《微生物营养》PPT课件.ppt

第四章第四章 微生物的营养微生物的营养微生物的特点：微生物的特点：食谱广、胃口大食谱广、胃口大营养物质营养物质：：那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需的物质生理活动所需的物质营养：微生物获得和利用营养物质的过程营养：微生物获得和利用营养物质的过程营养物质营养物质是微生物生存的物质基础，而是微生物生存的物质基础，而营养营养是生物维持和是生物维持和延续其生命形式的一种生理过程延续其生命形式的一种生理过程为了生存，微生物必须从环境中吸收营养物质，通过新陈代谢为了生存，微生物必须从环境中吸收营养物质，通过新陈代谢将其转化成自身新的细胞物质或代谢物，并从中获得生命活动将其转化成自身新的细胞物质或代谢物，并从中获得生命活动必须的能量，同时将代谢活动产生的废物排出体外必须的能量，同时将代谢活动产生的废物排出体外第一节，微生物的营养要求第一节，微生物的营养要求（微生物们需要吃什么？）（微生物们需要吃什么？）第三节，营养物质进入细胞第三节，营养物质进入细胞（微生物们是怎样吃东西的）（微生物们是怎样吃东西的）第二节，培养基第二节，培养基（如何给微生物们做饭）（如何给微生物们做饭）微生物的营养类型及其特点微生物的营养类型及其特点如何根据需要正确地选择和使用培养基如何根据需要正确地选择和使用培养基微生物吸收营养物质的主要方式及其基本特点微生物吸收营养物质的主要方式及其基本特点√第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成微生物细胞微生物细胞水：水：70%-90%干物质干物质有机物有机物：：蛋白质、糖、脂、核酸、蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物维生素等及其降解产物 无机物（盐）无机物（盐）细胞化学元素组成细胞化学元素组成：主要元素主要元素：：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素微量元素：：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。

锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素微生物、动物、植物之间存在微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性营养上的统一性”第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能微生物与动植物营养要素的比较微生物与动植物营养要素的比较从元素和营养要素水平上微生物、动物、植物之间存在从元素和营养要素水平上微生物、动物、植物之间存在从元素和营养要素水平上微生物、动物、植物之间存在从元素和营养要素水平上微生物、动物、植物之间存在“ “营养上的统一性营养上的统一性营养上的统一性营养上的统一性” ”第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能根据营养物质在机体中生理功能的不同可将它们分为根据营养物质在机体中生理功能的不同可将它们分为Ø 碳源碳源Ø 氮源氮源Ø 无机盐无机盐Ø 生长因子生长因子Ø 水水（一）碳（一）碳 源源( (carbon source) )1 1、、碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。

碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质2 2、碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的、碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质细胞物质( (如碳水化合物、脂、蛋白质等如碳水化合物、脂、蛋白质等) )和代谢产物，碳可占一般和代谢产物，碳可占一般细菌细胞干重的一半细菌细胞干重的一半3 3、、绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质4 4、碳源有有机碳源和无机碳源两大类，凡必须利用有机碳源的微生物，、碳源有有机碳源和无机碳源两大类，凡必须利用有机碳源的微生物，就是在自然界为数众多的异养微生物；凡能利用无机碳源的微生物，就是在自然界为数众多的异养微生物；凡能利用无机碳源的微生物，则是自养微生物则是自养微生物Ø微生物利用碳源类型大大超过了动植物所能利用的碳化合物微生物利用碳源类型大大超过了动植物所能利用的碳化合物Ø微生物的碳源谱虽然广泛，但对异养微生物来说，其最适的碳源微生物的碳源谱虽然广泛，但对异养微生物来说，其最适的碳源则是则是C.H.OC.H.O型，其中型，其中糖类糖类是最广泛利用的碳源，其次是醇类、有是最广泛利用的碳源，其次是醇类、有机酸类和脂类。

在糖类中，机酸类和脂类在糖类中，单糖单糖﹥﹥双糖双糖﹥﹥多糖；己糖多糖；己糖﹥﹥戊糖；葡戊糖；葡萄糖、果糖萄糖、果糖﹥﹥甘露糖、半乳糖甘露糖、半乳糖；；在多糖中，在多糖中，淀粉淀粉明显优于明显优于纤维素纤维素和和几丁质几丁质等纯多糖，纯多糖优于等纯多糖，纯多糖优于杂多糖杂多糖和其它和其它 的聚合物的聚合物Ø微生物工业发酵主要碳源物质是微生物工业发酵主要碳源物质是单糖、饴糖、糖蜜单糖、饴糖、糖蜜( (制糖工业副制糖工业副产品产品) )、、淀粉淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉）、（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉）、麸皮、米糠麸皮、米糠等为了节约粮食，人们已经开展了代粮发酵的科学研究等为了节约粮食，人们已经开展了代粮发酵的科学研究, , 以自以自然界中广泛存在的然界中广泛存在的纤维素作为碳源和能源物质来培养微生物纤维素作为碳源和能源物质来培养微生物 Ø不同种类的微生物不同种类的微生物利用利用碳源物质的能力也有差别碳源物质的能力也有差别一）碳（一）碳 源源( (carbon source)carbon source)（二）氮（二）氮 源（源（nitrogen source) )n氮源物质为微生物提供氮素来源，这类物质主要用来合成细氮源物质为微生物提供氮素来源，这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质，一般不作为能源，只有少数自养微生物能胞中的含氮物质，一般不作为能源，只有少数自养微生物能利用铵盐、硝酸盐同时作为氮源与能源。

利用铵盐、硝酸盐同时作为氮源与能源n常用的蛋白质类氮源包括常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨蛋白胨( (peptonepeptone) )、、鱼粉、蚕蛹粉、鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、牛肉浸膏黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、牛肉浸膏( (beef extractbeef extract) )、、酵母浸膏酵母浸膏( (yeast extractyeast extract) )等微生物对这类氮源的利用具等微生物对这类氮源的利用具有选择性有选择性 n速效氮源：速效氮源：n迟效氮源：迟效氮源：（三）无机盐（三）无机盐( (inorganic salt) )Ø无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质, ,Ø它们在机体中的生理功能主要是它们在机体中的生理功能主要是作为酶活性中心的组成部作为酶活性中心的组成部分、分、维持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细维持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等生物生长的能源物质等Ø微生物生长所需的无机盐一般有磷酸盐、硫酸盐、氯化物微生物生长所需的无机盐一般有磷酸盐、硫酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物。

以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物 Ø微量元素对微生物的生长是必须的，一般参与酶的组成或微量元素对微生物的生长是必须的，一般参与酶的组成或使酶活化使酶活化（四）生长因子（四）生长因子( (growth factor) )ü生长因子通常指那些微生物生长所必需且需要量很小生长因子通常指那些微生物生长所必需且需要量很小, ,而且而且微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物机化合物ü不同微生物需求的生长因子的种类和数量是不同的不同微生物需求的生长因子的种类和数量是不同的ü根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同, ,可将生长因子分为维生素可将生长因子分为维生素( (vitamin) )、、氨基酸与嘌呤及嘧啶氨基酸与嘌呤及嘧啶三大类 （五）水（五）水水是微生物生长所必不可少的水是微生物生长所必不可少的水在细胞中的生理功能主要有水在细胞中的生理功能主要有: :(1)(1)起到溶剂与运输介质的作用起到溶剂与运输介质的作用, ,营养物质的吸收与代谢产物的营养物质的吸收与代谢产物的分泌必须以水为介质才能完成分泌必须以水为介质才能完成; ;(2)(2)参与细胞内一系列化学反应参与细胞内一系列化学反应; ;(3)(3)维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象; ;(4)(4)因为水的比热高因为水的比热高, , 是热的良好导体是热的良好导体, ,能有效地吸收代谢过程能有效地吸收代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外中产生的热并及时地将热迅速散发出体外, ,从而有效地控制从而有效地控制细胞内温度的变化细胞内温度的变化; ;(5)(5)保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素; ;(6)(6)微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，微生物通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。

如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离 三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求自养微生物自养微生物 完完全全在在无无机机环环境境中中生生存存，，以以COCO2 2、、碳碳酸酸盐盐为为碳碳源源，，以以铵铵盐盐和和硝硝酸酸盐盐为为氮氮源源来来合合成成细细胞胞质质的的微微生生物物称称为为自养微生物自养微生物异养微生物（有机营养型）异养微生物（有机营养型） 在完全无机环境中生长繁殖，以含碳有机物为碳源，在完全无机环境中生长繁殖，以含碳有机物为碳源，含氮有机物或无机物为氮源，合成细胞物质，称为含氮有机物或无机物为氮源，合成细胞物质，称为异养微生物异养微生物第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型异养型生物：以有机物为碳源异养型生物：以有机物为碳源自养型生物自养型生物：以：以CO2为碳源为碳源生长所需要的营养物质生长所需要的营养物质生物生长过程中能量的来源生物生长过程中能量的来源光能营养型：以光为能源光能营养型：以光为能源化能营养型：化能营养型：以有机物氧化释放以有机物氧化释放 的化学能为能源的化学能为能源光能自养型：光能自养型：光能自养型：光能自养型：以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长光能异养型：光能异养型：光能异养型：光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养以光为能源，但生长需要一定的有机营养以光为能源，但生长需要一定的有机营养以光为能源，但生长需要一定的有机营养化能自养型：化能自养型：化能自养型：化能自养型：以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物化能异养型：化能异养型：化能异养型：化能异养型：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质微生物种类繁多，营养类型比较复杂，常在不同层次和侧重点微生物种类繁多，营养类型比较复杂，常在不同层次和侧重点上对微生物营养类型进行划分：上对微生物营养类型进行划分：第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型 微生物营养类型微生物营养类型(Ⅰ)(Ⅰ)第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型微生物的营养类型微生物的营养类型(Ⅱ)(Ⅱ)第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型1 1．光能无机自养型（光能自养型）．光能无机自养型（光能自养型）能以能以CO2为唯一或主要为唯一或主要碳源碳源；；进行进行光合作用光合作用获取生长所需要的获取生长所需要的能量能量；；以以无机物无机物如如H2、、H2S、、S等作为供氢体或等作为供氢体或电子供体电子供体，使，使CO2还原为细胞物质；还原为细胞物质；藻类及蓝细菌藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体），进行产氧型的光合等和植物一样，以水为电子供体（供氢体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。

而作用，合成细胞物质而红硫细菌红硫细菌，以，以H2S为电子供体，产生细胞物质，并伴随硫为电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生元素的产生CO2+ + 2H2S光能光能光合色素光合色素[ [ CH2O] + 2S+ ] + 2S+ H2O第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型2 2．光能有机异养型（光能异养型）．光能有机异养型（光能异养型）不能不能以以CO2为主要或唯一的为主要或唯一的碳源碳源；；以以有机物有机物作为作为供氢体供氢体，利用光能将，利用光能将COCO2 2还原为细胞物质；还原为细胞物质；在生长时大多数需要在生长时大多数需要外源的生长因子外源的生长因子；；例如，例如，红螺菌属红螺菌属中的一些中的一些细菌细菌能利用能利用异丙醇异丙醇作为作为供氢体供氢体，将，将CO2 还原成细胞物质，同时积累丙酮光能异养微生物能利用还原成细胞物质，同时积累丙酮光能异养微生物能利用CO2，，但必须在有机物存在的条件下，才能生长，人工培养还需供给但必须在有机物存在的条件下，才能生长，人工培养还需供给生长因素目前已用这类微生物，如红螺菌来净化高浓度有机生长因素。

目前已用这类微生物，如红螺菌来净化高浓度有机废水，这对废水，这对处理污水、净化环境处理污水、净化环境，很有发展前途很有发展前途CHOH + CO2H3CH3C2光能光能光合色素光合色素2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型光能无机自养型光能无机自养型和和光能有机异养型光能有机异养型微生物微生物可利用光能生长，在可利用光能生长，在地球早期生态环境的演化过程地球早期生态环境的演化过程中起中起重要作用重要作用第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型3 3．化能无机自养型（化能自养型）．化能无机自养型（化能自养型）生长所需要的能量来自生长所需要的能量来自无机物氧化无机物氧化过程中放出的过程中放出的化学能化学能；；以以CO2或或碳酸盐碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、、H2S、、Fe2+、、NH3或或NO2-等等无机物无机物作为作为电子供体电子供体使使CO2还原成细胞物质还原成细胞物质这类细菌包括这类细菌包括硫细菌、硝化细菌、硫细菌、硝化细菌、H细菌、铁细菌细菌、铁细菌等，等，硫细菌硫细菌和和硝化细菌硝化细菌与生产密切相关。

与生产密切相关化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全没有有机物及无光的化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全没有有机物及无光的环境中生长它们广泛分布于环境中生长它们广泛分布于土壤及水环境中土壤及水环境中, ,参与地球物质循环参与地球物质循环；；如：氧化铁硫杆菌可把如：氧化铁硫杆菌可把FeO氧化成氧化成Fe，，Fe氧化氧化率达率达95－－100％％并放出能量并放出能量 　　　　　　Fe2＋　　　　＋　　　　Fe3＋＋＋＋e＋＋Q 　　　　用用氧化亚铁硫杆菌氧化黄铁矿氧化亚铁硫杆菌氧化黄铁矿时，可以生时，可以生成成硫酸硫酸和和硫酸高铁硫酸高铁，，硫酸高铁硫酸高铁是是强氧化剂强氧化剂和和溶溶剂剂可以可以溶解矿物溶解矿物，如，如溶解铜矿溶解铜矿析出析出铜元素铜元素，用，用这类微生物来开矿冶金称为细菌冶金，是开采这类微生物来开矿冶金称为细菌冶金，是开采贫矿贫矿和和尾矿尾矿的有效办法，用细菌浸出的有效办法，用细菌浸出Fe的速度的速度比完全氧化快比完全氧化快56－－60倍三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求3．化能无机自养型（化能自养型）．化能无机自养型（化能自养型）第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型4 4．化能有机异养型（化能异养型）．化能有机异养型（化能异养型）生长所需要的能量均来自生长所需要的能量均来自有机物氧化有机物氧化过程中放出的过程中放出的化学能化学能；；生长所需要的生长所需要的碳源碳源主要是一些主要是一些有机化合物有机化合物，， 如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。

有机物通常既是碳源也是能源；有机物通常既是碳源也是能源；大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物；大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物；所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型4 4．化能有机异养型（化能异养型）．化能有机异养型（化能异养型）腐生型腐生型( (metatrophy) )：：可利用无生命的有机物可利用无生命的有机物( (如动植物尸体和残体如动植物尸体和残体) )作为碳源；作为碳源；寄生型寄生型( (paratrophy) )：：寄生在活的寄主机体内吸取营养物质寄生在活的寄主机体内吸取营养物质, ,离开寄主就不能生存；离开寄主就不能生存；在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：在腐生型和寄生型之间还存在中间类型： 兼性腐生型兼性腐生型( (facultive metatrophy) )；；兼性寄生型兼性寄生型( (facultive paratrophy) )；；根据化能有机异养型微生根据化能有机异养型微生物利用的有机物性质的不物利用的有机物性质的不同同, ,又可将它们分为又可将它们分为三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型不同营养类型之间的界限并非绝对不同营养类型之间的界限并非绝对异养型微生物并非绝对不能利用异养型微生物并非绝对不能利用CO2；；自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；有些微生物在不同生长条件下生长时有些微生物在不同生长条件下生长时, ,其营养类型也会发生改变其营养类型也会发生改变；；例如紫色非硫细菌例如紫色非硫细菌( (purple nonsulphur bacteria) )：：没有有机物时，同化没有有机物时，同化CO2，， 为为自养型微生物自养型微生物；；有机物存在时，利用有机物进行生长，为有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物异养型微生物；；光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物光能营养型微生物；；黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长， 为为化能营养型微生物化能营养型微生物；；微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型第一节第一节 微生物的营养要求微生物的营养要求5 5．营养缺陷型．营养缺陷型某些菌株发生某些菌株发生突变突变( (自然突变或人工诱变自然突变或人工诱变) )后，失去合成某种后，失去合成某种( (或或某些某些) )对该菌株生长必不可少的物质对该菌株生长必不可少的物质( (通常是生长因子如氨基酸、通常是生长因子如氨基酸、维生素维生素) )的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为种突变型菌株称为营养缺陷型营养缺陷型( (auxotroph) )，，相应的野生相应的野生型菌株称为型菌株称为原养型原养型( (prototroph) )。

营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方面的研究营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方面的研究微生物生长需要的生长因子与营养缺陷型之间的关系？微生物生长需要的生长因子与营养缺陷型之间的关系？第二节第二节 培养基培养基培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础培养基（培养基（medium））是人工配制的，适合微生物生长繁殖或是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质用以培养、分离、鉴定、保存各种微生物产生代谢产物的营养基质用以培养、分离、鉴定、保存各种微生物或积累代谢产物或积累代谢产物任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理；；1 1、常规高压蒸汽灭菌：、常规高压蒸汽灭菌：1.051.05kg/cmkg/cm2 2,121.3℃15-30,121.3℃15-30分钟；分钟；0.560.56kg/cmkg/cm2 2,112.6℃15-30,112.6℃15-30分钟分钟2 2、某些成分进行分别灭菌；、某些成分进行分别灭菌；3 3、过滤除菌；、过滤除菌；第二节第二节 培养基培养基一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法 在微生物学研究和生产实践中，配置合适的培养基是一项最基本的要求。

在微生物学研究和生产实践中，配置合适的培养基是一项最基本的要求许多工作选用现成培养基的基础上，还要求亲自设计一种更合适的培养基许多工作选用现成培养基的基础上，还要求亲自设计一种更合适的培养基这就要求人们除了熟悉微生物的营养知识和规律外，还有一套科学设计培这就要求人们除了熟悉微生物的营养知识和规律外，还有一套科学设计培养基所遵循的基本原则和方法养基所遵循的基本原则和方法Ø 选择适宜的营养物质选择适宜的营养物质Ø 营养物的浓度及配比合适营养物的浓度及配比合适Ø 物理、化学条件适宜物理、化学条件适宜Ø 经济节约经济节约Ø 精心设计、试验比较精心设计、试验比较一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法1 1、选择适宜的营养物质、选择适宜的营养物质所有的微生物生长繁殖需要培养基中含有六大营养元素，但所有的微生物生长繁殖需要培养基中含有六大营养元素，但由于微生物营养类型复杂；培养不同的微生物必须采用不同由于微生物营养类型复杂；培养不同的微生物必须采用不同的培养基质；培养目的不同，原料的选择和配比不同；的培养基质；培养目的不同，原料的选择和配比不同；实验室的常用培养基：实验室的常用培养基：细菌：细菌： 牛肉膏蛋白胨培养基（或简称普通肉汤培养基）；牛肉膏蛋白胨培养基（或简称普通肉汤培养基）；放线菌：高氏放线菌：高氏1 1号合成培养基培养；号合成培养基培养；酵母菌：麦芽汁培养基；酵母菌：麦芽汁培养基；霉菌：霉菌： 查氏合成培养基；查氏合成培养基；实验室一般培养：普通常用培养基；实验室一般培养：普通常用培养基；遗传研究：成分清楚的合成培养基；遗传研究：成分清楚的合成培养基；生理、代谢研究：选用相应的培养基配方；生理、代谢研究：选用相应的培养基配方；例如枯草芽孢杆菌：例如枯草芽孢杆菌：一般培养：肉汤培养基或一般培养：肉汤培养基或LBLB培养基；培养基；自然转化：基础培养基；自然转化：基础培养基；观察芽孢：生孢子培养基；观察芽孢：生孢子培养基；产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶 培养基；培养基；一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法2 2、营养物质浓度及配比合适、营养物质浓度及配比合适营养物质的浓度适宜；营养物质之间的配比适宜；营养物质的浓度适宜；营养物质之间的配比适宜；高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等不仅不能维持和促进微高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等不仅不能维持和促进微生物的生长，反而起到抑制或杀菌作用。

生物的生长，反而起到抑制或杀菌作用培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长繁殖和繁殖和( (或或) )代谢产物的形成和积累，其中碳氮比代谢产物的形成和积累，其中碳氮比( (C/N)C/N)的影响的影响较大发酵生产谷氨酸时：发酵生产谷氨酸时：碳氮比为碳氮比为4/14/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；碳氮比为碳氮比为3/13/1时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法3 3、物理化学条件适宜、物理化学条件适宜ü pH；ü 水活度；ü 氧化还原电位；3、物理化学条件适宜2）水活度在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量，，一般用在一定的温度和压力条件下一般用在一定的温度和压力条件下, ,溶液的蒸汽压力与同样条溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示，即：件下纯水蒸汽压力之比表示，即：αw=Pw/Pow式中式中PwPw代表溶液蒸汽压力代表溶液蒸汽压力, , P PO Ow w代表纯水蒸汽压力。

代表纯水蒸汽压力纯水纯水αwαw为为1.00,1.00,溶液中溶质越多溶液中溶质越多, , αwαw越小微生物一般在微生物一般在αwαw为为0.600.60～～0.990.99的条件下生长的条件下生长, , αwαw过低时过低时, ,微生物生长的迟缓期延长微生物生长的迟缓期延长, ,比生长速率和总生长量减少比生长速率和总生长量减少微生物不同，其生长的最适微生物不同，其生长的最适αwαw不同3 3、物理化学条件适宜、物理化学条件适宜3 3）氧化还原电位）氧化还原电位氧化还原电位又称氧化还原电势（氧化还原电位又称氧化还原电势（redox potential），），是度量是度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标，其单位是的一种指标，其单位是V V（（伏）或伏）或mVmV（（毫伏）就就象象微生物与微生物与pHpH的关系一样，不同类型微生物生长对的关系一样，不同类型微生物生长对氧化还原电位氧化还原电位( (Ф)Ф)的要求不同的要求不同好氧性微生物：好氧性微生物： +0.1+0.1伏伏以上时可正常生长以上时可正常生长, ,以以+0.3+0.3～～+0.4+0.4伏伏为宜；为宜；厌氧性微生物厌氧性微生物：： 低于低于+0.1+0.1伏伏条件下生长；条件下生长；兼性厌氧微生物：兼性厌氧微生物： +0.1+0.1伏伏以上时进行好氧呼吸以上时进行好氧呼吸, , +0.1+0.1伏伏以下时进行发酵。

以下时进行发酵 （（P 85P 85第三大段）第三大段）3、物理化学条件适宜3 3）氧化还原电位）氧化还原电位 增加通气量增加通气量( (如振荡培养、搅拌如振荡培养、搅拌) )提高培养基的氧分压，或加提高培养基的氧分压，或加入氧化剂，从而增加入氧化剂，从而增加ФФ值；值；在培养基中加入抗坏血酸（在培养基中加入抗坏血酸（0.1%0.1%）、硫化氢）、硫化氢(0.025%)(0.025%)、半胱氨酸、半胱氨酸(<0.05%)(<0.05%)、谷胱甘肽、二硫苏糖醇、庖肉等还原性物质可降低、谷胱甘肽、二硫苏糖醇、庖肉等还原性物质可降低ФФ值氧化还原电位与氧化还原电位与氧分压氧分压和和pHpH有关有关, ,也受某些微生物也受某些微生物代代谢产物谢产物的影响的影响 一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法4 4、经济节约、经济节约配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份, ,特别是在发酵工业中特别是在发酵工业中, ,以降低生产成本。

以降低生产成本以粗代精以粗代精以以““野野””代代““家家””以废代好以废代好以简代繁以简代繁以烃代粮以烃代粮以纤代糖以纤代糖以无机氮代蛋白以无机氮代蛋白对微生物来说，各种粗原料营养更加完全，效果更好对微生物来说，各种粗原料营养更加完全，效果更好而且在经济上也节约而且在经济上也节约以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉质的野生植物，可以部分取代粮食用于工业发都是富含淀粉质的野生植物，可以部分取代粮食用于工业发酵的碳源酵的碳源以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微生物的原料以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微生物的原料例如，糖蜜例如，糖蜜( (制糖工业中含有蔗糖的废液制糖工业中含有蔗糖的废液) )、乳清、乳清( (乳制品工业中乳制品工业中含有乳糖的废液含有乳糖的废液) )、豆制品工业废液及黑废液、豆制品工业废液及黑废液( (造纸工业中含有戊造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫酸纸浆糖和己糖的亚硫酸纸浆) )等都可作为培养基的原料等都可作为培养基的原料工业上的甲烷发酵主要利用废水、废渣作原料工业上的甲烷发酵主要利用废水、废渣作原料, ,在我国农村，已推广利用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃在我国农村，已推广利用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料。

另外料另外, ,大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆、酵大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆、酵母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常用的发酵工业原母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常用的发酵工业原料以大气氮、铵盐、硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价以大气氮、铵盐、硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原料，让微生物转化成菌体蛋白质或含氮原料用作发酵培养基的原料，让微生物转化成菌体蛋白质或含氮的发酵产物供人们利用的发酵产物供人们利用一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法5 5、精心设计、试验比较、精心设计、试验比较Ø 进行生态模拟，研究某种微生物的培养条件；进行生态模拟，研究某种微生物的培养条件；Ø 文献查阅，设计特定微生物的培养基配方；文献查阅，设计特定微生物的培养基配方；Ø 试验比较，确定特定微生物的最佳培养条件；试验比较，确定特定微生物的最佳培养条件；第二节第二节 培养基培养基二、二、培养基的类型及应用培养基的类型及应用1．按成份不同划分天然培养基天然培养基( (complex medium)complex medium)：：非化学限定培养基非化学限定培养基以化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物组成以化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物组成，，优点：成本低，可用于微生物发酵生产。

优点：成本低，可用于微生物发酵生产合成培养基合成培养基( (synthetic medium)synthetic medium)：：化学限定培养基化学限定培养基是由化学成份完全了解的物质配制而成的培养基，是由化学成份完全了解的物质配制而成的培养基，优点：优点：重复性强重复性强缺点：缺点：成本高用途：进行微生物营养要求、成本高用途：进行微生物营养要求、代谢、分类鉴定、生物量测定、菌种选育、遗传分析等代谢、分类鉴定、生物量测定、菌种选育、遗传分析等第二节第二节 培养基培养基二、二、培养基的类型及应用培养基的类型及应用2 2．根据物理状态划分．根据物理状态划分液体培养基（液体培养基（liquid mediumliquid medium））；；不加凝固剂，主要用于不加凝固剂，主要用于大规模工业发酵以及实验室进行微生物的各种生理、代谢大规模工业发酵以及实验室进行微生物的各种生理、代谢研究和获得大量菌体之用研究和获得大量菌体之用半固体培养基半固体培养基（（semisolid mediumsemisolid medium））；；在液体培养基中加在液体培养基中加入入0.20.2％～％～0.70.7％的凝固剂。

一般用于观察微生物的运动特％的凝固剂一般用于观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价测定等征、分类鉴定及噬菌体效价测定等固体培养基（固体培养基（solid medium)solid medium)；；在液体培养基中加入一定在液体培养基中加入一定量的凝固剂，主要用于微生物分离、鉴定、活菌计数及菌量的凝固剂，主要用于微生物分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏等种保藏等第二节第二节 培养基培养基二、二、培养基的类型及应用培养基的类型及应用3 3．按用途划分．按用途划分1 1）基础培养基）基础培养基( (minimum medium)minimum medium)在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，也称为基本培养基基础培养基也可作为一些特殊培养基的基础成分也称为基本培养基基础培养基也可作为一些特殊培养基的基础成分2 2）完全培养基）完全培养基( (complete medium)complete medium)在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的所有营养物质的培养基在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的所有营养物质的培养基牛肉膏蛋白胨培养基就是枯草芽孢杆菌等的完全培养基牛肉膏蛋白胨培养基就是枯草芽孢杆菌等的完全培养基二、二、培养基的类型及应用培养基的类型及应用3 3．按用途划分．按用途划分3 3）加富培养基和富集培养基）加富培养基和富集培养基( (enrichment medium)enrichment medium)在普通培养基（如肉汤蛋白胨培养基）中加入某些特殊营在普通培养基（如肉汤蛋白胨培养基）中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。

养物质制成的一类营养丰富的培养基这些特殊营养物质包括这些特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液织液等用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物，如等用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物，如培养百日咳博德氏菌培养百日咳博德氏菌( (Bordetella pertussis) )需要含有血液的需要含有血液的加富培养基加富培养基 根据待分离微生物的特点设计的培养基，用于从环境中富集根据待分离微生物的特点设计的培养基，用于从环境中富集和分离某种微生物和分离某种微生物目的微生物在这种培养基中较其他微生物生长速度快，并（目的微生物在这种培养基中较其他微生物生长速度快，并逐渐富集而占优势，从而容易达到分离该种微生物的目的。

逐渐富集而占优势，从而容易达到分离该种微生物的目的第二章中的富集培养概念）（第二章中的富集培养概念）二、二、培养基的类型及应用培养基的类型及应用3 3．按用途划分．按用途划分4 4）鉴别培养基）鉴别培养基( (differential medium)differential medium)用于鉴别不同类型微生物的培养基，用于鉴别不同类型微生物的培养基，特定的化学反应，产生明显的特征性变化，特定的化学反应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化根据这种特征性变化, ,可将该种微生物与其他微生物区分开来可将该种微生物与其他微生物区分开来用于微生物的快速分离鉴定以及分离和筛选产生某种代谢产物用于微生物的快速分离鉴定以及分离和筛选产生某种代谢产物的微生物菌种的微生物菌种p88p88第二大段）第二大段）5 5）选择培养基）选择培养基( (selective medium)selective medium)用于将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的用于将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基根据不同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学物培养基根据不同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学物质的敏感性不同，在培养基中质的敏感性不同，在培养基中加入相应的特殊营养物质或化加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长学物质，抑制不需要的微生物的生长，，有利于所需微生物的有利于所需微生物的生长。

生长5 5）选择培养基）选择培养基( (selective medium)selective medium)5 5）选择培养基）选择培养基( (selective medium)selective medium)第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞营养物质能否被微生物利用的一个重要因素是这些营养物质能否营养物质能否被微生物利用的一个重要因素是这些营养物质能否进入微生物细胞只有营养物质进入细胞后才能被微生物细胞内进入微生物细胞只有营养物质进入细胞后才能被微生物细胞内的新陈代谢系统分解利用，才能保证微生物的正常生长繁殖，的新陈代谢系统分解利用，才能保证微生物的正常生长繁殖，影响营养物质进入细胞的因素有三种：影响营养物质进入细胞的因素有三种：1.1.营养物质本身的性质营养物质本身的性质2.2.微生物所处环境微生物所处环境3.3.微生物细胞透过屏障微生物细胞透过屏障第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞ü 扩散扩散( (diffusion)n)ü 促进扩散促进扩散( (facilitated diffusion) )ü 主动运输主动运输( (active transport) )ü 膜泡运输膜泡运输( (memberane vesicle transport) ) 根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为以下几种根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为以下几种第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞一、扩散一、扩散(diffusion)扩散是一种最简单的物质跨膜运输方式，扩散是一种最简单的物质跨膜运输方式，1 1、由高浓度的胞外（内）环境向低浓度的胞内（外）环境扩散。

由高浓度的胞外（内）环境向低浓度的胞内（外）环境扩散2 2、为纯粹的物理学过程，不消耗能量，、为纯粹的物理学过程，不消耗能量，3 3、其动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差，营养物质不能、其动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差，营养物质不能逆浓度运输逆浓度运输第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞一、单纯扩散一、单纯扩散( (diffusion) )物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关, ,分子量小、脂溶性、极性小的分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞物质易通过扩散进出细胞扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主要方式扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主要方式, ,水水是唯一可以通过扩散自由通过原生质膜的分子是唯一可以通过扩散自由通过原生质膜的分子, ,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些气体分子一些气体分子( (O O2 2、、COCO2 2) )及某些及某些氨基酸氨基酸在一定程度上也可通过扩散进在一定程度上也可通过扩散进出细胞第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞二、促进扩散二、促进扩散(facilitated diffusion)促进扩散与单纯扩散的一个主要差别是：促进扩散与单纯扩散的一个主要差别是：通过促进扩散进行跨膜运输的物质需要借助与载体通过促进扩散进行跨膜运输的物质需要借助与载体( (carrier)carrier)的作用才能进入细胞的作用才能进入细胞( (图图4-1)4-1)，而且每种载体只运输相应的，而且每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。

物质，具有较高的专一性运输葡萄糖的载体只运输葡萄糖运输葡萄糖的载体只运输葡萄糖这种运输方式多发生在真核微生物，原核生物少见这种运输方式多发生在真核微生物，原核生物少见Ø 被动的物质跨膜运输方式被动的物质跨膜运输方式Ø 物质运输过程中不消耗能量物质运输过程中不消耗能量Ø 参与运输的物质本身的分子结构不发生变化参与运输的物质本身的分子结构不发生变化Ø 不能进行逆浓度运输不能进行逆浓度运输Ø 运输速率与膜内外物质的浓度差成正比运输速率与膜内外物质的浓度差成正比第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞二、促进扩散二、促进扩散(facilitated diffusion)载体只影响物质的运输速率，并不改变该物质在膜内外形成的动载体只影响物质的运输速率，并不改变该物质在膜内外形成的动态平衡状态；态平衡状态；这种性质都类似于酶的作用特征，因此载体蛋白也称为这种性质都类似于酶的作用特征，因此载体蛋白也称为透过酶；透过酶；透过酶大都是诱导酶透过酶大都是诱导酶, ,只有在环境中存在机体生长所需的营养物质只有在环境中存在机体生长所需的营养物质时，相应的透过酶才合成时，相应的透过酶才合成三、主动运输三、主动运输( (active transport) ) ATP ADP + Pi 恢复恢复原构像原构像再循环再循环耗能构像耗能构像 改变改变膜上膜上膜外膜外膜内膜内移位移位结合结合第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞三、主动运输三、主动运输( (active transport) )主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式在物质运输过程中需要在物质运输过程中需要消耗能量消耗能量可以进行可以进行逆浓度逆浓度运输运输运输物质所需能量来源：运输物质所需能量来源：好氧型微生物与兼性厌氧微生物直接利用呼吸能；好氧型微生物与兼性厌氧微生物直接利用呼吸能；厌氧型微生物利用化学能厌氧型微生物利用化学能( (ATP)ATP)；；光合微生物利用光能；光合微生物利用光能；嗜盐细菌通过紫膜嗜盐细菌通过紫膜( (purple membrane)purple membrane)利用光能；利用光能；三、主动运输三、主动运输(active transport)第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞主动运输特点主动运输特点Ø 被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内 Ø 要消耗能量，必需有能量参加。

要消耗能量，必需有能量参加 Ø 有膜载体参加，膜载体发生构型变化有膜载体参加，膜载体发生构型变化 Ø 被运送物质不发生任何变化被运送物质不发生任何变化第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞三、主动运输三、主动运输(active transport)1、初级主动运输(primary active transport)是指由电子传递系统、是指由电子传递系统、ATPATP酶或细菌嗜紫红质引起的质子运输方式酶或细菌嗜紫红质引起的质子运输方式从物质运输的角度考虑是一种质子的主动运输方式从物质运输的角度考虑是一种质子的主动运输方式呼吸能、化学能和呼吸能、化学能和光能的消耗，引起光能的消耗，引起胞内质子外排，导胞内质子外排，导致原生质膜内外建致原生质膜内外建立质子浓度差，使立质子浓度差，使膜处于充能状态膜处于充能状态第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞三、主动运输三、主动运输( (active transport) )1 1、初级主动运输、初级主动运输( (primary active transport) )第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞三、主动运输三、主动运输(active transport)2 2、次级主动运输、次级主动运输( (secondary active transport) )同向运输同向运输( (symportsymport) )：：某一物质与质子通某一物质与质子通过同一载体按同一方向运输。

过同一载体按同一方向运输逆向运输逆向运输( (antiportantiport) )：：某一物质与质子某一物质与质子通过同一载体按相反方向进行运输通过同一载体按相反方向进行运输单向运输单向运输( (uniportuniport) )：：质子浓度差在消失质子浓度差在消失过程中，可促使某些物质通过载体进出过程中，可促使某些物质通过载体进出细胞为什么被称为：为什么被称为：次级主动运输？次级主动运输？通过初级主动运输建立的能化膜在质子通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差消失的过程中，往往偶联其它物浓度差消失的过程中，往往偶联其它物质的运输质的运输第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞三、主动运输三、主动运输(active transport)3、基团转位(group translocation)基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输 有一个有一个复杂的运输系统复杂的运输系统来完成物质的运输；来完成物质的运输；物质在运输过程中发生物质在运输过程中发生化学变化化学变化；； 基团转位：是在研究糖的运输时发现的一种主动运输基团转位：是在研究糖的运输时发现的一种主动运输方式。

运输过程中需要能量，被运输的物质发生化学方式运输过程中需要能量，被运输的物质发生化学变化的运输叫基团移位许多糖就是靠基团移位进行变化的运输叫基团移位许多糖就是靠基团移位进行运输的这种运输方式是微生物通过磷酸转移酶系统运输的这种运输方式是微生物通过磷酸转移酶系统来运输营养物质的来运输营养物质的 膜外内EⅡc糖糖-P FⅢFⅢ-PP-HPrHPrPEP丙酮酸EⅠ基团移位基团移位 磷酸转移磷酸转移E E系统（系统（PTSPTS）） 酶酶ⅠⅠ（非特异性）（非特异性） 酶酶Ⅱ: Ⅱ: 酶酶ⅡⅡc,c,酶酶ⅡⅡa,a,酶酶ⅡⅡb b 热稳定蛋白热稳定蛋白HPrHPr（（特异性）特异性） PEPPEP＋＋HPrHPr　　MgMg+2 +2 , ,酶酶ⅠⅠ磷酸磷酸——HPrHPr + + 丙酮酸丙酮酸 ( (在细胞质中进行在细胞质中进行) )磷酸磷酸——HPrHPr＋＋糖糖 MgMg+2+2, ,酶酶ⅡⅡ　　糖糖——磷酸脂＋磷酸脂＋HPrHPr （（在细胞膜上进行）在细胞膜上进行）F F ⅢⅢ＋＋3 3磷酸－磷酸－HPr FHPr FⅢⅢ－－3 3磷酸＋磷酸＋3 3 HPrHPr F FⅢⅢ－－3 3磷酸＋磷酸＋3 3乳糖乳糖 MgMg++++酶酶Ⅱ 3Ⅱ 3乳糖－乳糖－3 3磷酸＋磷酸＋ 基团转移运输特点：基团转移运输特点：Ø 需要磷酸酶系统进行催化需要磷酸酶系统进行催化 Ø 被运输的物质发生化学变化，被磷酸化被运输的物质发生化学变化，被磷酸化 Ø 需要能量需要能量第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞三、主动运输三、主动运输(active transport)4 4、、Na+,K+-ATP酶酶( (Na+,K+-ATPase) )系统系统丹麦学者斯克丹麦学者斯克（（J.C.Skou) )在在19571957年发现，在年发现，在19971997年获年获得诺贝尔化学奖，是得诺贝尔化学奖，是一种重要的离子通道一种重要的离子通道蛋白，功能是利用蛋白，功能是利用ATP的能量将的能量将Na+由由细胞内泵出胞外，并细胞内泵出胞外，并将将K+泵入胞内。

细胞泵入胞内细胞内维持高浓度内维持高浓度K+是保是保证许多酶活性和蛋白证许多酶活性和蛋白质合成所必须的又质合成所必须的又称为称为Na+-K+-泵Ø 主动运输——钠钾泵（直接消耗ATP）第三节第三节 营养物质进入细胞营养物质进入细胞四、膜泡运输四、膜泡运输(memberane vesicle transport)膜泡运输主要存在于原生动物中，特别是变形虫膜泡运输主要存在于原生动物中，特别是变形虫( (amoeba) )，，为这类微生物的一种营养物质的运输方式为这类微生物的一种营养物质的运输方式) )Ø 胞吞和胞吐作用胞吞和胞吐作用 ——生物大分子或生物大分子或颗粒物质的运输颗粒物质的运输n物质的跨膜运输 （总结）ØØ 被动运输被动运输————简单扩散简单扩散简单扩散简单扩散 ————促进扩散促进扩散促进扩散促进扩散ØØ 主动运输主动运输————直接消耗直接消耗直接消耗直接消耗ATPATPATPATP （（（（动物细胞）动物细胞）动物细胞）动物细胞）————钠钾泵钠钾泵钠钾泵钠钾泵 （植物细胞）（植物细胞）（植物细胞）（植物细胞）————质子泵质子泵质子泵质子泵 胞吞和胞吐作用胞吞和胞吐作用 ————生物大分子或颗粒物质的运输生物大分子或颗粒物质的运输生物大分子或颗粒物质的运输生物大分子或颗粒物质的运输本章思考题：本章思考题：1 1）微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利）微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利用，这必然就要涉及到对微生物的培养。

能否找到一种培养用，这必然就要涉及到对微生物的培养能否找到一种培养基，使所有的微生物都能良好地生长？为什么？基，使所有的微生物都能良好地生长？为什么？2 2）试结合微生物学实验课的内容，谈谈在选择、配制和使用）试结合微生物学实验课的内容，谈谈在选择、配制和使用培养基时应注意哪些方面的内容你们在实验中是如何做的培养基时应注意哪些方面的内容你们在实验中是如何做的？有何体会？？有何体会？3 3）试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。