沈萍微生物学第四章PPT格式课件下载.ppt

1、,无机氮源：N2 N+O：硝酸盐 N+H：胺类 有机氮源：N+C+H+O：尿素、氨基酸 N+C+H+O+X：蛋白质、核酸 氨基酸自养型生物：自身合成 氨基酸异养型生物：外界吸收,3.无机盐P、S、K、Mg、Na、Fe：10-3-10-4 Cu、Zn、Mn、Mo、Co等：10-6-10-8 微量元素一般不需专门添加功能（1）构成细胞的组成成分。（2）作为酶的组成成分。（3）维持酶的活性。（4）调节细胞渗透压，氢离子浓度和氧化还原电位。（5）作为某些自养菌的能源。,4.生长因子-微生物生长所必须、需要量很小、一般不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。维生素、氨基酸,碱基 生长因子自养型微生物：不需

2、要 生长因子异养型微生物：吸收 生长因子 过量合成型微生物 酵母 膏,玉米浆,肝浸液,麦芽汁,5.水（1）直接参与一些反应。如蓝细菌（2）作为机体内一系列生理生化反应的介质。（3）营养物质的吸收、代谢产物的排泄都需通过水（4）良好的导体水在细胞中有两种存在形式：结合水，游离水。人体 平均60%海蜇 96%霉菌孢子 39%细菌芽孢 皮层 70%核心 30%微生物营养体 细菌 80%酵母 75%霉菌 85%,双功能化合物;指能兼供微生物生长所需碳源和能源的化合物。三功能化合物：指能兼供微生物生长所需碳源、氮源和能源的化合物。,三.微生物营养类型1.划分的标准能源：光能营养型、化能营养型 供氢体：无

3、机营养型、有机营养型 碳源：自养型、异养型 氨基酸：氨基酸自养型、氨基酸异养型 生长因子：原养型、缺陷型 取有机物：腐生、寄生2.四种主要类型 光能无机营养型 光能有机营养型 化能无机营养型 化能有机营养型,微生物营养类型,光能无机营养型 供能为光，供氢体为无机物，碳源为CO2。光 CO2+2H2S CH2O n+2S+H2O 细菌叶绿素 光 CO2+H2O CH2O n+O2 植物叶绿素,光能有机营养型能源为光，供氢体为有机物，碳源为CO2、简单有机物。CH3CH3 CHOH+CO2 CO+CH2O n+H2O CH3 CH3 此菌利用CO2并不是唯一的，也可以利用一些有机物，所以归类为异养

4、微生物。,第二节 培养基培养基的概念 培养基是指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养基质。一.配制培养基原则1.选择适宜的营养物质 不同的微生物营养需求不同 生产的目的不同,四种菌的实验室常用培养基（1）牛肉膏蛋白胨培养基-细菌牛肉膏 5g，氯化纳 5g，蛋白胨 10g，水 1000ml，pH7.2-7.4（2）高氏一号培养基-放线菌 可溶性淀粉 20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，NaCl 0.5g，MgSO4.7H2O 0.5g，FeSO4 0.01g，水1000ml pH7.2-7.4,（3）麦芽汁培养基-酵母菌干麦粉加4倍水，在60保温34h，用碘液试

5、验至糖化完全为止，调糖度为100巴林，煮沸过滤，pH5-6.0（4）查氏培养基-霉菌NaNO3 3g，FeSO4 0.01g，K2HPO4 I g，KCl 0.5g，MgSO4.7H2O 0.5g，蔗糖 30g，H2O 1000ml，pH5-6,2.营养物质浓度与配比 浓度过低生长不好 浓度过高生长受抑制 特别是C/N比kg Glu Gln,C/N=3:1,NH2,NH2,C/N 3:1,C/N=4:1,控制酸碱度 为何控制？微生物生活环境不同 不同pH积累产物不同 如何控制？加酸、碱 加缓冲剂 补料调节,细菌:pH7.08.0 放线菌：pH7.0 8.5 酵母菌:pH3.86.0 霉菌：pH

6、4.06.0,H：微生物有最佳生长pH,微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化：在含糖基质上生长,会产酸而使pH下降，在分解蛋白质和氨基酸时,会产NH3而使pH上升，以（NH4）2SO4 作N 源,会过剩 SO4 2-,而使pH下降，分解利用阳离子化合物如：NaNO3,会过剩 Na+而使 pH 上升。,维持培养基pH的方法,使用磷酸缓冲剂：K2HPO4/Na2HPO4,H2PO4/NaH2PO4 采用“备用碱”：CaCO3、CaHCO3 采用弱酸盐：柠檬酸盐、乳酸盐等 采用液氨或盐酸,渗透压（osmotic pressure）:高浓度溶液向低浓度溶液渗透时，其溶质分子所产生的压力。,高渗

7、溶液会导致微生物细胞发生质壁分离 低渗溶液会导致微生物细胞吸水膨胀甚至破裂,4.控制氧化还原电位 为何控制？好氧微生物、厌氧微生物 如何控制？加还原剂，密闭条件、通气,氧化还原电位Eh（redox potential）：氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子的趋势。,好氧微生物：+0.1V。一般+0.3+0.4V 厌氧微生物：+0.1以下 兼性微生物：+0.1以上好氧呼吸；+0.1以 下进行发酵,5.原料来源选择经济节约原则:以粗代精、以废代好、以简代繁 原料来源要广泛 原料要易处理，处理成本要低 原料处理后，废物、废液、废气要少,6.灭菌处理 一般培养基 0.1MPa/121/203

8、0min 含糖培养基 0.56kg/cm2/112/30min,思考题,碳源、氮源、生长因子、化能无机营养型、三功能化合物何谓培养基？试述培养基配制的原则。,第四章 微生物的营养（续）,本节重点：,鉴别培养基的作用原理微生物四种营养物质吸收方式的比较,二.培养基的类型及应用按成分划分：1、天然培养基 用天然成分制成的培养基 优点：营养丰富、价格低廉 缺点：成分不清楚、不稳定 适于：菌种培养、发酵生产2、合成培养基 高纯度化学试剂配制的培养基 优点：成分精确、重现性高 缺点：价格较高 适于：生理、生化、代谢、菌种鉴定研究等3、半组合培养基 化学试剂+天然成分 实际应用过程中大多数为半组合培养基,

9、按物理状态划分1固体培养基：外观呈固态的培养基（1）天然固体培养基：天然固体状基质直接制成的培养基。如，麸皮、米糠、稻草粉配制的真菌培养基（2）非可逆性固体培养基：由血清凝固成或无机硅胶配制的培养基。适合于分离自养型微生物。（3）凝固培养基：液体培养基中加入1-2%琼脂或5-12%明胶作凝固剂，加热融化，冷却后凝固,凝固剂-琼脂的特点 a）不被微生物液化分解和利用；b）在微生物的生长温度范围内能保持固体状态；c）凝固点的温度对微生物无害；d）不会因培养基灭菌而被破坏；e）透明度好，粘着力强；f）配制方便、价格低。琼脂-其熔点96，凝固点40 明胶-熔点28-35，凝固 固体培养基为微生物提供了

10、一个营养表面,2、半固体培养基 琼脂添加量0.2%0.7%应用观察微生物的运动、分类鉴定 噬菌体效价滴定3、液体培养基 不加任何凝固剂 适于大规模生产及实验研究,按用途划分：1.基础培养基一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基用于一般微生物培养（牛肉膏蛋白胨培养基）2.加富培养基在基础培养基中加入特殊营养物增加所需微生物数量使形成优势,3.鉴别培养基：在培养基中加入某种特殊化学物质，微生物代谢产生的某种代谢产物能与培养基中特殊的化学物质发生反应，产生肉眼可见的特征变化，以区别其他的微生物的培养基。例：伊红美兰培养基大肠杆菌菌落带金属光泽深紫色菌落,伊红美蓝（EMB,Eosin Methy

11、lene Blue）培养基,EMB（Eosin Methylene Blue）培养基中培养大肠杆菌，因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体带H+,故可染上酸性染料伊红，又因伊红与美蓝结合，使菌落呈深紫色。从菌落表面反光还可看到绿色金属闪光。而产酸弱的菌株的菌落呈棕色。不发酵乳酸的菌落无色透明。,鉴别肠道细菌的伊红美蓝乳糖培养基,4.选择性培养基：根据某种或某一类微生物的特殊营养需要或对某种化合物的敏感性不同，在培养基中加入相应物质，抑制不需要微生物的生长有利于所需微生物的分离。加富性选择培养基-投其所好，形成优势 抑制性选择培养基-抑制其它菌生长 两者功能叠加使用 纤维素培养基、无氮培养基其

12、他：分析培养基、还原性培养基等获“未培养微生物”技术：,第三节 营养物质进入细胞,影响营养物质进入细胞因素 营养物性质 微生物所处环境 微生物细胞屏障,一.简单扩散（O2、CO2、乙醇等）特点：高浓度-低浓度 运送速度慢 无特异载体 运送动力：浓度差 运送终点：内外浓度相等 运送前后溶质分子：结构不变,二、促进扩散（氨基酸、维生素等）特点：高浓度-低浓度 运送速度快 有特异载体 运送动力：结构不变,促进扩散示意图,胞外细胞膜胞内,单纯扩散,促进扩散,浓度梯度,运输速率,单纯扩散和促进扩散的比较,单纯扩散随浓度增加而线性增加，而促进扩散在一定浓度后出现平台,三、主动运送（无机离子、有机离子等）特

13、点：低浓度-高浓度 运送速度快 有特异载体 运送动力：消耗能量ATP 运送终点：内部浓度高得多 运送前后溶质分子：结构不变,1、初级主动运输,ETS、ATP酶、细菌视紫红质 呼吸能 化学能 光能 质子外排建立浓度梯差,2、次级主动运输,3、ATP结合盒式转运蛋白系统,溶质结合蛋白携带被转运的溶质分子在质膜外表面与ABC转运蛋白跨膜域结合，ATP则结合在ABC转运蛋白的核苷酸结合结构域，ATP水解产生的能量使跨膜域构象发生改变，被转运的溶质分子进入胞内。,4、Na-K-ATP酶系统,5、基团移位（各种糖类、核苷酸等）特点：结构改变,如大肠杆菌的磷酸转移酶系统转运葡萄糖 酶：酶：HPr：PEP：酶 PEP+HPr HPr磷酸+丙酮酸 酶 HPr磷酸+糖 糖磷酸+HPr（在膜上）,葡糖6磷酸,葡萄糖,四、膜泡运输,原生动物 胞吞作用 胞饮作用,几种运输营养物质方式的比较,思考题：,天然培养基、选择培养基试比较物质运输方式及特点何谓鉴别培养基？试举例说明其作用原理。P99 第一题,