碳CO2 或可溶性的碳酸盐CO32-还原成有机碳化物。
这些微生物仅限一些细菌:氢细菌,硫细菌,铁细菌,氨细菌和亚硝酸细菌共五类。
他们在产能过程中,需要大量氧气,所以所有的化能自养型微生物均为好氧菌。
亚硝酸细菌2NH3 + 2O2— 2HNO2+ 4H+ +能CO2 + 4H+—能 [CH2O] + H2O
四、光能异养型微生物少数微生物具有光合色素利用光能把二氧化碳还原为碳水化合物,但必须以某种有机物为供氢体。
这类微生物生长时大多需要外源性的生长因子。
Photoheterotrophs
深红螺菌2 (CH3)2CHOH+ CO2—2 (CH3)2CO+ [CH2O] + H2O光光合色素
紫色非硫细菌
五、化能异养型微生物这种类型的微生物其能源和碳源都来自于有机物。
能源来自有机物的氧化分解,ATP通过氧化磷酸化产生,碳源直接来自有机碳化合物。
包括绝大多数的细菌,全部的放线菌、真菌和原生动物。
Chemoheterotrophs
根据生态习性不同分为:腐生型:从无生命的有机物获得营养物质。
寄生型:必须寄生在活的有机体内,从宿主体内获得营养物质才能生活。
寄生型又可分为:绝对寄生:只能在一定活的生物体内寄生生活的。
兼性寄生:能生活在活的生物体上,又能在死的有机残体上生长,同时也可在人工培养基上生长的。
依碳源、能源与供氢体的不同,微生物的营养类型可分为四类,下表给出完整对照。
| 营养类型 | 碳源 | 能源 | 供氢体 | 代表种 |
|---|---|---|---|---|
| 光能自养型 | CO2、CO3- | 光能 | H2O、H2S | 蓝细菌 |
| 化能自养型 | CO2、CO3- | 无机物的氧化 | 无机物 | 硝化细菌 |
| 光能异养型 | 小分子有机物 | 光能 | 小分子有机物 | 红螺菌 |
| 化能异养型 | 有机物 | 有机物氧化降解 | 有机物 | 真菌 |
根据微生物对营养物质的需要,经过人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质称为培养基。
根据物理状态分类液体培养基固体培养基半固体培养基
菌落(S型)菌苔菌落(R型)
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