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第二章
一微生物化学组成:水分,干物质
干物质:无机物(钾、钠、钙、镁、硫、磷、铁及錳),有机物(蛋白质、核酸、糖类、脂类、其他有机物)
二微生物的营养需要:水、碳源、氮源、无机盐、生长因子
1、水,水是各种生物细胞不可缺少的成分。水是良好的溶剂,微生物的营养吸收、渗透、分泌、排泄等都以水为媒介;微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都必须有水才能进行。
2、碳源,凡能被微生物利用的含碳化合物称为碳源(二氧化碳,石油、糖、脂肪等)。碳源主要提供能量和组成菌体成分的原料
3、氮源,凡能被微生物利用的含氮物质称为氮源。主要提供合成菌体结构所需原料,很少作为能源利用
4、无机盐,(1)磷:在代谢过程中有着重要作用。一部分磷构成核酸、磷脂、辅酶、或辅基,并参与碳水化合物的磷酸化过程(2)硫:硫氢基是许多酶所必须的。其被氧化或与重金属结合时,酶的活性即消失。(3)钠和钾:维持生物细胞和培养基渗透压的主要物质。(4)钙:钙离子可控制细胞的生理作用,变形杆菌合成蛋白酶时需要钙。(5)镁与核酸结合成复合物存在于革兰氏阳性细菌的胞浆膜上与革兰氏染色反应有关(6)铁:是过氧化氢酶、过氧化物酶、细胞色素氧化酶的组成成分
5、生长因子,有些微生物虽然提供给他合适的碳源氮源和无机盐但仍不能正常生长,还需要一定量所谓的“生长因子”其种类很多,主要是B族维生素化合物这些因子多是辅酶或辅基主要成分。
三微生物营养类型
1、光能自养菌:细菌内含有特殊色素可以利用光能,进行光合作用可在完全无机环境生长
2、光能异养菌:这类微生物能以光为能源,利用有机化合物作为供氢体,还原二氧化碳合成有机碳化合物
3、化能自养菌:这类微生物的能量来自无机物氧化时产生的化学能,以二氧化碳或碳酸盐作为碳源,以氨或硝酸盐作为氮源合成细胞中的有机物
4、化能异养菌:微生物中绝大部分都以有机物作为碳源能源。它们都是化能异养型微生物。
四微生物细胞内外物质运输
1、单纯扩散:环境中小分子的可溶性物质从浓度高一侧向浓度低的一侧渗透过程。这种扩散取决于浓度梯度差。
2.促进扩散:是以细胞膜上的特异性蛋白质作为营养物质的载体,将营养物质运送到细胞内释放,加快营养物质运输速度。以扩散梯度来驱动,不需要能量参与。
3.主动运输:细胞内的营养物质浓度高于细胞外若干倍时,营养物质逆浓度梯度向细胞内运送,这种需要能量和透性酶的逆浓度梯度积累营养物质的过程称为主动运输。
4.基团转位:是另一种需要能量的代谢方式。
五.微生物合成产物:有机酸类,醇类脂类及芳香物质,维生素,抗生素,毒素,色素。
1.有机酸类:一些微生物在分解代谢过程中可产生乳酸、醋酸、丙酸、丁酸等有机酸。
2.醇类脂类及芳香物质:某些微生物在代谢过程中可产生醇脂类代谢物质并放出芳香味。
3.维生素:是某些微生物生长所必需的因子。
4.抗生素:许多微生物在代谢过程中,可产生具有抑制和杀死其他微生物作用的物质,这类物质称为抗生素,广泛应用于医疗和食品保藏。
5.色素:许多微生物在氧气充足、温度适宜及一定条件下产生的有色代谢产物,可分为水溶性和脂溶性。
6.毒素:一些微生物在代谢过程中可产生对人、畜有毒害作用的代谢产物。外毒素与内毒素:外毒素是微生物在生命过程中释放或分泌到周围环境中的毒素;内毒素是细胞的组成成分,不释放或分泌到周围环境中微生物细胞死亡或自溶或人工为破坏后才释放出来。六:细菌生长繁殖条件
1.营养物质:细菌生长繁殖所需要的营养物质有水分、无机盐和蛋白胨。有些还需要其它生长因子。
2.酸碱度:多数细菌在PH7.2~7.6的偏碱环境中都能生长。
3.温度:随菌种不同所需要的温度也不同,可分为嗜冷菌、嗜温菌和嗜热菌三种类型
4.渗透压:细菌对渗透压有较大耐受力。处于低渗环境中会因细胞膨胀导致细胞膜破裂而死,处于高渗环境中会造成胞浆大量脱水浓缩而引起质壁分离,生长被抑制。因此细菌适宜在等渗环境中生长繁殖。
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