第四章微生物营养

第四章微生物营养内容摘要：

辐射能是单功能的，只为光能微生物提供能源。 生长因子（ growth factor） 是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。 主要包括维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶（碱基）及其衍生物，此外还有甾醇、 胺类、脂肪酸等等。 各种维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶（碱基）的生理功能见教材。 缺乏合成生长因子能力的微生物称为“ 营养缺陷型 ”微生物。 无机盐 是微生物生长必不可少的一类营养物质，它们为机体生长提供多种重要的生理功能（见下图），包括大量元素和微量元素。 大量元素 ： P、 S、 K、 Mg、 Ca、 Na、 Fe等。 （ 微生物生长所需浓度在 103~104mol/L） 微量元素 ： Cu、 Zn、 Mn、 Mo、 Co等。 （ 微生物生长所需浓度在 106~108mol/L） 一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐 、 磷酸盐 、 氯化物以及含有钠 、 钾 、 镁 、 铁等金属元素的化合物。 无机盐的生理功能 细胞内一般分子成分（ P、 S、 Ca、 Ma 、 Fe等） 一般功能 渗透压的维持（ Na+等） 生理调节物质 酶的激活剂（ M a2+等） 大量元素 pH的稳定 无 化能自养菌的能源（ S、 Fe2+、 NH4+、 NO2等） 机 特殊功能 盐 无氧呼吸时的氢受体（ NO SO42等） 酶的激活剂（ Cu2+、 Mn2+ 、 Zn2+等） 微量元素 特殊分子结构成分（ Co、 Mo等） 水分： 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： 1. 细胞的构成成分 4. 有效地控制细胞内的温度变化 第三节 微生物的营养类型 根据生长所需要的营养物质的性质，可将生物分成两种基本的营养类型 异养型生物： 在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质 自养型生物： 在生长时能以简单的无机物质作为营养物质 动物属于异养型生物，植物，而微生物既有异养型的也有自养型的，大多数微生物属于异养型生物，少数微生物属于自养型生物。 根据生长时能量的来源不同，又可将生物分成两种类型 化能营养型生物： 依靠化合物氧化释放的能量进行生长 光能营养型生物： 依靠光能进行生长 动物和大部分微生物属于化能营养型生物，它们从物质的氧化过程中获得能量。 植物和少部分微生物属于光能营养型生物 光能自养型微生物 以 C02作为唯一碳源或主要碳源 ， 并利用光能 ， 以 无机物 如硫化氢 、 硫代硫酸钠或其他无机硫化物作为供氢体将 CO2还原成细胞物质 ， 同时产生元素硫 光能 CO2＋ H2S [CH2O]+2S+H2O 光合色素 光能自养型微生物 包括蓝细菌（含叶绿素）、红硫细菌和绿硫细菌等少数微生物（含细菌叶绿素），由于含有光合色素，因而能使先能转变成化学能（ ATP），供机体直接利用。 光能异养型微生物 以 CO2为主要碳源或唯一碳源 ， 以 有机物 （ 如异丙醇 ） 作为供氢体 ， 利用 光能 将 CO2还原成细胞物质 ， 红螺菌属中的一些细菌属于此种营养类型。 光能 2(H3C)2CHOH+CO2 2CH3COCH3+[CH2O]+H2O 光合色素 光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的。