第四章微生物的营养和培养基Ppt第四章微生物的营养和培养基营养：是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。是生命活动的起点和物质基础。营养物指具有营养功能的物质。微生物中还包括光辐射微生物的营养物元素水平和营养要素水平上均与动植物接近，它们之间存在营养上的统一性。元素水平：20种左右，以C、H、O、N、S、P为主；营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水第一节微生物的6类营养要素概念：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。约占细胞干重的50%，为大量营养物。碳源谱：一切微生物可利用的碳源范围。十分广泛：二、氮源三、能源四、生长因子五、无机盐六、水第二节微生物的营养类型第二节微生物的营养类型第三节营养物质进入细胞的方式一、单纯扩散单纯扩散模式图特点驱动力：浓度差(浓度梯度)，不需要外界能量。需借助于载体蛋白，有载体蛋白构象变化，但无溶质分子变化促进扩散模式图特点驱动力：外界能量需借助于载体蛋白，有载体蛋白构象变化，但溶质无分子变化扩散物质：离子、一些糖类(单糖、双糖)、氨基酸和有机酸等有特异性或选择性，有逆浓度梯度的“浓缩”能力，扩散速度快，是物质运输的主要方式主动运送模式图离子泵（Na+-K+-ATP酶系统）具体步骤: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+脱磷酸化恢复为E,同时将K+运入细胞.四、基团移位运送机制:是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统.运送步骤:1.热稳载体蛋白(HPr)的激活细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团把HPr激活。酶ⅠPEP+HPr丙酮酸+P-HPrHPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用，也无底物特异性。2、糖经磷酸化而运入膜内膜外环境中的糖先与外膜表面的酶Ⅱc结合，接着糖分子被由P-HPr酶Ⅱa酶Ⅱb逐级传递来的磷酸基团激活，最后通过酶Ⅱc再把这一磷酸糖释放到细胞质中。酶ⅡP-HPr+糖糖-P+HPr酶Ⅱ共有酶Ⅱc、酶Ⅱa和酶Ⅱb3种。其中酶Ⅱa为细胞质蛋白，无底物特异性，而酶Ⅱb和Ⅱc均为膜蛋白，它对底物具有特异性选择作用，可通过诱导产生，种类很多。P项目第三节营养物质进入细胞的方式本次教学回顾及作业上次教学回顾第四节培养基一、选用和设计培养基的原则和方法1、目的明确2、营养协调2、营养协调讨论题1：基团移位中各酶比较单纯扩散、促进扩散、主动运送、基团移位PEP+HPr丙酮酸+P-HPr熟悉培养基的种类和设计、选用培养基的原则、方法。发酵培养基C/N比较高，种子培养基C/N比较低驱动力：浓度差(浓度梯度)，不需要外界能量5g;FeSO40.为避免产生金属沉淀物，可加入EDTA或NTA等螯合剂，常用质量浓度为0.一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。水活度(αw)=P/P0=ERH/100光能自养、光能异养、化能自养、化能异养如：马铃薯蔗糖培养基。组合培养基(chemicaldefinedmedia)不同营养类型的微生物，其对营养物的需求差异很大。多数氨基酸、简单蛋白质等对微生物影响最大的是：分子氧和分子氢的浓度脱水培养基(dehydratedculturemedia)指以氢电极为标准时某氧化还原系统的电极电位值，单位是V或mV。是一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能(富集或增殖)，广泛用于菌种筛选等领域(如我国民间的红曲、泡菜)一)按对培养基成分的了解作分类加富性选择培养基---“投其所好”：分离对象对某种营养物(特殊的C源和N源)有一特殊“嗜好”的原理无氧呼吸时的氢受体(NO3-、SO42-等)在同温同压下，某溶液的蒸气压(P)与纯水蒸气压P0)之比，等于该溶液的百分相对湿度值(ERH)。抑制性选择培养基---“取其所抗”：分离对象对某种抑菌物质所特有的抗性细菌培养基——营养肉汤（nutrientbroth)：各种微生物对培养基的氧化还原电势的要求：微生物细胞内各成分间有较稳定的比例。将大量的纤维素农副产品转变为优质饲料、工业发酵原料、燃料及人类的食品及饮料。双层平板法：测定噬菌体和效价等是指培养基组分应适合微生物的营养特点3、条件适宜3、条件适宜3、条件适宜3、条件适宜3、条件适宜3、条件适宜4、经济节约4、经济节约四种方法四种方法二、培养基的种类一)