细菌的营养代谢等

细菌的营养代谢等内容摘要：

细菌的营养代谢等 第二节 细菌的营养与生长繁殖细胞的化学组成细菌的营养要求吸收营养物质的方式细菌的营养类型细菌的生长繁殖细菌的人工培养第三节 细菌的新陈代谢第四节 细菌的分布第五节 细菌的感染与致病性微生物 细胞的化学组成微生物细胞水： 70%物质有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素等及其降解产物无机物（盐）微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”细胞化学元素组成：主要元素 ： 碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素 ： 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。 微生物与动植物营养要素的比较微生物动物（异养）异养 自养绿色植物（自养）碳源 糖类、脂肪 糖 、 醇 、 有 机 酸 等 二 氧 化 碳 、 碳 酸 盐 等 二氧化碳氮源 蛋 白 质 及 其 降 解 物 蛋 白 质 及 其 降 解物 、 有 机 氮 化 物 、无 机 氮 化 物 、 氮无 机 氮 化 物 、 氮 无机氮化物能源 与碳源同 与碳源同 氧 化 无 机 物 或 利 用 日光能利用日光能生长因子 维生素 有 些 需 要 维 生 素 等生长因子不需要 不需要无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐水分 水 水 水 水营养物质的吸收依靠 细胞膜 的功能，将周围环境中的营养物质输送到细胞内。 类型：一、简单 扩散 ( 、促进扩散 (、 主动运输 (、 基团转位 (、简单扩散（ 油，乙醇，脂肪酸等。 (分子量小，脂溶性，极性小 )二、促进扩散（ 基酸，单糖，维生素，无机盐等特异性载体蛋白三、主动运输（ 多数氨基酸，糖类，部分离子（ K+,要特异性载体蛋白 、 消耗能量运输物质所需能量来源：好氧型与兼性厌氧细菌 呼吸能；厌氧型细菌 化学能 (光合细菌 光能；同向运输 (向运输 (向运输 (、 基团转位 (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。 有一个复杂的运输系统来完成物质的运输；物质在运输过程中发生化学变化；酸烯醇式丙酮酸（ 己糖磷酸转移酶系统（磷酸转移酶系统， 种运送营养物质方式的比较比较项目 简单扩散 促进扩散 主动运输 基团转位转运方向 由浓至稀 由浓至稀 由稀至浓 由稀至浓载体蛋白 无 有 有 有运送速度 慢 快 快 快能量消耗 不需要 不需要 需要 需要运送前后 不变 不变 不变 改变溶质分子平衡时内 相等 相等 内部高 内部高外浓度营养类型 电子供体 碳源 能源 举例光能无机自养型（光能自养型） S 或 O 2 光能 着 色 细 菌 、 蓝 细 菌 、 藻 类光能有机异养型（光能异养型）有机物 有机物 光能 红螺细菌化能无机自养型（化能自养型） 学能( 无机物氧化 )氢 细 菌 、 硫 杆 菌 、 亚 硝 化 单胞 菌 属 ( N i t r o s o m o n a s ) 、甲烷杆菌属(、 醋 杆菌属 ( A c e t o b a c t e r )化能有机异养型（化能异养型）有机物 有机物 化学能（ 有 机 物 氧 化 )假 单 胞 菌 属 、 芽 孢 杆 菌 属 、乳 酸 菌 属 、 真 菌 、 原 生 动 物细菌的营养类型腐生菌 利用无生命的有机化合物 (如动植物尸体和残体 )为营养物质 寄生菌 从生活的寄主体内吸收营养物质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 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 ,其营养类型也会发生改变；例如紫色非硫细菌 (没有有机物时，同化 为 自养型微生物；有机物存在时，利用有机物进行生长，为 异养型微生物 ；光照和厌氧条件下，利用光能生长，为 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，为 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细菌的 生长与繁殖（一）生长繁殖的条件1、 营养物质机盐，生长因子，水等2、 0度低温菌 10 20 （湖泊，深海，冷藏食品）中温菌 25 32 ( 腐生菌）， 37 （ 病原菌）高温菌 50 55 （温泉）4、气体（ 1） 专性需氧菌（ ：在有氧气的环境中才能生长，如结核分枝杆菌、枯草芽胞杆菌。 （ 2） 微需氧菌（ :生长过程仅需要少量氧气，如霍乱弧菌。 （ 3） 耐氧菌（ :生长不需氧，氧气存在与否对其生长影响不大，如乳酸菌。 （ 4） 兼性厌氧菌 (：在有氧和无氧条件下均能生长，但有氧时生长较好，大多数病原性细菌属于此类。 (5)专性厌氧菌（ ：在无氧或低氧化还原势的环境下生长（游离氧对其有毒害作用），如破伤风梭菌。 厌氧菌在有氧条件下不能生长的原因是： 厌氧菌缺乏氧化还原电势很高的 细胞色素和细胞色素氧化酶 ， 不能氧化营养物质并获取能量； 缺乏 超 氧 化 物 歧 化 酶 （ 和过氧化氢酶 （ 或过氧化物酶 ） ， 不能分解超氧离子 （ 和过氧化氢 （。 方式： 加入还原剂如谷胱甘肽 、 硫基醋酸盐等； 深层液体培养； 用石蜡油封存；半固体穿刺培养； 烛罐法 （ 氧耗去 ， 约有 7% ； 厌氧培养箱等（二）细菌的繁殖方式和繁殖速度繁殖方式：无性二分裂法繁殖速度：大 多 数 细 菌 ：1520分钟繁殖一代；少数细菌 ， 如结核分枝杆菌：1518小时繁殖一代。 细菌的人工培养微生物的物种（菌株）一般是以群体的形式进行繁衍、保存；纯培养技术 是进行微生物学研究的基础。 （一）无菌技术（二）培养基（三）细菌的培养方法及其生长现象(四）微生物生长的测定（五）纯培养物的获得方法（一）无菌技术 用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物； 在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染；1、微生物培养的常用器具及其灭菌试管、瓶子、培养皿等1887年， R J 明 压蒸汽灭菌： ， 15， 15160 ， 种环、接种针、吸管、涂布棒、牙签等3、接种操作无菌操作：（二）培养基 念人工配制的供给细菌或其他微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。 使用条件：1）适当水份和适宜的营养2）合适的 择适当物理状态4）一旦配成，必须立即进行灭菌处理5) 经济节约主要用途：促使微生物的生长与繁殖，用于微生物纯种的分离、鉴定和制造微生物制品等。 培养基的类型根据营养物质来源不同划分根据培养基的物理状态划分根据培养基的用途划分合成培养基 由已知化学成分及数量的化学药品配置而成。 ( 遗传研究 )天然培养基 采用化学成分还不十分清楚或化学成分不恒定的天然有机物。 半合成培养基 以天然有机物为主要碳源、氮源及生长素的培养基中加入一些化学药品，以补充无机盐成分，使其更能满足微生物对生长的需要。 营养物质 来源 主 要 成 份牛肉浸膏 瘦牛肉组织浸出汁浓缩而 富 含 水 溶 性 碳 水 化 合 物 、 有 机成的膏状物质 氮 化 合 物 、 维 生 素 、 盐 等蛋白胨 将肉、酪素或明胶用酸或 富 含 有 机 氮 化 合 物 、 也 含 有 一蛋白酶水解后干燥而成的 些 维 生 素 和 碳 水 化 合 物粉末状物质酵母浸膏 酵母细胞的水溶性提取物 富含 B 类 维 生 素 , 也 含 有 有 机 氮浓缩而成的膏状物质 化 合 物 和 碳 水 化 合 物配制天然培养基用的几种材料液体培养基用于生产固体培养基 (液体培养基 脂 )用于菌种保藏、纯种分离、菌落特征观察以及活细胞计数等方面。 半固体培养基 (液体培养基 脂 )多用于细菌有无动力的检查。 按用途划分1） 基础培养基 (有满足一般微生物生长繁殖所必需的营养物质，如肉汤蛋白胨培养基（牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、水）。 2） 加富培养基 (营养培养基在基础培养基中加入某些特殊营养物质（如血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液）制成的一类营养丰富的培养基。 3） 选择培养基 (用不同细菌对某些化学药物敏感性不同的特点，可在培养基中加入抑制某些细菌生长的药物，从而筛选出目的细菌。 4)鉴别培养基 （ 鉴别某些细菌的生化反应的培养基。 培养基名称 加入化学物质 微生物代谢产物 培养基特征性变化 主要用途 酪素培养基 酪素 胞外蛋白酶 蛋白水解圈 鉴别产蛋白酶菌株 明胶培养基 明胶 胞外蛋白酶 明胶液化 鉴别产蛋白酶菌株 油脂培养基 食用油 、 土温、 胞外脂肪酶 由淡 红色变成深红色 鉴别产脂肪酶菌株 中性红指示剂 淀粉培养基 可溶性淀粉 胞外淀粉酶 淀粉水解圈 鉴别产淀粉酶菌株 验培养基 醋酸铅 产生黑色沉淀 鉴别产 株 糖发酵培养基 溴甲酚紫 乳酸、醋酸、丙酸等 由紫色变成黄色 鉴别 肠道细菌 远藤氏培养基 碱性复红、亚硫酸钠 酸、乙醛 带金属光泽深红色菌落 鉴别水中大肠菌群 伊红美蓝培养基 伊红、美蓝 酸 带金属光泽深紫色菌落 鉴别水。