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1、微生物的营养（一）（一）微生物的营养要求微生物的营养要求1.碳源：碳源：有机碳源（双功能营养物）和无机碳源有机碳源（双功能营养物）和无机碳源能源物质，构成菌体和代谢产物能源物质，构成菌体和代谢产物2.氮源氮源【无机氮源：无机氮源：铵盐和硝酸盐是常利用的氮源，铵盐和硝酸盐是常利用的氮源，有机氮源有机氮源：酵母膏、蛋白胨、牛肉膏酵母膏、蛋白胨、牛肉膏】：构成菌体和代谢产物，硝化细菌的能源物质构成菌体和代谢产物，硝化细菌的能源物质3.无机盐类无机盐类【Pb、Mg、S、P、Fe、Co、Zn等等】：维持酶活力，调节渗透压、：维持酶活力，调节渗透压、pH值等值等4.水：溶解营养物质和代谢产物水：溶解营养物
2、质和代谢产物5.特殊生长因子特殊生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物：微生物生长不可缺少的微量有机物【生物素生物素、维生素、氨基酸、碱基等维生素、氨基酸、碱基等】：】：构成酶构成酶和核酸的组成部分和核酸的组成部分，促进生命活动，促进生命活动6.能源能源生长因子虽然属于重要营养要素，但并非所有生长因子虽然属于重要营养要素，但并非所有微生物都需要外界为他提供生长因子。按微生微生物都需要外界为他提供生长因子。按微生物对生长因子的需要与否，可将其分为：物对生长因子的需要与否，可将其分为：（1）生长因子自养型微生物，如多数真菌、放）生长因子自养型微生物，如多数真菌、放线菌和一些细菌（大肠杆菌、多数真
3、菌、放线线菌和一些细菌（大肠杆菌、多数真菌、放线菌）菌）（2）生长因子异养型微生物，如乳酸菌（需加）生长因子异养型微生物，如乳酸菌（需加入多种维生素、氨基酸）、支原体入多种维生素、氨基酸）、支原体配置培养基时，可加入一些含生长因子丰富的天配置培养基时，可加入一些含生长因子丰富的天然物质，例如酵母膏、蛋白胨、玉米浆、麦芽汁然物质，例如酵母膏、蛋白胨、玉米浆、麦芽汁或新鲜动植物汁液或新鲜动植物汁液营养缺陷型菌株是指该菌株发生了某种生营养缺陷型菌株是指该菌株发生了某种生营养缺陷型菌株是指该菌株发生了某种生营养缺陷型菌株是指该菌株发生了某种生长因子合成能力的基因突变，由于不能合长因子合成能力的基因突变
4、，由于不能合长因子合成能力的基因突变，由于不能合长因子合成能力的基因突变，由于不能合成该生长因子，因而不能在基本培养基上成该生长因子，因而不能在基本培养基上成该生长因子，因而不能在基本培养基上成该生长因子，因而不能在基本培养基上生长生长生长生长 。（二）（二）微生物的营养类型微生物的营养类型典型类型典型类型有机物有机物CO2CO2 及有机物CO2碳源碳源有机物有机物H2、H2SFe2+、NO2-有机物有机物H2、H2SS、H2O电子供体电子供体大肠杆菌、真菌大肠杆菌、真菌化学能化学能(有机有机)化能有机异养型化能有机异养型氢细菌、硫杆菌氢细菌、硫杆菌硝化细菌硝化细菌化学能化学能(无机无机)化能
5、无机自养型化能无机自养型 红螺细菌红螺细菌（如如紫色紫色无硫细菌无硫细菌光能光能光能有机异养型光能有机异养型蓝藻、藻类蓝藻、藻类紫（绿）硫细菌紫（绿）硫细菌光能光能光能无机自养型光能无机自养型举例举例能源能源营养类型营养类型硝化细菌硝化细菌：2NH3+3O2亚硝化细菌亚硝化细菌2HNO2+2H2O+能量能量2HNO2+O2硝化细菌硝化细菌2HNO3+能量能量CO2+H2O(CH2O)+O2绿色植物光合作用和光合细菌的光合作用的通式CO2+2H2A(CH2O)+2A+H2O（三）培养基的配置培养基的配置培养基的类型培养基的类型成分：成分：（1）天然培养基天然培养基：指一类用动、植物或微生物体包括
6、用：指一类用动、植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富、难以说出其确切化学组成的培养基。如培养细丰富、难以说出其确切化学组成的培养基。如培养细菌用的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培菌用的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基养基（2）合成培养基合成培养基：是一类按微生物的营养要求精确设计：是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。如培养大肠后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。如培养大肠杆菌用的葡萄糖铵盐培养基、培养链霉菌用的淀粉硝杆菌用的葡萄糖铵盐培养基、培养链霉菌用的淀粉硝酸
7、盐培养基（高氏一号培养基）、培养真菌用的蔗糖酸盐培养基（高氏一号培养基）、培养真菌用的蔗糖硝酸盐培养基（察氏培养基）硝酸盐培养基（察氏培养基）按物理状态划分按物理状态划分：液体、固体和半固体培养基液体、固体和半固体培养基加富培养基加富培养基：是指在普通培养基中加进血清、动：是指在普通培养基中加进血清、动植物组织液或其他营养物质的一类营养丰富的培植物组织液或其他营养物质的一类营养丰富的培养基，用以培养营养要求苛刻的微生物。养基，用以培养营养要求苛刻的微生物。功能：基础培养基、加富培养基、功能：基础培养基、加富培养基、鉴别培养基、选择培养基鉴别培养基、选择培养基基础培养基：含有一般微生物生长繁殖所
8、需的基基础培养基：含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。本营养物质的培养基。鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品，用以鉴别不同种类的微生物。如在培养基药品，用以鉴别不同种类的微生物。如在培养基中加入伊红和美蓝，可以鉴别饮用水和乳制品中中加入伊红和美蓝，可以鉴别饮用水和乳制品中是否含有大肠杆菌，如有，则均落呈深紫色，并是否含有大肠杆菌，如有，则均落呈深紫色，并带有金属光泽带有金属光泽选择培养基：指在培养基中加入某种化学物质，以选择培养基：指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，从中选出所需要的微抑制不需要的微生物的
9、生长，从中选出所需要的微生物。如当需要酵母菌和霉菌时，可以在培养基中生物。如当需要酵母菌和霉菌时，可以在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长。在培养加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长。在培养基中加入石蜡油，可选出能分解石油的微生物；加基中加入石蜡油，可选出能分解石油的微生物；加入甘露醇可选出自生固氮菌。入甘露醇可选出自生固氮菌。（四）微生物的代谢产物：（四）微生物的代谢产物：初级代谢产物：是指微生物通过代谢活动所产生初级代谢产物：是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长繁殖所必需的，如氨基酸、核苷酸、的、自身生长繁殖所必需的，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等多糖、脂类、维生素等
10、次级代谢产物：是指微生物生长到一定阶段才产次级代谢产物：是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构复杂、对该微生物无明显生理功能，生的化学结构复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所并需的物质，如抗或并非是微生物生长和繁殖所并需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等生素、毒素、激素、色素等微生物的代谢微生物的代谢(选选P82)内容内容初级代谢产物初级代谢产物次级代谢产物次级代谢产物不不同同点点生长繁殖生长繁殖是否必需是否必需产生阶段产生阶段是否有种是否有种的特异性的特异性分布分布举例举例相相同同点点是是否否一直产生一直产生生长到一定生长到一定阶段产生阶段产生细胞内细胞内是是否否细
11、胞内或外细胞内或外氨基酸、核苷酸、氨基酸、核苷酸、多糖、维生素等多糖、维生素等抗生素抗生素、毒素、毒素色素、激素等色素、激素等均在微生物细胞的调节下，有步骤地产生均在微生物细胞的调节下，有步骤地产生培养基碳源培养基碳源葡萄糖酶葡萄糖酶半乳糖苷酶半乳糖苷酶葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖有有葡萄糖和乳糖葡萄糖和乳糖有有葡萄糖消耗完葡萄糖消耗完才产生才产生有有无无有有微生物的代谢调节微生物的代谢调节1、关于组成酶与诱导酶的比较、关于组成酶与诱导酶的比较项项目目合合成成存存在在举例（大举例（大肠杆菌）肠杆菌）组组成成酶酶诱诱导导酶酶只受遗传物质只受遗传物质控制，与营养控制，与营养物质无关物质无关受遗传物质控受遗
12、传物质控制，也受诱导制，也受诱导物制约物制约细胞内一细胞内一直存在直存在需要时才需要时才合成合成分解葡分解葡萄的酶萄的酶分解乳分解乳糖的酶糖的酶抑制抑制天冬氨酸天冬氨酸中间产物中间产物中间产物中间产物高丝氨酸高丝氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶高丝氨酸高丝氨酸脱氢酶脱氢酶+甲硫甲硫氨酸氨酸黄色短杆菌合成赖氨黄色短杆菌合成赖氨酸的途径酸的途径NH4+抑制抑制葡萄糖葡萄糖中间产物中间产物-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸棒状杆菌合谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径成谷氨酸的途径（五）、微生物的群体生长曲线细菌的群体生长细菌的群体生长1.迟缓期迟缓期（调整期
13、）（调整期）2.对数生长期对数生长期3.稳定生长期稳定生长期4.衰亡期衰亡期调整期：对新环境的短暂的调整或适应过程，这调整期：对新环境的短暂的调整或适应过程，这是细菌的代谢活跃，体积增长较快，大量合成细是细菌的代谢活跃，体积增长较快，大量合成细胞分裂所需的酶类、胞分裂所需的酶类、ATP以及其他细胞成分。调以及其他细胞成分。调整期的长短与菌种、培养条件等因素有关整期的长短与菌种、培养条件等因素有关对数期：此期细菌快速分裂，代谢旺盛，个体的对数期：此期细菌快速分裂，代谢旺盛，个体的形态和生理特性较稳定，常作为生产用的菌种和形态和生理特性较稳定，常作为生产用的菌种和科研材料科研材料稳定期：随营养物质
14、的消耗，有害代谢产物的稳定期：随营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，积累，PH的变化等，出生率和死亡率达到动的变化等，出生率和死亡率达到动态平衡，活菌数达到最大值，细胞内积累大量态平衡，活菌数达到最大值，细胞内积累大量代谢产物，特别是次级代谢产物，芽孢也是这代谢产物，特别是次级代谢产物，芽孢也是这个时期形成。个时期形成。衰亡期：死亡率大于出生率，细胞出现多种形态，衰亡期：死亡率大于出生率，细胞出现多种形态，甚至畸形，有些细胞开始解体，释放出代谢产物。甚至畸形，有些细胞开始解体，释放出代谢产物。连续培养连续培养影响微生物生长的环境因素：温度、氧、影响微生物生长的环境因素：温度、氧、PH光能营养型
15、微生物是指能够以日光作为能源的微光能营养型微生物是指能够以日光作为能源的微生物。生物。对对在筛选抗青霉菌株时，须在培养基中加入青霉素，在筛选抗青霉菌株时，须在培养基中加入青霉素，其作用是其作用是A筛选筛选B诱变诱变C既筛选又诱变既筛选又诱变D以上答案都不对以上答案都不对A下列培养基最适合于哪种微生物下列培养基最适合于哪种微生物?(连线）连线）完全培养基完全培养基A链霉菌链霉菌肉汤培养基肉汤培养基B营养缺陷性细菌营养缺陷性细菌高氏一号培养基高氏一号培养基C金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌鸡胚鸡胚D病毒病毒可以作为自养微生物氮源的是可以作为自养微生物氮源的是A氮气、尿素氮气、尿素B牛肉膏、蛋白胨牛肉膏
16、、蛋白胨C尿素、酵母粉尿素、酵母粉D铵盐、硝酸盐铵盐、硝酸盐D目前，连续培养法已成功的应用于酒精、丙酮、目前，连续培养法已成功的应用于酒精、丙酮、丁醇等产品的生产中，取得了很好的经济效益，丁醇等产品的生产中，取得了很好的经济效益，因为连续培养能使微生物生产较长时间的维持在因为连续培养能使微生物生产较长时间的维持在生长曲线的生长曲线的A调整期调整期B对数期对数期C稳定期稳定期D衰亡期衰亡期C谷氨酸应用广泛，某制醋厂转产用谷氨酸谷氨酸应用广泛，某制醋厂转产用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸
17、，其原因是是A温度控制不严温度控制不严B通气量不多通气量不多CpH成酸性成酸性D溶氧不足溶氧不足D在含硫热泉或深海热泉口中生活的极端嗜热嗜在含硫热泉或深海热泉口中生活的极端嗜热嗜酸菌，作为唯一的碳源进行硫的代谢的是：酸菌，作为唯一的碳源进行硫的代谢的是：A.甲烷甲烷B.二氧化碳二氧化碳C.氨基酸氨基酸D.甲醛甲醛B27微生物固体培养时培养基中琼脂的微生物固体培养时培养基中琼脂的作用是哪一种作用是哪一种?(1分分)A凝固剂凝固剂B营养剂营养剂C生长调节剂生长调节剂D无机盐无机盐A28以下哪些菌种可用于生产酸奶以下哪些菌种可用于生产酸奶?(2分分BC)A枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌B嗜热链球菌嗜热链球
18、菌C保加利亚保加利亚乳杆菌乳杆菌D灰色链霉菌【枯草芽孢杆菌：可利灰色链霉菌【枯草芽孢杆菌：可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。有的菌株是有的菌株是-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生产菌；淀粉酶和中性蛋白酶的重要生产菌；有的菌株具有强烈降解核苷酸的酶系，故常作选有的菌株具有强烈降解核苷酸的酶系，故常作选育核苷生产菌的亲株或制取育核苷生产菌的亲株或制取5-核苷酸酶的菌种。核苷酸酶的菌种。在遗传学研究中应用广泛。嗜热链球菌和保加利在遗传学研究中应用广泛。嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌活菌真正对人体起作用的是其乳发酵产亚乳杆菌活菌真正对人体起作用的是其乳发
19、酵产物和底物。物和底物。由灰色链霉菌由灰色链霉菌(Streptomycesgriseus)培养液提取而得的微生物培养液提取而得的微生物蛋白酶，有极强的蛋白水解作用，可切断蛋白质蛋白酶，有极强的蛋白水解作用，可切断蛋白质所含肽键的所含肽键的80。能水解纤维蛋白、黏蛋白。在。能水解纤维蛋白、黏蛋白。在体内能与其抑制物结合，使酶活性中心受到保护，体内能与其抑制物结合，使酶活性中心受到保护，输送至病变组织，又能同抑制物分离，恢复其酶输送至病变组织，又能同抑制物分离，恢复其酶活性。医学上用于抗炎消肿。】活性。医学上用于抗炎消肿。】29微生物产生的具有温室效应的气体有微生物产生的具有温室效应的气体有哪些哪些?(2分分)AC02BH2.CCH4DN20【目前大气中主要的温室气体有六种：【目前大气中主要的温室气体有六种：CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6。ACD
