微生物學(xué)章節(jié)總結(jié)筆記第三章 微生物的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)

1、微生物的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng) 從生物學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，微生物活細(xì)胞是個(gè)新陳代謝的動(dòng)力系統(tǒng)，它從環(huán)境不斷地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)新陳代謝，實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)排出“廢物”。 笫一節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)nutriment：微生物在生命活動(dòng)中從環(huán)境中吸取的用以提供能量、調(diào)節(jié)新陳代謝以及合成細(xì)胞物質(zhì)的物質(zhì)。在發(fā)酵工業(yè)上也包括用于合成產(chǎn)物。 營(yíng)養(yǎng)(過(guò)程)nutrition：微生物吸收和利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。 3影響微生物細(xì)胞化學(xué)組成的因素(1)微生物的種類：硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、海洋細(xì)菌含有較多的S、Fe、Cl和Na。(2)菌齡：幼齡菌中含氮量較高。(3)培養(yǎng)條件：在氮源豐富的環(huán)境中生長(zhǎng)的微生物含氮量較高。 微生物細(xì)胞元素組成

2、二.微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)2.碳源 carbon source3.氮源 nitrogen source“生理酸性鹽”與“生理堿性鹽”部分發(fā)酵產(chǎn)物的氮源4.無(wú)機(jī)鹽類mineral salts無(wú)機(jī)鹽一般采用的濃度范圍對(duì)一些產(chǎn)物有影響的微量元素5.生長(zhǎng)因子 growth factor幾種微生物的生長(zhǎng)因子玉米漿含的氨基酸6、能源 energy source 7、氣體三、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 photolithotroph 能源：光 主要碳源：CO2 供氫體：H2S、Na2S2O3光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 photoorganotroph 能源：光； 主要碳源：有機(jī)物，但可以將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)。 供氫體：

3、有機(jī)物化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 chemolithotroph 能源：無(wú)機(jī)物，NH3 ， NO2， H2，H2S，S等 主要碳源：CO2 電子供體：無(wú)機(jī)物 化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型 chemoorganotroph 能源：有機(jī)物 主要碳源：有機(jī)物 例：大部分種類的微生物，工業(yè)用菌種多為此類。 營(yíng)養(yǎng)類型的劃分不是絕對(duì)的，在自然界中存在中間類型。營(yíng)養(yǎng)類型的劃分以最簡(jiǎn)單的營(yíng)養(yǎng)條件為依據(jù)，并以“嚴(yán)格”,“兼性”加以區(qū)分。四.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的跨膜輸送1.簡(jiǎn)單擴(kuò)散 simple diffusion2、促進(jìn)擴(kuò)散 facilitated diffusion3、主動(dòng)運(yùn)輸 active transport 4、基團(tuán)移位 group tra

4、nslocation5.膜泡運(yùn)輸 Membrane vesicle transport 通過(guò)趨化性運(yùn)動(dòng)靠近營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將它吸附到膜表面，形成膜泡，并進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。 胞吞作用 胞飲作用四種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較五、培養(yǎng)基 medium 人工配制的含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的基質(zhì)（一）培養(yǎng)基應(yīng)具有的共性（二）制備培養(yǎng)基的要素（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：包括研究或?qū)嶒?yàn)微生物所需要的碳、氮、磷、硫等宏量元素及微量元素、生長(zhǎng)因素及水等。在營(yíng)養(yǎng)缺陷型（生長(zhǎng)因素異養(yǎng)型）微生物的培養(yǎng)基中，必須配入所缺的生長(zhǎng)因素。（2）水活度：實(shí)際上是控制好培養(yǎng)基中可溶物質(zhì)的濃度。（3）pH值：指滅菌后pH值，這與pH緩沖液和緩

5、沖物（如CaCO3）的使用有關(guān)。（4）培養(yǎng)基的物理狀態(tài)（5）滅菌方法（三）培養(yǎng)基的種類一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源與成分玉米漿的平均化學(xué)組成(以干物質(zhì)計(jì))2、據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分類瓊脂和明膠的區(qū)別3、按照培養(yǎng)基的特殊用途分類一些鑒別培養(yǎng)基培養(yǎng)基種類（四）配制培養(yǎng)基應(yīng)注意的問(wèn)題 第二節(jié) 微生物的生長(zhǎng)一、微生物個(gè)體細(xì)胞的生長(zhǎng)2、絲狀菌的生長(zhǎng)與繁殖 二. 微生物生長(zhǎng)的測(cè)定2、電子自動(dòng)計(jì)數(shù)法（二）間接計(jì)數(shù)法（三）其他方法三. 微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律細(xì)菌群體生長(zhǎng)曲線 1.延遲期（lag phase 調(diào)整期）2.對(duì)數(shù)期 log phase/exponential phase繁殖代數(shù)和世代時(shí)間 在最適條件下幾種微生物的世

6、代時(shí)間3、平衡期 stationary phase4、衰亡期 decline phase/death phase（二）真菌的生長(zhǎng)曲線1、酵母菌的生長(zhǎng)曲線：與細(xì)菌相似2、絲狀真菌的生長(zhǎng)曲線四.微生物的培養(yǎng)1.分批培養(yǎng) batch culture 將微生物置于一定容積的培養(yǎng)基中，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)生長(zhǎng)，最后一次收獲的培養(yǎng)方法。 搖瓶培養(yǎng) 發(fā)酵罐培養(yǎng)2.補(bǔ)料分批培養(yǎng) 3.連續(xù)培養(yǎng) continuous culture 當(dāng)微生物以分批培養(yǎng)的方式培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期后，向培養(yǎng)器中不斷補(bǔ)充新鮮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并以同樣速度排出培養(yǎng)物，使微生物的增殖速度及培養(yǎng)基中的總菌量保持不變的培養(yǎng)方法。恒濁連續(xù)培養(yǎng)恒化化連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)發(fā)酵的應(yīng)用 連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn) 提高設(shè)備利用率 便于自動(dòng)化控制 產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定 節(jié)省人力、物力，水、電、氣負(fù)荷均衡 連續(xù)發(fā)酵的缺點(diǎn) 菌種易退化 易污染雜菌 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率低于分批發(fā)酵5.同步培養(yǎng)物 synchronous culture獲得同步培養(yǎng)物的方法第三節(jié) 菌體生長(zhǎng)與發(fā)酵產(chǎn)物生成一.細(xì)胞的生