2022年第六章考点总结微生物的营养要求.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载微生物的养分要求：碳源—无机碳源,有机碳源；氮源—无机氮源,有机氮源；无机盐—主要元素,微量元素 生长因子—维生素,生物素；水；能源微生物的六类养分要素：碳源,氮源,无机盐,生长因子,能源,水 养分物质及其生理功能：水分—功能： （1）溶剂与运输介质（吸取与分泌） （2）参加细胞内生化反应 （3）维护蛋白、核酸等生物大分子稳固的自然构象及细胞正常形状 （4）比热大,掌握细胞内温度变化（5）通过水合与脱水掌握多亚基组成的结构,如酶、微管、鞭毛的组装与分别碳源—有机碳源：糖类〔单糖 ,寡糖 ,多糖 〕,有机酸 ,醇,脂类 ,烃类,芳香族化合物无机碳源：二氧化碳,碳酸氢钠,碳酸钠—功能：构成细胞物质的主要成分 〔骨架 〕 能源 〔分解代谢过程中产生 〕 氮源—有机氮：蛋白及其降解物（胨、肽、氨基酸） 无机氮： N2,硝酸盐,铵盐,核酸、尿素、嘌呤、嘧啶等 —功能：供应微生物生长、繁衍所需氮素养分； 合成细胞含氮化合物,能源（自养菌）能源—化学物质： 有机、无机化合物 辐射能： 光 无机盐—大量元素 : P, S, K, Mg, Ca, Na 微量元素 〔 ≤ 0 .1mg/L〕: Mn, Cu, Co, Zn, Mo , Fe —功能：（1）维护生物大分子和细胞结构的稳固； （2）酶活性中心的组成部分； （3）调剂细胞渗透压平稳； （4）掌握细胞氧化仍原电位； （5）某些自养微生物的能源生长因子—种类：维生素（ 啶B 族为主）、生物素、烟酰胺、氨基酸、胺类、甾醇、嘌呤、嘧—功能：参加新陈代谢,促进微生物生长光能无机养分型：具有光合色素,利用光能并以水或仍原态无机物为供氢体来同化 CO2 光合色素：主要色素：叶绿素,菌绿素 帮助色素：类胡萝卜素,藻胆素（捕捉光能,强光下爱护作用）产氧光合作用：利用光能分解水而产生O2 ,仍原 CO2 为有机物（藻类、蓝细菌内含叶素） 光能 CO2+H2O———→ [CH2O]+O2 ↑ 叶绿素不产氧光合作用：吸取光能, 以仍原态无机硫化物（H2S）为氢或电子供体同化CO2 （光合细菌：紫色细菌,绿色细菌等） 光能 CO2+2H2S—— → [CH2O]+H2O+S 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载菌绿素生活环境：光照,厌氧,富含有机质,H2,硫化物非环式光合磷酸化系统 PSII→PSI：P680--P680*--Ph--QA--QB--Qpool--Cyt bf-P700--P700*--FeS--Fd--Fp--NAD〔P〕H QB— Qpool：非环式电子流（产生质子动力）Cyt bf—Fd：环式电子流（产生质子动力）环式光合磷酸化系统（紫色细菌）P870—P870*--Bph--Q A--QB—Qpool—Cyt bc1---Cyt c2—P870 ---NAD〔P〕H Qpool---NAD〔P〕H：反向电子流（耗能）光能有机养分型：利用光能,以简洁有机物（醇、有机酸）为供氢体同化 CO2 CH3 光能 │ CO2+2CH2-CHOH—— → [CH2O]+2CH3COCH3+H2O 菌绿素化能无机养分型：通过氧化无机物取得能量,并以CO2 为唯独或主要碳源1. 硝化细菌（亚硝化细菌群,硝化细菌群） 2.硫〔化〕细菌（通过氧化仍原态的无机硫化物（H2S、S、 S2O3 2- 、SO3 2-）获得能量 , 同化 CO2）3. 铁细菌（氧化 Fe 2+为 Fe 3+猎取能量并同化 CO2）4. 氢细菌（具有氢化酶,从氢的氧化猎取能量,同化氢细菌,具有氢酶,氧化氢获得能量,但不能同化CO2化能有机养分型：大多数微生物以有机物为碳源和能源腐生型,寄生型,兼性寄生CO2）** 区分于异养型的产养分类型能源供氢体基本碳源实例光能无机光无机物二氧化碳蓝细菌 , 光合细菌光能有机光有机物二氧化碳红螺菌科细菌, 简洁有机物化能无机无机物无机物二氧化碳硝化细菌等化能有机有机物有机物有机物大多数细菌和真菌影响物质进入细胞的因素：1. 养分物质本身的性质（分子量、溶解性、电负性等） ；2. 微生物所处环境（温度、 pH、离子强度） ；3. 微生物细胞的透过屏障（细胞壁、细胞膜、荚膜、粘液层等的孔径大小,松紧程度）微生物吸取养分物质的方式：1、 膜泡运输（吞噬作用）—吸附期,膜舒展期,膜泡快速形成期,附着膜泡形成期,膜泡释放期特点： 1. 主要存在于原生动物（变形虫）中；名师归纳总结 2. 细胞膜内陷包裹养分物,由胞外进入胞内; 第 2 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2、被动扩散—由细胞质膜内外养分物的浓度差而产生的物理扩散作用；一种简洁的物质跨膜运输方式特点： 1. 非特异性； 2. 不需要载体； 3. 不消耗能量； 4. 不能逆浓度梯度运输；5. 可运输的养料有限 〔水或溶于水的气体及小极性分子, 如 尿素、甘油、乙醇等）3、促进扩散（帮助扩散, 强化扩散）：养料通过与细胞膜上 通透酶的可逆性结合来加快其传递速度运输养料 :氨基酸,单糖,维生素,无机盐等特点： 1. 养料与载体蛋白（诱导酶）具有特异性 ; 2. 不能逆养料浓度梯度运输 ; 3. 不消耗能量 ; 4. 养料浓度过高时 , 与酶显现饱和效应4、主动运输：在代谢能的推动下,通过膜上特殊载体蛋白逆养料浓度梯度吸取养分物质的过程特点： 1. 具有养料和载体蛋白的专一性 ; 2. 消耗能量（不同菌能量来源各异）3. 可逆养料浓度梯度吸取养分 ; 4. 能转变运输反应的平稳点1. Na +-K +-ATP酶系统功能：利用 ATP能量将 Na +由细胞内“ 泵” 出胞外该酶由大小两个亚基组成,并将 K +“ 泵”入胞内；作用步骤： 1. ATP酶（ E）在细胞内侧与 3 个 Na +结合 ,同时消耗能量 ; 2. 磷酸化 ATP酶（ E +）构象变化将Na +排除胞外 ,并与 2 个 K +结合 ; 3. K +激发 E +脱磷酸化复原为 E, 同时将 K +运入细胞；2. ATP-结合盒式转运蛋白 ABC transporters 3. 基团转移（位） ：细胞膜具有磷酸转移酶系统（ PTS）, 使糖在进入细胞膜的同时发生磷酸化（厌氧及兼性厌氧细菌）PTS系统： PEP, 酶 I, 酶 II 〔a,b,c〕, Hpr 〔小分子量热稳固蛋白 〕 特点： 1. PTS与 PEP偶联 , 需要能量 ; 2. 可逆养料浓度梯度运输 ; 3. 具有特异载体蛋白 ; 4.被运输养料分子结构转变 〔磷酸化）运输养料类型：糖 , 脂肪酸 , 核苷等养分物进入细胞方式：不通过膜上载体蛋白：单纯扩散通过膜上载体蛋白—不耗能 : 促进扩散—耗能—运输前后物质分子不变：主动运输—运输前后物质分子转变：基团转移配制培育基的原就1. 挑选相宜的养分物质细菌：牛肉膏蛋白胨培育基,LB 放线菌：高氏一号培育基名师归纳总结 真菌：查氏合成培育基,PDA 第 3 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2. 养分物质浓度及其配比C/N 〔碳原子摩尔数与氮原子摩尔数之比 〕—影响微生物的生长繁衍和代谢物积存一般情形下：真菌 : C/N =10:1；细菌 : C/N = 6:1 3. 掌握 pH 细菌,放线菌 : pH 7.0-7.5； 酵母菌,霉菌 : pH 4.5-6.5 缓冲液的使用〔K2HPO4, KH2PO4, CaCO3〕 4. 掌握氧化仍原电位5. 原料的挑选6. 灭菌处理（高压蒸汽灭菌 , 过滤灭菌）培育基的类型1、按成分不同划分〔1〕 自然培育基：化学成分不清或不恒定〔2〕 合成培育基：化学成分清晰并限定用量〔3〕 半合成培育基：自然成分与化学试剂共存2、按物理状态划分〔1〕 固体培育基：液体培育基中加入凝固剂（供微生物的分别、培育用）凝固剂种类：琼脂 : 石花菜中提取的高度分支的复杂多糖明胶 : 胶原蛋白制备产物硅胶 : 硅酸纳与盐酸聚合而成 , 纯无机物〔2〕 半固体培育基：琼脂含量一般为 0.2-0.7% 应用 :观看微生物运动特点 ; 分类鉴定 ; 噬菌体效价的测定等〔3〕 液体培育基3、按用途划分〔1〕 基础培育基： 含有一般微生物生长繁衍所需的基本养分物质的培育基 〔C, N, 无机盐 〕（ 野生型菌株）〔2〕 挑选培育基（加富培育基）：依据不同种类微生物的特殊养分要求,在培育基中加入相 应物质,利于所需微生物生长,抑制其它微生物；〔3〕 鉴别培育基：用于鉴别不同微生物的培育基；培育基中加入某种特殊化合物,使微生物代谢产物与特定的化学物质发生反应而产生明显的特点变化,用以区分微生物的种类；〔4〕 其他： 分析培育基：分析某些化合物浓度仍原性培育基：培育厌氧微生物组织培育物培育基：培育病毒（鸡胚） 、立克氏次体（鼠）ζ 6-1 小结：1、微生物需要的养分物质包括：碳、氮、无机盐、生长因子、能源及水；2、依据碳、能源及电子供体不同,将微生物分为：光能无机、光能有机、化能无机和化能 有机四种类型；3、 养分物质进入细胞主要方式有：膜泡运输、 被动扩散、促进扩散、主动运输（Na +-K +-ATP酶系统 , ABC 转运系统 〕 和基团转移；4、培育基是满意微生物养分需求的养分基质,配制时应挑选相宜的养分物质并调整其浓度名师归纳总结 比、掌握氧仍电位、pH、利用廉价原料和灭菌处理第 4 页,共 11 页5、培育基的主要种类〔成分、物理状态、用途）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载微生物自身的代谢特点：1. 代谢速率快 （个体小,比表面积大,吸取养分和生长繁衍快）2. 种类多,代谢多样（养分要求与代谢方式各异）3. 高度适应性,易变异（准时转变自身代谢方式 , 易于人工掌握）1. ATP的结构：磷酸基 腺苷 核糖2. ATP的生成途径： 1、底物水平磷酸化—X P + ADP → ATP + X（某些化合物将其携带高能磷酸根转移给 ADP,生成 ATP—电子仅在两种物质间转移）2、呼吸链 〔电子传递链。