4第四章微生物的营养与培养基.ppt

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1、4第四章微生物的营养第四章微生物的营养与培养基与培养基12021/2/24Contents营养物质进入细胞的方式营养物质进入细胞的方式4微生物的营养类型微生物的营养类型3微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成3 1微生物的营养物质微生物的营养物质3 2培养基培养基522021/2/24第一节 微生物细胞的化学组成l组成微生物细胞的化学物质主要包括3类：l水，最主要的组成成分，是微生物代谢过程中不可缺少的溶剂，细胞干重的70%90%；l无机离子，参与有机物组成或单独存在于细胞原生质中灰分；l生物分子，包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素，降解产物、代谢中间产物 等有机化合物，它是生物体和生命现象的

2、构造根底和功能根底。32021/2/24 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成 元素元素：-大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫C H O N是生命体最根本的组成元素是生命体最根本的组成元素S是蛋白质的重要组成元素是蛋白质的重要组成元素P是组成核酸和是组成核酸和ATP不可缺少的元素不可缺少的元素6种占细胞干质量的种占细胞干质量的97%-微量元素：钾、钠、钙、镁、铁、微量元素：钾、钠、钙、镁、铁、锰、锰、铜、钴、锌、钼等铜、钴、锌、钼等 细胞的化学组成也是配制微生物培养基的主要根据.42021/2/241.碳源碳源Carbon source 2.氮源氮源Nitro

3、gen source)3.能源能源Energy source)4.生长因子生长因子Growth factor)5.无机盐无机盐(Inorganic salt)6.水水(Water)传统上根据功能不同对营养物归类传统上根据功能不同对营养物归类传统上根据功能不同对营养物归类传统上根据功能不同对营养物归类六种营养要素六种营养要素:第二节第二节 微生物的营养物质微生物的营养物质52021/2/24一一、碳源碳源 Carbon Source 一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。C元素在细胞干物质中约占50%左右.分无机碳源与有机碳源两大类。凡必须利用有机碳源的微生物叫异养微生物异养微生

4、物。凡以无机碳源作主要碳源的微生物叫自养微生物自养微生物。62021/2/24u 糖类：葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，淀粉，半乳糖，乳糖，甘露糖，纤维二糖，纤维素，半纤维素，甲壳素，木质素等 u 有机酸：乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级脂肪酸，氨基酸等 u 醇类：乙醇 u 脂类：脂肪，磷脂u 烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油 u 碳酸盐：NaHCO3,CaCO3,白垩等 u 其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸，CO2等1.微生物可利用的碳源72021/2/242.碳源特点l1 依碳源分类l自养微生物：利用无机碳源，如CO2、碳酸盐l异养微生物：利用有机碳源，如葡萄糖、淀粉等

5、l2 最适碳源 C-H-Ol最适碳源 糖 醇 有机酸 脂类l最适糖类 单糖 双糖 多糖l最适单糖 已糖 戊糖l最适多糖 淀粉 纤维素 木质素、几丁质应用:诺卡菌和霉菌可以以氰化物作为唯一C源和N源细菌最爱好的碳源是？糖细菌最爱好的碳源是？糖细菌最爱好的碳源是？糖细菌最爱好的碳源是？糖 尤其是葡萄糖及其多糖尤其是葡萄糖及其多糖尤其是葡萄糖及其多糖尤其是葡萄糖及其多糖82021/2/24二二、氮源、氮源 nitrogen Source 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源。也可分为有机氮源和无机素的营养源。也可分为有机氮源和无机氮源硝酸盐。主要合成细胞内各种氮源硝

6、酸盐。主要合成细胞内各种氨基酸和碱基进而合成蛋白质和核酸等氨基酸和碱基进而合成蛋白质和核酸等细胞成分细胞成分.氮源的作用是提供微生物合成蛋白氮源的作用是提供微生物合成蛋白质的原料。按对质的原料。按对N源要求的不同，将微生源要求的不同，将微生物分为四类：固氮型、利用无机物分为四类：固氮型、利用无机N为为N源、源、需要某些氨基酸为需要某些氨基酸为N源、从分解蛋白质中源、从分解蛋白质中获得铵盐或氨基酸的微生物。获得铵盐或氨基酸的微生物。92021/2/24N源特点源特点:1 氮源主要不提供能量(除硝化细菌等少数外)2 最适氮源 NHCO NH NO N23 速效氮源：以蛋白质降解产物存在的氮源 迟效

7、氮源：以蛋白质形式存在的氮源培养微生物常用的有机N源有牛肉膏 蛋白胨 酵母膏等等102021/2/24l l提问：哪些物质可作为细菌的氮源？提问：哪些物质可作为细菌的氮源？提问：哪些物质可作为细菌的氮源？提问：哪些物质可作为细菌的氮源？l l有有有有机机机机氮氮氮氮氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸和和和和蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质、无无无无机机机机氮氮氮氮 N2N2、NH3NH3、铵盐、硝酸盐等。铵盐、硝酸盐等。铵盐、硝酸盐等。铵盐、硝酸盐等。l l实验室中有机氮源实验室中有机氮源实验室中有机氮源实验室中有机氮源蛋白胨蛋白胨蛋白胨蛋白胨工业投加的细菌氮源？工业投加的细菌氮源？工业投加的细菌氮源？工业投加

8、的细菌氮源？尿素、粪便尿素、粪便112021/2/24l能源，就是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。l异养微生物的能源就是其碳源l单功能营养物：如辐射能l双功能营养物：NH4+是硝酸细菌的能源和氮源l三功能营养物：如N.C.H.O是异养微生物的能源、碳源及氮源。有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）无机物：化能自养做生物的能源（不同于碳源）辐射能：光能自养和光能异养微生物部能源化学物质能源谱三、三、能源能源 energy Sourceenergy Source122021/2/24四 生长因子(growth factor)微生物在生长过程中不能自已合成的生长繁殖必需的需要量

9、较少的外界参加的有机物是生长因子谱：生长因子谱：维生素氨基酸嘌呤(或嘧啶)提供方式：提供方式：原料：酵母膏、玉米浆、肝浸出液、原料：酵母膏、玉米浆、肝浸出液、麦芽汁、新颖动植物组织麦芽汁、新颖动植物组织132021/2/24l l种类：嘌呤、嘧啶类、维生素类种类：嘌呤、嘧啶类、维生素类l l作用：？作用：？l l嘌呤和嘧啶参与合成核酸和辅酶；嘌呤和嘧啶参与合成核酸和辅酶；维生素，维生素，重要辅酶重要辅酶l l多数细菌不存在生长因子问题。多数细菌不存在生长因子问题。l l只有少数细菌需要外界提供现成的生长因子，只有少数细菌需要外界提供现成的生长因子，才能生长，如乳酸菌需要多种维生素，因此只才能生

10、长，如乳酸菌需要多种维生素，因此只能生活在这些物质供给充足的环境，如牛奶中、能生活在这些物质供给充足的环境，如牛奶中、肠道。肠道。必需，但不能自身合成的有机物必需，但不能自身合成的有机物必需，但不能自身合成的有机物必需，但不能自身合成的有机物142021/2/24五五 无机盐无机盐(inorganic ions)l大量元素：生长所需浓度为10-310-4mol/L的元素l微量元素：生长所需浓度为10-610-8mol/L的元素152021/2/24162021/2/24六、水六、水 是微生物细胞的重要组成部分，占是微生物细胞的重要组成部分，占活细胞总量的活细胞总量的90%左右左右,使原生质保使

11、原生质保持溶胶状态，保证代谢正常进展持溶胶状态，保证代谢正常进展;是物质代谢的原料是物质代谢的原料;起到物质溶剂和运输介质的作用起到物质溶剂和运输介质的作用;有效控制细胞内的温度变化有效控制细胞内的温度变化.结合水结合水(构成原生质的组成部分构成原生质的组成部分)和游和游离水离水(可以被利用的可以被利用的)172021/2/24七、碳氮磷比七、碳氮磷比“营养平衡营养平衡l l根瘤菌要求碳氮比为根瘤菌要求碳氮比为11.511.5：1 1l l土壤中微生物混合群体要求碳氮比为土壤中微生物混合群体要求碳氮比为2525：1 1l l污污污污(废废废废)水水水水生生生生物物物物处处处处理理理理中中中中好

12、好好好氧氧氧氧微微微微生生生生物物物物群群群群体体体体(活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥)要求为要求为要求为要求为BODBODBODBOD5 5 5 5：N N N N：P P P P100100100100：5 5 5 5：1 1 1 1厌厌厌厌氧氧氧氧生生生生物物物物处处处处理理理理中中中中的的的的厌厌厌厌氧氧氧氧微微微微生生生生物物物物群群群群体体体体要要要要求求求求BODBODBODBOD5 5 5 5：N N N N：P P P P350350350350500500500500：5 5 5 5：1 1 1 1 为了保证污为了保证污为了保证污为了保证污(废废废废)水水水水(有机固体废

13、物生物处理有机固体废物生物处理有机固体废物生物处理有机固体废物生物处理要按碳氮磷比配给营养要按碳氮磷比配给营养要按碳氮磷比配给营养要按碳氮磷比配给营养 。182021/2/24l l城市生活污水不存在营养缺乏的问题。但有的工城市生活污水不存在营养缺乏的问题。但有的工业废水缺某种营养，当营养量缺乏时，应供给或业废水缺某种营养，当营养量缺乏时，应供给或补足。补足。l l如酒精废水缺如酒精废水缺？；l l洗涤剂废水洗涤剂废水洗涤剂废水洗涤剂废水？N、P缺缺缺缺N NP P过剩过剩过剩过剩 如何知道所处理的废水中营养物供给是否比例平衡呢？如何知道所处理的废水中营养物供给是否比例平衡呢？如何知道所处理的

14、废水中营养物供给是否比例平衡呢？如何知道所处理的废水中营养物供给是否比例平衡呢？先测、比照、试验验证先测、比照、试验验证先测、比照、试验验证先测、比照、试验验证l l炼油废水炼油废水炼油废水炼油废水？N、P192021/2/24l l但假如工业废水不缺营养，就切勿盲目补充！但假如工业废水不缺营养，就切勿盲目补充！但假如工业废水不缺营养，就切勿盲目补充！但假如工业废水不缺营养，就切勿盲目补充！l l为什么？为什么？为什么？为什么？l l过犹不及过犹不及过犹不及过犹不及“娇惯娇惯娇惯娇惯l l细菌往往先利用这类现成的容易被吸收、利用的细菌往往先利用这类现成的容易被吸收、利用的细菌往往先利用这类现成

15、的容易被吸收、利用的细菌往往先利用这类现成的容易被吸收、利用的有机物质，而不再利用工业废水中难以吸收、利有机物质，而不再利用工业废水中难以吸收、利有机物质，而不再利用工业废水中难以吸收、利有机物质，而不再利用工业废水中难以吸收、利用的有机物，从而导致细菌分解特殊有机物的才用的有机物，从而导致细菌分解特殊有机物的才用的有机物，从而导致细菌分解特殊有机物的才用的有机物，从而导致细菌分解特殊有机物的才能下降能下降能下降能下降l l这与细菌驯化正好相反反驯化。这与细菌驯化正好相反反驯化。这与细菌驯化正好相反反驯化。这与细菌驯化正好相反反驯化。Attention！202021/2/24212021/2/

16、24l l营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和根本碳源来分：根本碳源来分：根本碳源来分：根本碳源来分：l l以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不同条件下生长时，往往可以互相转变。同条件下生长时，往往可以互相转变。同条件下生长时，往往可以互相转变。同条件下生长时，往往可以互相转变。第三节第三节 微生物的营

17、养类型微生物的营养类型22222021/2/242021/2/24 无机营养细菌自养菌无机营养细菌自养菌l l无机自养无机自养无机自养无机自养CO2CO2、COCO和和和和CO32-CO32-l l提问：能否也利用有机物呢？提问：能否也利用有机物呢？提问：能否也利用有机物呢？提问：能否也利用有机物呢？绝绝大大多多数数能能，“能能吃吃苦苦也也能能享享福福，优先利用；优先利用；又根据能源不同又根据能源不同又又分分为为光光能能自自养养型型细细菌菌和和化化能能自自养养型型细菌。细菌。23232021/2/242021/2/241光能自养细菌无氧有光光能自养细菌无氧有光l l只有只有只有只有紫紫硫细菌硫

18、细菌和和和和绿绿硫细菌硫细菌24242021/2/242021/2/24l l 紫硫、绿硫细菌代谢方式紫硫、绿硫细菌代谢方式紫硫、绿硫细菌代谢方式紫硫、绿硫细菌代谢方式l l 光照光照光照光照l l CO2 +H2S CH2O CO2 +H2S CH2O糖糖糖糖 +H2O +H2O +2S2Sl l 菌绿素与叶绿素大同小异菌绿素与叶绿素大同小异菌绿素与叶绿素大同小异菌绿素与叶绿素大同小异提问：提问：在自然界的作用是什么呢？在自然界的作用是什么呢？早期无氧地球，去除早期无氧地球，去除早期无氧地球，去除早期无氧地球，去除H2SH2S毒物毒物毒物毒物H2SH2S类似植物光合作用中的类似植物光合作用中

19、的H2OH2O较干净的光照池塘无氧臭较干净的光照池塘无氧臭H2S)区区25252021/2/242021/2/24紫硫细菌紫硫细菌湖中湖中4m4m硫化物硫化物*这个深度紫硫这个深度紫硫细菌多细菌多?26262021/2/242021/2/242 化能自养细菌有氧化能自养细菌有氧l l提问：提问：提问：提问：什么是化能自养菌？什么是化能自养菌？什么是化能自养菌？什么是化能自养菌？l l自养自养自养自养碳源碳源碳源碳源COCO3 3l l化能化能化能化能以以以以？物质物质物质物质氧化产能氧化产能l lS、H2S、H2、NH3、Fe种种种种类类类类：硫硫硫硫细细细细菌菌菌菌(硫硫硫硫化化化化细细细细

20、菌菌菌菌和和和和硫硫硫硫磺磺磺磺细细细细菌菌菌菌)、亚亚亚亚硝硝硝硝化细菌及铁细菌、氢细菌。化细菌及铁细菌、氢细菌。化细菌及铁细菌、氢细菌。化细菌及铁细菌、氢细菌。27272021/2/242021/2/24l l例如，例如，亚硝化细菌亚硝化细菌进行有机物合成反应如下进行有机物合成反应如下l l 2NH2NH3 3 +2O+2O2 2 HNOHNO2 2 +4 H+619+4 H+619千焦耳千焦耳 l l ATPATPl l CO CO2 2 +4 H CH +4 H CH2 2O +HO +H2 2 O O提问：提问：化能自养化能自养化能自养化能自养细菌能用于污水处理吗？为什细菌能用于污水

21、处理吗？为什么？么？能，脱氨、脱硫；条件容易能，脱氨、脱硫；条件容易28282021/2/242021/2/24 有机营养细菌异养菌有机营养细菌异养菌l l有机异养有机异养有机异养有机异养以有机物为碳源以有机物为碳源以有机物为碳源以有机物为碳源l l异养菌是有机污水处理的主角异养菌是有机污水处理的主角异养菌是有机污水处理的主角异养菌是有机污水处理的主角根据根据根据根据能源的不同能源的不同能源的不同能源的不同29292021/2/242021/2/24l l1 1光能异养与化能异养光能异养与化能异养以有机物作为碳源和能源的的细菌。以有机物作为碳源和能源的的细菌。以有机物作为碳源和能源的的细菌。以

22、有机物作为碳源和能源的的细菌。绝大多数的细菌都属于化能异养菌绝大多数的细菌都属于化能异养菌绝大多数的细菌都属于化能异养菌绝大多数的细菌都属于化能异养菌。.化能异养菌化能异养菌化能异养菌化能异养菌30302021/2/242021/2/24不受氧气限制，尤其适于高浓度有机废水食品不受氧气限制，尤其适于高浓度有机废水食品行业的高效处理行业的高效处理(*红螺菌用于污水处理现状如红螺菌用于污水处理现状如何何?)l l.光能异养细菌无氧有光光能异养细菌无氧有光光能异养细菌无氧有光光能异养细菌无氧有光l l 光能光能光能光能+色素色素色素色素l l 有机物有机物有机物有机物 +CO2 +CO2 菌体菌体菌

23、体菌体 CH2O CH2Ol l小分子有机物碳源小分子有机物碳源小分子有机物碳源小分子有机物碳源l l主要指红螺菌有氧无光时可化能异养生存主要指红螺菌有氧无光时可化能异养生存主要指红螺菌有氧无光时可化能异养生存主要指红螺菌有氧无光时可化能异养生存 提问：提问：提问：提问：在污水处理中的优势是什么？在污水处理中的优势是什么？在污水处理中的优势是什么？在污水处理中的优势是什么？问题：与水别离困难，光照问题问题：与水别离困难，光照问题嗜盐嗜盐红螺菌红螺菌大量滋生时的红盐田大量滋生时的红盐田31312021/2/242021/2/24l l提问：人工投加光提问：人工投加光合细菌合细菌PSB,红螺红螺菌

24、有利于水产养菌有利于水产养殖，原因？殖，原因？迅速转化毒物水族迅速转化毒物水族排泄物被细菌分解后排泄物被细菌分解后的氨、有机酸为高的氨、有机酸为高蛋白的菌体，作为鱼蛋白的菌体，作为鱼的饲料，且不消耗氧的饲料，且不消耗氧；优势生长时能抑制水优势生长时能抑制水族病原菌的生长族病原菌的生长32322021/2/242021/2/24l l异养菌中有异养菌中有异养菌中有异养菌中有腐生菌与寄生菌之分腐生菌与寄生菌之分腐生菌与寄生菌之分腐生菌与寄生菌之分l l腐生腐生腐生腐生分解腐烂的有机物生活分解腐烂的有机物生活l l寄生寄生寄生寄生寄居在其他生物体内生活寄居在其他生物体内生活l l提问：提问：提问：提

25、问：致病细菌是属于什么类型？致病细菌是属于什么类型？致病细菌是属于什么类型？致病细菌是属于什么类型？l l兼有，属于兼性寄生菌兼有，属于兼性寄生菌兼有，属于兼性寄生菌兼有，属于兼性寄生菌 肺结核杆菌肺结核杆菌肺结核杆菌肺结核杆菌 痢疾志贺氏菌痢疾志贺氏菌痢疾志贺氏菌痢疾志贺氏菌 以腐生为主兼营寄生的兼性寄生细菌，因此可以通过水源、食物传播，是水处理中需要监控和杀灭的对象。33332021/2/242021/2/24l l营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以按能源和营养类型是按能源和氢供体来划分，也可以

26、按能源和根本碳源来分：根本碳源来分：根本碳源来分：根本碳源来分：l l以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不以下四大类型微生物中的划分不是绝对的，它们在不同条件下生长时，往往可以互相转变。同条件下生长时，往往可以互相转变。同条件下生长时，往往可以互相转变。同条件下生长时，往往可以互相转变。34342021/2/242021/2/24l l细胞膜的选择吸收细胞膜的选择吸收细胞膜的选择吸收细胞膜的选择吸收 分四种分四种分四种分四种情况情况情况情况第四节第四节 营养物质进入细胞的方式营养物质进入细胞的

27、方式352021/2/24水、无机盐、气体、甘水、无机盐、气体、甘水、无机盐、气体、甘水、无机盐、气体、甘油等小分子油等小分子油等小分子油等小分子1 1被动扩散被动扩散?推动力推动力推动力推动力?推动力推动力推动力推动力浓度梯度浓度梯度浓度梯度浓度梯度无载体蛋白无载体蛋白无载体蛋白无载体蛋白不不不不 内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗YorN?乞讨乞讨362021/2/24 2 2促进扩散促进扩散l l促进促进促进促进载体蛋白协助载体蛋白协助载体蛋白协助载体蛋白协助 载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白 细胞外细胞外细胞外细胞外|细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜|细胞内细胞内细胞内细胞内糖、

28、氨基酸、金属离子等糖、氨基酸、金属离子等糖、氨基酸、金属离子等糖、氨基酸、金属离子等?推动力推动力推动力推动力浓度梯度浓度梯度浓度梯度浓度梯度有载体蛋白有载体蛋白有载体蛋白有载体蛋白不不不不 内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗YorN?推动力推动力推动力推动力?白领372021/2/243主动运输l l运输运输运输运输载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白l l主动主动主动主动逆浓度梯度方向逆浓度梯度方向逆浓度梯度方向逆浓度梯度方向糖、氨基酸、有机酸糖、氨基酸、有机酸糖、氨基酸、有机酸糖、氨基酸、有机酸 NaNa+、KK+、硫酸根、磷、硫酸根、磷、硫酸根、磷、硫酸根、磷酸根等酸根等酸根

29、等酸根等?推动力推动力推动力推动力ATPATPATPATP放能放能放能放能有载体蛋白有载体蛋白有载体蛋白有载体蛋白消耗消耗消耗消耗 内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗YorN?推动力推动力推动力推动力?蓝领蓝领382021/2/24细胞膜细胞膜细胞外细胞外细胞外细胞外细胞内细胞内细胞内细胞内酶酶1 1磷磷磷磷酸酸酸酸烯烯烯烯醇醇醇醇式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸酶酶2 2热稳热稳热稳热稳定蛋定蛋定蛋定蛋白白白白丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖高能磷酸高能磷酸高能磷酸高能磷酸促进扩散促进扩散促进扩散促进扩散 高能磷酸基团转移高能磷酸基团转移高能磷酸基团转移高能磷酸

30、基团转移磷酸化磷酸化自由能升自由能升自由能升自由能升高，能量级别、位高，能量级别、位高，能量级别、位高，能量级别、位置的升高。置的升高。置的升高。置的升高。转位转位磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖4.4.基团转位基团转位 基团基团基团基团被转运的营养物被转运的营养物被转运的营养物被转运的营养物 转位转位转位转位？商业商业包装包装392021/2/24l l提问：磷酸化的好处？提问：磷酸化的好处？提问：磷酸化的好处？提问：磷酸化的好处？l l一活化参与代谢一活化参与代谢一活化参与代谢一活化参与代谢;l l二防止营养物从细胞内流失；二防止营养物从细胞内流失；二防止营养物从细胞内流失；二防止

31、营养物从细胞内流失；l l三三三三保保保保持持持持营营营营养养养养物物物物在在在在细细细细胞胞胞胞内内内内的的的的低低低低浓浓浓浓度度度度(不不不不用用用用主主主主动动动动运运运运输输输输耗耗耗耗能能能能)糖糖糖糖(葡萄糖、甘露糖、果糖及糖的衍生物葡萄糖、甘露糖、果糖及糖的衍生物葡萄糖、甘露糖、果糖及糖的衍生物葡萄糖、甘露糖、果糖及糖的衍生物NNNN乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖胺胺胺胺)、嘌呤、嘧啶、脂肪酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸 磷酸烯醇式丙酮酸放能磷酸烯醇式丙酮酸放能磷酸烯醇式丙酮酸放能磷酸烯醇式丙酮酸放能有载体蛋白有载体蛋白有载体蛋白有载体

32、蛋白消耗能量消耗能量消耗能量消耗能量内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗内部能量消耗YorN?推动力推动力推动力推动力?为什么细菌吸收某些营养物如糖为什么细菌吸收某些营养物如糖要采取不同方式呢？与哪些因素有关？要采取不同方式呢？与哪些因素有关？402021/2/24 培养基培养基medium or Culture medium or Culture medium)medium)是一种人工配制的，合适微生物生长是一种人工配制的，合适微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。任何培养繁殖或产生代谢产物用的混合养料。任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，且基都应具备微生物所需要的六大营养要素

33、，且其间的比例是适宜的。其间的比例是适宜的。第五节第五节 培养基培养基412021/2/241.认识化能自养菌氧化硫杆菌的培养基化能自养菌氧化硫杆菌的培养基化能自养菌氧化硫杆菌的培养基化能自养菌氧化硫杆菌的培养基粉粉粉粉末末末末状状状状硫硫硫硫 10g 10g KH2PO4 KH2PO4 4g 4g MgSO4 MgSO4 0.5g0.5g CaCl2 CaCl2 0.5g 0.5g (NH4)2SO4(NH4)2SO4 0.4g 0.4g FeSO4 FeSO4 0.01g0.01g 水水水水 1000mL 1000mL自来水即可自来水即可自来水即可自来水即可 提问：提问：其中各组分作用是什

34、么？其中各组分作用是什么？其中各组分作用是什么？其中各组分作用是什么？空气中的空气中的CO2能源能源磷源、缓冲物磷源、缓冲物碳源是什么？碳源是什么？碳源是什么？碳源是什么？氮源氮源盐盐也可补加一部分碳酸钠。也可补加一部分碳酸钠。也可补加一部分碳酸钠。也可补加一部分碳酸钠。422021/2/24异养细菌异养细菌的培养基中至少有一种有机物，实验室中通常是葡萄糖 如一种大肠杆菌培养基葡萄糖 0.5g K2HPO4 1g MgSO4 0.2g NaCl 5g NH4H2PO4 0.4g 水 1000mL432021/2/242.配制 通常通常？加水加水442021/2/243分类根据哪些特性可以给培养

35、基分类？根据哪些特性可以给培养基分类？根据哪些特性可以给培养基分类？根据哪些特性可以给培养基分类？物理状态、用处、组分组成物理状态、用处、组分组成物理状态、用处、组分组成物理状态、用处、组分组成(一一一一)根据物理状态根据物理状态根据物理状态根据物理状态 固体培养基、半固体培养基和液体培养基固体培养基、半固体培养基和液体培养基固体培养基、半固体培养基和液体培养基固体培养基、半固体培养基和液体培养基1 1液体培养基液体培养基液体培养基液体培养基“汤汤汤汤废水也可看作是一种广义的液体培养基废水也可看作是一种广义的液体培养基废水也可看作是一种广义的液体培养基废水也可看作是一种广义的液体培养基4520

36、21/2/242 2 固体培养基固体培养基“团团 人人工工做做法法(与与果果冻冻方法一样方法一样)向向液液体体培培养养基基中中参参加加2左左右右的的琼琼脂脂，加加热热至至100溶溶解解，40下下冷冷却并凝固。却并凝固。石花菜石花菜石花菜石花菜(红藻红藻红藻红藻琼脂琼脂琼脂琼脂琼脂主要成份琼脂主要成份琼脂主要成份琼脂主要成份半乳聚糖，半乳聚糖，半乳聚糖，半乳聚糖，分子量大，呈网状粘着力强，分子量大，呈网状粘着力强，分子量大，呈网状粘着力强，分子量大，呈网状粘着力强，溶解分散温度为溶解分散温度为溶解分散温度为溶解分散温度为9696以上以上以上以上条状琼脂条状琼脂粉末琼脂粉末琼脂462021/2/2

37、4琼脂特性琼脂特性琼脂特性琼脂特性 A.A.不能被绝大多数微生物不能被绝大多数微生物不能被绝大多数微生物不能被绝大多数微生物利用、分解液化；利用、分解液化；利用、分解液化；利用、分解液化；提问：有什么好处？提问：有什么好处？提问：有什么好处？提问：有什么好处？不作为额外碳源，干扰试不作为额外碳源，干扰试不作为额外碳源，干扰试不作为额外碳源，干扰试验，保持固体特性验，保持固体特性验，保持固体特性验，保持固体特性 B.B.高压灭菌构造不被破坏，高压灭菌构造不被破坏，高压灭菌构造不被破坏，高压灭菌构造不被破坏，且颜色透明不阻碍观察；且颜色透明不阻碍观察；且颜色透明不阻碍观察；且颜色透明不阻碍观察；C

38、.C.多数微生物在琼脂培养基多数微生物在琼脂培养基多数微生物在琼脂培养基多数微生物在琼脂培养基外表生长并形成独立菌落；外表生长并形成独立菌落；外表生长并形成独立菌落；外表生长并形成独立菌落；提问：有何好处？提问：有何好处？提问：有何好处？提问：有何好处？易于纯化别离易于纯化别离易于纯化别离易于纯化别离无营养、无分解才能，融点无营养、无分解才能，融点96，凝点，凝点40472021/2/243 3 半固体培养基半固体培养基半固体培养基半固体培养基 “膏膏膏膏 半半半半流动性介于固体与液体之间流动性介于固体与液体之间流动性介于固体与液体之间流动性介于固体与液体之间 提问：如何制作？提问：如何制作？

39、提问：如何制作？提问：如何制作？在液体培养基中参加在液体培养基中参加在液体培养基中参加在液体培养基中参加0.5%0.5%或更低浓度的琼脂或更低浓度的琼脂或更低浓度的琼脂或更低浓度的琼脂 作用：？作用：？作用：？作用：？半半半半固固固固体体体体培培培培养养养养基基基基中中中中可可可可以以以以融融融融入入入入少少少少量量量量的的的的溶溶溶溶解解解解氧氧氧氧，因因因因此此此此这这这这种种种种培培培培养养养养基基基基常常常常被被被被用用用用于培养在较低氧浓度环境下才能最正确生长的细菌。于培养在较低氧浓度环境下才能最正确生长的细菌。于培养在较低氧浓度环境下才能最正确生长的细菌。于培养在较低氧浓度环境下才

40、能最正确生长的细菌。天然的固体培养基天然的固体培养基天然的固体培养基天然的固体培养基土豆块、培养真菌的麸皮、大米、大麦等。482021/2/24二根据培养基组分二根据培养基组分二根据培养基组分二根据培养基组分（天然培养基、合成培养基和半合成培养基。（1合成（合成纯化学试剂2 2 天然天然天然天然天然天然天然天然？纯纯纯纯生物制品生物制品生物制品生物制品(细细细细胞提取物胞提取物胞提取物胞提取物)如，常用的如，常用的如，常用的如，常用的细细细细菌肉菌肉菌肉菌肉汤汤汤汤培养培养培养培养基基基基牛肉膏牛肉膏牛肉膏牛肉膏 3g 3g 蛋白蛋白蛋白蛋白胨胨胨胨 5g5g水水水水 1000mL pH 10

41、00mL pH 7.27.47.27.4牛肉膏牛肉膏牛肉膏牛肉膏瘦牛肉瘦牛肉瘦牛肉瘦牛肉经过经过经过经过加加加加热浓缩热浓缩热浓缩热浓缩抽提的膏状物抽提的膏状物抽提的膏状物抽提的膏状物 主主主主要作碳源要作碳源要作碳源要作碳源 优点优点稳定、选择性稳定、选择性稳定、选择性稳定、选择性 缺点缺点缺点缺点很多细菌营养需求较为复杂，配方获取较配方获取较配方获取较配方获取较难难难难492021/2/24类似物如酵母膏、麦芽汁、土壤浸出液、牛奶、玉米粉酵母膏、麦芽汁、土壤浸出液、牛奶、玉米粉酵母膏、麦芽汁、土壤浸出液、牛奶、玉米粉酵母膏、麦芽汁、土壤浸出液、牛奶、玉米粉 优点优点优点优点营养丰富、配制容

42、易营养丰富、配制容易营养丰富、配制容易营养丰富、配制容易 缺点？缺点？缺点？缺点？质量不稳定、选择性差；质量不稳定、选择性差；质量不稳定、选择性差；质量不稳定、选择性差；3 3半合成半合成半合成半合成 半半半半不纯不纯不纯不纯 优缺点介于前两者之间，因此使用最广。优缺点介于前两者之间，因此使用最广。优缺点介于前两者之间，因此使用最广。优缺点介于前两者之间，因此使用最广。蛋蛋蛋蛋白白白白胨胨胨胨动动动动植植植植物物物物蛋蛋蛋蛋白白白白大大大大豆豆豆豆或或或或动动动动物物物物骨骨骨骨粉粉粉粉等等等等经经经经初初初初步步步步酶酶酶酶解形成的短肽主要作氮源解形成的短肽主要作氮源解形成的短肽主要作氮源解

43、形成的短肽主要作氮源酵母膏酵母膏502021/2/24(三三三三)根据培养基用根据培养基用根据培养基用根据培养基用处处处处普通型、选择型、鉴别型普通型、选择型、鉴别型普通型、选择型、鉴别型普通型、选择型、鉴别型普通普通普通普通普适普适普适普适？肉汤培养基肉汤培养基牛肉膏牛肉膏 3g 蛋白胨蛋白胨 5g水水 1000mL pH 7.27.41选择性培养基选择性培养基选择性选择性？待选的细菌能优势生长待选的细菌能优势生长有两种制备思路：有两种制备思路：有两种制备思路：有两种制备思路：比谁长得快比谁长得快比谁长得快比谁长得快比谁死得慢比谁死得慢比谁死得慢比谁死得慢512021/2/24 投毒法投毒法

44、“正考正考试试 常用物质为染料、胆汁酸盐、常用物质为染料、胆汁酸盐、常用物质为染料、胆汁酸盐、常用物质为染料、胆汁酸盐、金属盐类、酸、碱和抗生素。金属盐类、酸、碱和抗生素。金属盐类、酸、碱和抗生素。金属盐类、酸、碱和抗生素。例如欲别离古细菌，培养基中例如欲别离古细菌，培养基中例如欲别离古细菌，培养基中例如欲别离古细菌，培养基中通常参加青霉素由于古细菌通常参加青霉素由于古细菌通常参加青霉素由于古细菌通常参加青霉素由于古细菌的细胞壁不同于普通细菌，因的细胞壁不同于普通细菌，因的细胞壁不同于普通细菌，因的细胞壁不同于普通细菌，因此不会被对破坏普通细菌细胞此不会被对破坏普通细菌细胞此不会被对破坏普通细

45、菌细胞此不会被对破坏普通细菌细胞壁构造的青霉素杀死，古细壁构造的青霉素杀死，古细壁构造的青霉素杀死，古细壁构造的青霉素杀死，古细菌就唯一别离并存活下来。菌就唯一别离并存活下来。菌就唯一别离并存活下来。菌就唯一别离并存活下来。胆汁酸盐胆汁酸盐胆汁酸盐胆汁酸盐抑制革兰氏抑制革兰氏抑制革兰氏抑制革兰氏阳性菌阳性菌阳性菌阳性菌提问：提问：提问：提问：它能选择性生长那它能选择性生长那它能选择性生长那它能选择性生长那种细菌？种细菌？种细菌？种细菌？G-G-G-G-毒毒选择性的抑制剂选择性的抑制剂选择性的抑制剂选择性的抑制剂待选细菌有抗性待选细菌有抗性比谁死得慢比谁死得慢比谁死得慢比谁死得慢*对化工废水难降

46、解对化工废水难降解对化工废水难降解对化工废水难降解废水或有毒废水废水或有毒废水废水或有毒废水废水或有毒废水,如如如如何设计挑选能对其高效何设计挑选能对其高效何设计挑选能对其高效何设计挑选能对其高效降解的细菌培养基降解的细菌培养基降解的细菌培养基降解的细菌培养基?522021/2/24投其所好法投其所好法“邪邪挖挖墙墙角角 好好好好营养、环境因子营养、环境因子营养、环境因子营养、环境因子1 1专一性营养源培养法专一性营养源培养法专一性营养源培养法专一性营养源培养法待选细菌专门需要的某种碳源或氮源待选细菌专门需要的某种碳源或氮源待选细菌专门需要的某种碳源或氮源待选细菌专门需要的某种碳源或氮源例例例

47、例如如如如挑挑挑挑选选选选纤纤纤纤维维维维素素素素分分分分解解解解菌菌菌菌选选选选用用用用纤纤纤纤维维维维素素素素作作作作为为为为培培培培养养养养基基基基中中中中的唯一碳源；的唯一碳源；的唯一碳源；的唯一碳源；各各各各类类类类降降降降解解解解石石石石化化化化废废废废水水水水特特特特殊殊殊殊有有有有机机机机物物物物的的的的细细细细菌菌菌菌挑挑挑挑选选选选通通通通常常常常是是是是以以以以这这这这类类类类有有有有机机机机物物物物为为为为培培培培养养养养基基基基中中中中的的的的唯唯唯唯一一一一碳碳碳碳源源源源，将将将将目目目目的的的的细细细细菌富集挑选下来。菌富集挑选下来。菌富集挑选下来。菌富集挑选下

48、来。比谁长得快比谁长得快比谁长得快比谁长得快532021/2/242 2理化因素控制法理化因素控制法理化因素控制法理化因素控制法理化因素理化因素理化因素理化因素特殊的温度、特殊的温度、特殊的温度、特殊的温度、氧气、氧气、氧气、氧气、pHpH、盐度等环境、盐度等环境、盐度等环境、盐度等环境条件条件条件条件主要用于挑选极端环境微主要用于挑选极端环境微主要用于挑选极端环境微主要用于挑选极端环境微生物。如嗜盐、嗜热、嗜生物。如嗜盐、嗜热、嗜生物。如嗜盐、嗜热、嗜生物。如嗜盐、嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱等的细菌，冷、嗜酸、嗜碱等的细菌，冷、嗜酸、嗜碱等的细菌，冷、嗜酸、嗜碱等的细菌，同时也被用于选择性培养同

49、时也被用于选择性培养同时也被用于选择性培养同时也被用于选择性培养好氧或厌氧细菌。好氧或厌氧细菌。好氧或厌氧细菌。好氧或厌氧细菌。嗜冷菌嗜冷菌嗜热菌嗜热菌542021/2/242 2 鉴别鉴别鉴别鉴别培养基培养基培养基培养基 鉴别鉴别鉴别鉴别明查分别细菌种类明查分别细菌种类明查分别细菌种类明查分别细菌种类 提供培养环境外还同时具有类似于提供培养环境外还同时具有类似于提供培养环境外还同时具有类似于提供培养环境外还同时具有类似于“验钞机验钞机验钞机验钞机的作用的作用的作用的作用 方法？方法？鉴鉴参加指示剂参加指示剂“紫光灯紫光灯别别不同菌落制造不同的代不同菌落制造不同的代谢物谢物“有无荧光粉，有无荧光粉，显色不一显色不一水处理中常用的远藤氏培养水处理中常用的远藤氏培养基就是典型大肠菌群内不同基就是典型大肠菌群内不同种属细菌的鉴别培养基第种属细菌的鉴别培养基第五章。五章。552021/2/24菌样 涂布EMB平板上乳糖发酵乳糖不发酵：无色菌落才能强：紫色菌落才能弱：棕色菌落大肠杆菌沙门氏菌属等产气杆菌等最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基EMB 562021/2/24572021/2/24The end！作业：作业：P114 T11P114 T11、1616、2121582021/2/24