第四章微生物的生长繁殖及其控制

第四章微生物的生长繁殖及其控制内容摘要：

生物。 ◆ 嘌呤和嘧啶：用于合成核酸 (DNA and RNA) ◆ 氨基酸：蛋白质合成 ◆ 维生素：构成酶的辅基或辅酶 根据微生物对生长因子的需要存在差异 ，可分为： ◆ 野生型 (wild type) 原养型 不需要生长因子而能在基础培养基 上生长的菌株 ◆ 营养缺陷型 (auxotroph) 由于自发或诱发突变等原因从野生 型菌株产生的需要提供特定生长素物 质才能生长的菌株 水 水是微生物最基本的组成分（ 70％ — 90％） 水是微生物体内和体外的溶剂（吸收营养成分和代谢废物） 水是细胞质组分，直接参与各种代谢活动 调节细胞温度和保持环境温度的稳定（比热高，传热快） 微生物的营养类型 异养型生物 自养型生物 生长所需要的营养物质 生物生长过程中能量的来源 光能营养型 化能营养型 光能自养型：以光为能源，不依赖任何有机物即可正常生长 光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养 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 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 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生长因子 化能无机自养型（化能自养型） 生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能； 以 CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用 H H2S、 Fe2+、 NH3或 NO2等作为电子供体使 CO2还原成细胞物质。 化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的 环境中生长。 它们广泛分布于土壤及水环境中 ,参与地球物质环； 这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。 它们在自然界物质转换过程中起着重要的作用。 通过氧化无机物取得能量，并以 CO2为唯一或主要碳源 ◆ 硝化细菌 : 亚硝化细菌 : 2NH4+ +3O2→2NO 2 +2H2O + 4H++132Kcal 硝化细菌 : NO2 +1/2O2 →NO 3 + Kcal ◆ 硫化细菌 : 通过氧化还原态的无机硫化物（ H2S、 S、 S2O32 、 SO32）获得能量（硫杆菌属，硫微螺菌属） H2S + 1/2 O2 →S +H 2O + Kcal S + 1 1/2 O2+H2O → H 2SO4+ Kcal ◆ 铁细菌： 氧化 Fe2+为 Fe3+获取能量并同化 CO2 2Fe2++1/2O2+2H+ →2Fe 3++H2O+ Kcal ◆ 氢细菌 ：具有氢化酶，从氢的氧化获取能量，同化 CO2 H2+ 1/2 O2 →H 2O + Kcal 多数微生物属于化能异养型 ， 其生长所需要能量和碳源通常来自同一种有机物。 根据化能异养型微生物利用有机物的特性 ， 又可以将其分为下列两种类型： 腐生型微生物 ：利用无生命活性的有机物作为生长的碳源。 寄生型微生物 ：寄生在生活的细胞内 ， 从寄生体内获得生长所需要的营养物质。 存在于寄生与腐生之间的中间过渡类型微生物， 称为兼性腐生型或兼性寄生型。 化能异养型微生物。