微生物的生长繁殖及其控制课件.ppt
《微生物的生长繁殖及其控制课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微生物的生长繁殖及其控制课件.ppt(40页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于微生物的生长繁殖及其控制课件第1页,此课件共40页哦1.1 1.1 微生物的营养要素微生物的营养要素1.1.1 1.1.1 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成微生物细胞水:水:70%-90%70%-90%干物质干物质有机物蛋白质、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。1、微生物营养第2页,此课件共40页哦1.1.21.1.2元素在细胞内存在形式:元素在细胞内存在形式:上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存
2、在于细胞中:上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中:有机物:蛋白质、糖、脂类、核酸、有机物:蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物维生素及其降解产物.无机物:无机物:1)1)参与有机物组成,参与有机物组成,2)2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.水:约占细胞总重水:约占细胞总重70%70%90%90%,以游离水和结合水两种形式存在,以游离水和结合水两种形式存在 游离水:干重法可测得;游离水:干重法可测得;结合水:不易蒸发、不冻结、也不能渗透结合水:不易蒸发、不冻结、也不能渗透,占水总量的占水总量的17%28%17%28%。第3页,此课件
3、共40页哦1.1.31.1.3微生物细胞化学组成含量的变化微生物细胞化学组成含量的变化 主要成分主要成分 细菌细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 水分水分 7585 7080 8590(占细胞鲜重的(占细胞鲜重的%)蛋白质蛋白质 5080 3275 1415 占占 细细 碳水化合物碳水化合物 1228 2763 740 胞胞 干干 脂肪脂肪 520 215 440 重重 的的 核酸核酸 1020 6 8 1%无机盐无机盐 230 3.87 612微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所
4、不同分析方法等而有所不同。第4页,此课件共40页哦1.2 营养物质及其生理功能营养物质及其生理功能微生物与动植物营养要素的比较微生物微生物动物动物(异养)(异养)异养自养绿色植物绿色植物(自养)(自养)碳源碳源糖类、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元素无机盐无机盐无机盐无机盐水分水分水水水水微生物生长所需要六大营养要素:碳源、氮源、无机盐、生长因子、水、能源第5页,
5、此课件共40页哦 定义:凡可被用来构成细胞物质或代谢产物定义:凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。中碳素来源的营养物质。功能:提供合成细胞物质及代谢物的原料功能:提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为并为整个生理活动提整个生理活动提供所需要能源(异养微生物)。供所需要能源(异养微生物)。种类种类:无机含碳化合物:如无机含碳化合物:如COCO2 2和碳酸盐等。和碳酸盐等。有机含碳化合物:糖与糖的衍生物(多糖:如淀粉、有机含碳化合物:糖与糖的衍生物(多糖:如淀粉、麸皮、米糠等;饴糖;单糖)麸皮、米糠等;饴糖;单糖),脂类、脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物醇类。有机酸、烃类、芳
6、香族化合物 以及各种含氮的化合物。以及各种含氮的化合物。第6页,此课件共40页哦类类型型元素水平元素水平 化合物水平化合物水平 培养基原料水平培养基原料水平有有机机碳碳CHONX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等等CHON多数氨基酸、简单蛋白多数氨基酸、简单蛋白质等质等一般氨基酸、明胶等一般氨基酸、明胶等CHO糖、有机酸、醇、脂类糖、有机酸、醇、脂类等等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等糖蜜等CH烃类烃类天然气、石油及其不同馏份、天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等石蜡油等无无机机碳碳C(?)COCO2CO2COXNaHCO
7、3NaHCO3、CaCO3、等、等微生物的碳源谱微生物的碳源谱第7页,此课件共40页哦微生物工业发酵中用做碳源的原料微生物工业发酵中用做碳源的原料传统种类:糖类(单糖,饴糖)淀粉(玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉等)麸皮各种米糠等代粮发酵:纤维素、石油、CO2、H2第8页,此课件共40页哦 凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。种类:无机氮:铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、种类:无机氮:铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、尿素、氨、氨、N N2 2等;等;有机氮:蛋白质及其降解产物(如胨、肽、有机氮:蛋白质及其降解产物(如胨、肽、氨基酸等)、牛肉膏、鱼粉
8、、花生饼粉、氨基酸等)、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等黄豆饼粉、玉米浆等功能:功能:1 1)提供合成细胞中含氮物,如蛋白质、核酸,以及含氮代谢物等的)提供合成细胞中含氮物,如蛋白质、核酸,以及含氮代谢物等的原料;原料;2 2)少数细菌可以)少数细菌可以铵盐、硝酸盐等铵盐、硝酸盐等氮源为能源。氮源为能源。1.2.21.2.2氮源氮源(Nitrogen source Nitrogen source):第9页,此课件共40页哦类类型型 元素水平元素水平化合物水平化合物水平培养基原料水平培养基原料水平有有机机氮氮NCHOX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、酵母膏、饼牛肉膏、酵母膏
9、、饼粕粉、蚕蛹粉等粕粉、蚕蛹粉等NCHO尿素、一般氨基酸、简单蛋白尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等质等尿素、蛋白胨、明胶尿素、蛋白胨、明胶等等无无机机氮氮NHNH3、铵盐等、铵盐等(NH4)2SO4等等NO硝酸盐等硝酸盐等KNO3等等NN2空气空气微生物的氮源谱微生物的氮源谱第10页,此课件共40页哦硝酸盐硝酸盐NONO3 3 NH4+实验室常用的无机氮源:有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生产上常用的氮源有硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆等。蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用,这种氮源叫迟效氮源。无
10、机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用,这种氮源叫做速效氮源。速效氮源,通常有利于机体的生长,迟效氮源有利于代谢产物的形成。铵铵 盐盐氨基酸氨基酸入胞入胞 细胞物质细胞物质蛋白胨蛋白胨 豆豆 饼饼蚕蛹粉蚕蛹粉分解分解 入胞入胞 细胞物质细胞物质诱导酶诱导酶诱导酶诱导酶第11页,此课件共40页哦1.2.31.2.3无机盐(无机盐(inorganic saltinorganic salt)定义:为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素(包括大定义:为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素(包括大量元素和微量元素)的物质,多以无机盐的形式共给。量元素和微量元素)
11、的物质,多以无机盐的形式共给。大量元素:大量元素:P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe(微生物生长所需浓度在(微生物生长所需浓度在10-310-4mol/L)微量元素:微量元素:Cu、Zn、Mn、Mo、Co(微生物生长所需浓度在(微生物生长所需浓度在10-610-8mol/L)一般微生物生长所需要的无机盐有:硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。第12页,此课件共40页哦无机盐的生理功能无机盐的生理功能无机盐大量元素微量元素一般功能特殊功能酶的激活剂(Cu2+、Mn2+、Zn2+等)特殊分子结构成分(Co、Mo等)维持渗透压生理调节物质酶的激活剂pH的稳定化能自养菌的能
12、源(S、Fe2+、NH4+、NO2-)无氧呼吸时的氢受体(NO3-、SO42-)细胞内一般分子成分(如P,S,Ca,Mg,Fe等)第13页,此课件共40页哦(NH4)2SO42NH4+SO42-入胞入胞pHK+(Na+)+NO3-入胞入胞pHKNO3NaNO3NH4NO3NH4+(先入胞先入胞)+NO3-(后入胞后入胞)第14页,此课件共40页哦1.2.4 1.2.4 生长因子(生长因子(growth factorgrowth factor):):定义定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大,但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成,或合
13、成量不,但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成,或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。生长因子的种类和数量不同。缺乏合成生长因子能力的微生物称为缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺陷型营养缺陷型”微生物。微生物。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第15页,此课件共40页哦根据微生物对生长因子的需要存在差异根据微生物对生长因子的需要存在差异,可分可分为:为:野生型野生型(wild type)原养型原养型 不需要生长因子而能在基础培
14、养基不需要生长因子而能在基础培养基上生长的菌株上生长的菌株营养缺陷型营养缺陷型(auxotroph)由于自发或诱发突变等原因从野生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型菌株产生的需要提供特定生长素物质才能生长的菌株质才能生长的菌株第16页,此课件共40页哦1.2.5 水水是微生物最基本的组成分(7090)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)2、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第17页,此课件共40页
15、哦光能自养型: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第18页,此课件共40页哦以以C0C02 2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钠或其他无机硫化物作为供氢体供氢体将将COCO2 2还原成细胞物质,同时产生元素硫还原成细胞物质,同时产生元素硫 光能光能 COCO2 2H H2 2S CHS CH2 2O+2S+HO+2S+
16、H2 2O O 光合色素光合色素 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(先能转变成化学能(ATPATP),供机体直接利用。),供机体直接利用。2.12.1光能自养型微生物光能自养型微生物2.2 2.2 光能异养型微生物光能异养型微生物以以COCO2 2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,利用光能将能将COCO2
17、2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。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。光能光能 2(H2(H3 3C)C)2 2CHOH+COCHOH+CO2 2 2CH 2CH3 3COCHCOCH3 3+CH+CH2 2O+HO+H2 2O O 光合色素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光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子第19页,此课件共40页哦2.3 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H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使
18、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;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。在自然界物质转换过程中起着重要的作用。第20页,此课件共40页哦通过氧化无机物取得能量,并以通过氧化无机物取得能量,并以COCO2 2为唯一或主要碳源为唯一或主要碳源硝化细菌硝化细菌:亚硝化细菌亚硝化细菌 :2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微生物 生长 繁殖 及其 控制 课件
限制150内