微生物的营养和培养基(修改过).ppt.ppt

第四章第四章第四章第四章 微生物营养微生物营养第一节第一节 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成第二节第二节 微生物的营养要素微生物的营养要素第三节第三节 微生物的营养类型微生物的营养类型第四节第四节 微生物对营养物质的吸收方式微生物对营养物质的吸收方式第五节第五节 培养基培养基 其化学组成与其他高等动植物一样，细胞也是大量其化学组成与其他高等动植物一样，细胞也是大量元素碳、氢、氧、氮、磷、硫（这六种元素占细菌元素碳、氢、氧、氮、磷、硫（这六种元素占细菌细胞干重的细胞干重的97，）和微量元素铁、锰、锌等构成。，）和微量元素铁、锰、锌等构成。这些元素以有机物质，水和无机物质的形式存在于这些元素以有机物质，水和无机物质的形式存在于细胞中。细胞中。v有机物主要有蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它有机物主要有蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解产物、代谢产物等；们的降解产物、代谢产物等；v无机物则是单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰无机物则是单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰分物质，参与有机物组成；分物质，参与有机物组成；v水是细胞中的一种主要成分，可占细胞干重的水是细胞中的一种主要成分，可占细胞干重的90以上：细菌以上：细菌80%左右、酵母菌左右、酵母菌75%左右、霉菌左右、霉菌85%左右；霉菌孢子含水约左右；霉菌孢子含水约39%、细菌芽孢核心部分的、细菌芽孢核心部分的含水量低于含水量低于30%。第一节第一节 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成v碳源碳源v氮源氮源v生长因子生长因子v无机盐无机盐v水水微生物需要的五大类营养要素物质微生物需要的五大类营养要素物质1、微生物需要的营养物质、微生物需要的营养物质概念概念来源来源作用作用碳源是为微生物是为微生物提供提供碳素碳素来来源的物质源的物质无机碳源：无机碳源：CO CO2 2 NaHCO NaHCO3 3等等有机碳源有机碳源糖类糖类（单糖：葡萄糖；单糖：葡萄糖；双糖：蔗糖、麦芽糖；双糖：蔗糖、麦芽糖；多糖：如淀粉、纤维素多糖：如淀粉、纤维素等等）脂类脂类以及各种以及各种含氮含氮的化合物的化合物等等。构成细胞构成细胞物质和一些物质和一些代谢产物代谢产物异养微生异养微生物的能源物的能源1、微生物的碳源、微生物的碳源 自养型和异养型微生物分别能利用哪自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质？类碳源物质？思考思考微生物依据碳源的分类微生物依据碳源的分类（1）异养微生物）异养微生物 凡必须利用凡必须利用有机碳源有机碳源的微生物为异养微生物。的微生物为异养微生物。（2）自养微生物）自养微生物 凡以凡以无机碳源无机碳源为主要碳源的微生物为自养微为主要碳源的微生物为自养微生物。生物。能源能源碳源碳源化学能化学能光能光能有机物有机物化能化能异养异养型型光能光能异养型异养型无机物无机物化能自养化能自养型型光能光能自养型自养型根据碳源和能源划分根据碳源和能源划分微生物的微生物的营养营养类型类型蓝藻、衣藻蓝藻、衣藻硝化细菌硝化细菌大多数已知细菌和大多数已知细菌和全部真核微生物全部真核微生物红螺菌红螺菌 下列微生物的营养类型：硝化细菌、圆褐下列微生物的营养类型：硝化细菌、圆褐固氮菌、不固氮的蓝藻。固氮菌、不固氮的蓝藻。营养类型营养类型碳碳能源能源硝化细菌硝化细菌蓝藻蓝藻圆褐固氮菌圆褐固氮菌细菌细菌自养自养自养自养异养异养异养异养COCO2 2COCO2 2糖类等含碳有糖类等含碳有机物机物糖类等含碳有糖类等含碳有机物机物化学能化学能光能光能1蓝藻常用的碳源为蓝藻常用的碳源为（）A二氧化碳二氧化碳B葡萄糖葡萄糖C硝酸盐硝酸盐 D蛋白胨蛋白胨2酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是高时，反而抑制微生物的生长，原因是（）A碳源供应太充足碳源供应太充足 B细胞会发生质壁分离细胞会发生质壁分离C改变了酵母菌的改变了酵母菌的PH值值 D葡萄糖不是酵母菌的原料葡萄糖不是酵母菌的原料3下列物质中不能作为微生物碳源的是下列物质中不能作为微生物碳源的是（）A二氧化碳二氧化碳 B蛋白胨蛋白胨 C石油石油 D维生素维生素4自养型微生物和异养型微生物对营养物质要求的主要不同点自养型微生物和异养型微生物对营养物质要求的主要不同点是是（）A碳源碳源 B氮源氮源 C无机盐无机盐 D生长因子生长因子5自养微生物最常用的碳源是自养微生物最常用的碳源是（）A淀粉和脂肪酸淀粉和脂肪酸 B花生饼花生饼 CCO2NaHCO3 D葡萄糖葡萄糖 6在营养丰富，水分充足温度适宜黑暗密闭的环境中，分在营养丰富，水分充足温度适宜黑暗密闭的环境中，分别培养下列四种生物，过一段时间后，它们中仍能存活的是（）别培养下列四种生物，过一段时间后，它们中仍能存活的是（）A硝化细菌硝化细菌 B乳酸菌乳酸菌 C白菜白菜 D蘑菇蘑菇ABDACB练习：练习：概念概念来源来源作用作用氮氮源源无机氮源无机氮源 N N2 2、NHNH4 4+、NONO3 3-、NHNH3 3等等有机氮源有机氮源 尿素、嘌呤、嘧啶、尿素、嘌呤、嘧啶、蛋白胨、氨基酸、蛋白胨、氨基酸、牛肉膏等牛肉膏等凡是能够凡是能够为微生物为微生物提供提供N N元元素的营养素的营养物质物质主要用于合成主要用于合成蛋白质蛋白质、核酸核酸及含及含N N的代谢的代谢产物产物 哪些微生物能够利用哪些微生物能够利用分子态氮分子态氮？氮源氮源能否为微生物提供能量？能否为微生物提供能量？思考思考二、氮源二、氮源微生物的氮源谱微生物的氮源谱类类型型 元素水平元素水平化合物水平化合物水平培养基原料水平培养基原料水平有有机机氮氮NCHOX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、酵母膏等牛肉膏、酵母膏等NCHO尿素、一般氨基酸、简单蛋尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等白质等尿素、蛋白胨、明胶尿素、蛋白胨、明胶等等无无机机氮氮NHNH3、铵盐等、铵盐等(NH4)2SO4等等NO硝酸盐等硝酸盐等KNO3等等NN2空气空气常用氮源：常用氮源：铵盐、硝酸盐铵盐、硝酸盐分子态分子态氮氮铵盐、硝酸盐铵盐、硝酸盐有机氮：尿素、牛肉膏、蛋白胨。有机氮：尿素、牛肉膏、蛋白胨。2、为异养的微生物提供能量、为异养的微生物提供能量固氮微生物固氮微生物作用：作用：1、用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物、用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物最最常用常用的氮源的氮源无机氮无机氮氨氨硝化细菌硝化细菌三、无机盐三、无机盐概念：概念：是微生物生长和代谢所需要的一类营养物质。是微生物生长和代谢所需要的一类营养物质。成分：成分：一般微生物生长所需要的无机盐有：一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物磷酸盐、氯化物以及含有以及含有钠、钾、钙、镁钠、钾、钙、镁等元素的等元素的化合物。此外微生物生长还需要一些微量元素，如化合物。此外微生物生长还需要一些微量元素，如Zn、Mn、Mo、Fe、Cu等。等。作用：作用：它们为机体生长提供多种重要的生理功能。它们为机体生长提供多种重要的生理功能。在配置培养基时用在配置培养基时用自来水自来水就可以满足微生物对无就可以满足微生物对无机盐的需求了。机盐的需求了。微生物自身不能合成或合成量不足，但又微生物自身不能合成或合成量不足，但又是为微生物生长和代谢所必需的物质。是为微生物生长和代谢所必需的物质。有机物有机物酶和核酸的组成成分酶和核酸的组成成分缺乏合成这些物质所需酶或合成能力有限缺乏合成这些物质所需酶或合成能力有限碱基、维生素、氨基酸等碱基、维生素、氨基酸等v概念概念v成分成分v作用作用v补充生长因子的原因：补充生长因子的原因：v常见的生长因子常见的生长因子四、四、生长因子生长因子思考思考 是否所有的是否所有的微生物都需要微生物都需要加生长因子才加生长因子才能生长？能生长？是否所有的是否所有的培养基都需要培养基都需要加生加生长因子才能让微生物生长？长因子才能让微生物生长？不需生长因子不需生长因子的微生物：的微生物：不需要从外界吸收任何生长因子就能不需要从外界吸收任何生长因子就能正常生长的微生物正常生长的微生物(光合作用的微生物和光合作用的微生物和某些异养微生物（大肠杆菌）某些异养微生物（大肠杆菌）)生长因子生长因子（不需要加生长因子）（不需要加生长因子）培养基含生长因子培养基含生长因子 酵母浸膏、牛肉浸膏、植物组织提取液酵母浸膏、牛肉浸膏、植物组织提取液 水分：水分：水分是生物细胞的主要化学成分，其水分是生物细胞的主要化学成分，其重要的生理功能表现在下列几个方面：重要的生理功能表现在下列几个方面：1.1.细胞的构成成分细胞的构成成分2.2.良好的溶剂良好的溶剂3.3.参与许多生理生化反应参与许多生理生化反应4.4.有效地控制细胞内的温度变化有效地控制细胞内的温度变化注：在配置培养基时用注：在配置培养基时用自来水自来水,不要用蒸馏水。不要用蒸馏水。五、水五、水1、下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（）A作为碳源的物质不可能同时是氮源作为碳源的物质不可能同时是氮源 B凡是碳源都能提供能量凡是碳源都能提供能量C除水以外的无机物只提供无机盐除水以外的无机物只提供无机盐 D无机氮源也能提供能量无机氮源也能提供能量2、作为微生物氮源的营养物质中最常用的是、作为微生物氮源的营养物质中最常用的是（）A分子态氮和氨分子态氮和氨 B铵盐和硝酸盐铵盐和硝酸盐 C尿素和胺尿素和胺 D牛肉膏和蛋白胨牛肉膏和蛋白胨3、关于生长因子下列说法不正确的一项是（、关于生长因子下列说法不正确的一项是（）A是绝大多数微生物生长不可缺少的微量有机物是绝大多数微生物生长不可缺少的微量有机物 B是微生物生长不可缺少的微量矿质元素是微生物生长不可缺少的微量矿质元素C主要包括维生素、氨基酸和碱基等主要包括维生素、氨基酸和碱基等D生长因子一般是酶和核酸的组成部分生长因子一般是酶和核酸的组成部分DBB练习二：练习二：为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制如下培养基为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制如下培养基蛋白胨蛋白胨乳糖乳糖蔗糖蔗糖K2HPO4伊红伊红美蓝美蓝蒸馏水蒸馏水10g5g4g2g0.4g0.065g1000mL将培养基将培养基pH高至高至7.2（1）该培养基所含的碳源有）该培养基所含的碳源有 ，其功能是其功能是 。（2）该培养基所含的氮源有）该培养基所含的氮源有 ，其功能是其功能是 。（3）该培养基除含碳源、氮源外，还有）该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质是微生物需要的营养物质是 。（4）该细菌在同化作用上的代谢类型是）该细菌在同化作用上的代谢类型是 。（5）该培养基可用来鉴别哪种细菌）该培养基可用来鉴别哪种细菌 A.霉菌霉菌 B.酵母菌酵母菌 C.大肠杆菌大肠杆菌 D.乳酸菌乳酸菌乳糖、蔗糖、蛋白胨乳糖、蔗糖、蛋白胨 主要用于构成微生物的细胞物质和代谢产物主要用于构成微生物的细胞物质和代谢产物 蛋白胨蛋白胨 主要用于合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物主要用于合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物 水、无机盐（或水、无机盐（或K2HPO4）异养异养 C 第五节第五节 培养基培养基 培养基培养基是人工配制的、适合于微生物生长繁殖或积是人工配制的、适合于微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。它是进行科学研究，发酵生累代谢产物的营养基质。它是进行科学研究，发酵生产微生物制品等的基础产微生物制品等的基础。任何培养基都应具备微生物生长所需要的六大类营养任何培养基都应具备微生物生长所需要的六大类营养要素，且其间比例是合适的。要素，且其间比例是合适的。难养菌：难养菌：不能在人工培养基上生长的菌。为少数寄生不能在人工培养基上生长的菌。为少数寄生或共生菌，如：类支原体、类立克次氏体、少数寄生或共生菌，如：类支原体、类立克次氏体、少数寄生真菌。真菌。制作培养基时应尽快配制并灭菌，否则会杂菌丛生，制作培养基时应尽快配制并灭菌，否则会杂菌丛生，并破坏固有的成分和性质。并破坏固有的成分和性质。一、选用和设计培