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1、微生物的微生物的营养和培养基营养和培养基微生物的微生物的营养和培养基养和培养基营养营养微生物获得和利用微生物获得和利用营养物质的营养物质的过程过程微生物维持和延续微生物维持和延续其生命形式的一种其生命形式的一种生理过程生理过程是生命活动的是生命活动的起点起点和物质和物质基础基础营养物营养物具有营养功能的具有营养功能的各种各种物质物质包括包括光光辐射能辐射能微生物的微生物的营养和培养基养和培养基微生物的六类营养要素微生物的六类营养要素微生物的营养类型微生物的营养类型营养物进入细胞的方式营养物进入细胞的方式培养基培养基微生物的六微生物的六类营养要素养要素碳源碳源 氮源氮源能源能源生长因子生长因子无
2、机盐无机盐水水C H O N S C H O N S P P营养物质的营养物质的生理作用生理作用比较三类生物比较三类生物所需营养要素所需营养要素碳源碳源大量大量营养物养物约占细胞干重的约占细胞干重的约占细胞干重的约占细胞干重的50%50%50%50%碳源谱碳源谱所有微生物所能利用的碳源范围所有微生物所能利用的碳源范围所有微生物所能利用的碳源范围所有微生物所能利用的碳源范围有机碳有机碳有机碳有机碳无机碳无机碳无机碳无机碳满足微生物生长所需的碳元素的营养源满足微生物生长所需的碳元素的营养源异养异养异养异养微生物微生物微生物微生物自养自养自养自养微生物微生物微生物微生物碳源碳源最适碳源最适碳源最广泛
3、最广泛最广泛最广泛糖类糖类糖类糖类其次其次其次其次有机酸有机酸有机酸有机酸醇类醇类醇类醇类脂质脂质脂质脂质糖类糖类单糖单糖单糖单糖优于双糖和多糖优于双糖和多糖优于双糖和多糖优于双糖和多糖己糖己糖己糖己糖优于戊糖优于戊糖优于戊糖优于戊糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖优于甘露糖、优于甘露糖、优于甘露糖、优于甘露糖、半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖淀粉淀粉淀粉淀粉优于纤维素、几丁质优于纤维素、几丁质优于纤维素、几丁质优于纤维素、几丁质 （同多糖）（同多糖）（同多糖）（同多糖）同多糖同多糖同多糖同多糖由于杂多糖（琼脂）由于杂多糖（琼脂）由于杂多糖（琼脂）由于杂多糖（琼脂）碳源碳源针对某一具体
4、针对某一具体微生物而言，微生物而言，碳源差异极大碳源差异极大洋葱假单胞菌洋葱假单胞菌洋葱假单胞菌洋葱假单胞菌 100100100100多种多种多种多种产甲烷菌产甲烷菌产甲烷菌产甲烷菌 COCOCOCO2 2 2 2 1C 2C 1C 2C 1C 2C 1C 2C甲烷氧化菌甲烷氧化菌甲烷氧化菌甲烷氧化菌 甲烷、甲酸、甲醇甲烷、甲酸、甲醇甲烷、甲酸、甲醇甲烷、甲酸、甲醇某些异养微生某些异养微生物的生长也需物的生长也需少量少量COCO2 2 生长在动物血液、组织生长在动物血液、组织生长在动物血液、组织生长在动物血液、组织和肠道中的致病菌和肠道中的致病菌和肠道中的致病菌和肠道中的致病菌勿将具体培养基勿
5、将具体培养基原料作为一种纯原料作为一种纯粹的营养要素粹的营养要素糖蜜糖蜜糖蜜糖蜜 含丰富糖类、氨基酸、有含丰富糖类、氨基酸、有含丰富糖类、氨基酸、有含丰富糖类、氨基酸、有机酸、微生素、无机盐、色素机酸、微生素、无机盐、色素机酸、微生素、无机盐、色素机酸、微生素、无机盐、色素甜薯干、马铃薯、玉米粉、红糖甜薯干、马铃薯、玉米粉、红糖甜薯干、马铃薯、玉米粉、红糖甜薯干、马铃薯、玉米粉、红糖氮源氮源满足微生物生长所需的氮元素的营养源满足微生物生长所需的氮元素的营养源主要营养物主要营养物约占细胞干重的约占细胞干重的约占细胞干重的约占细胞干重的12-15%12-15%12-15%12-15%氮源谱氮源谱所
6、有微生物所能利用的氮源范围所有微生物所能利用的氮源范围所有微生物所能利用的氮源范围所有微生物所能利用的氮源范围有机氮有机氮有机氮有机氮无机氮无机氮无机氮无机氮异养异养异养异养微生物微生物微生物微生物几乎所有几乎所有几乎所有几乎所有微生物微生物微生物微生物N N N N2 2 2 2固氮固氮固氮固氮微生物微生物微生物微生物氮源氮源氮源利用顺序氮源利用顺序“N.C.H.O”“N.C.H.O”“N.C.H.O.X”“N.C.H.O.X”N N N N常用有机氮源常用有机氮源蛋白胨蛋白胨动植物蛋白经酶消动植物蛋白经酶消动植物蛋白经酶消动植物蛋白经酶消化后的产物化后的产物化后的产物化后的产物牛肉膏牛肉膏
7、酵母膏酵母膏植物的饼粕粉植物的饼粕粉蚕蛹粉蚕蛹粉实验室实验室实验室实验室生产生产生产生产氮源氮源氨基酸自养微生物氨基酸自养微生物不需要利用不需要利用不需要利用不需要利用氨氨氨氨基酸作基酸作基酸作基酸作氮氮氮氮源能把尿素、源能把尿素、源能把尿素、源能把尿素、铵盐铵盐铵盐铵盐、硝酸硝酸硝酸硝酸盐盐盐盐甚至甚至甚至甚至氮气氮气氮气氮气等等等等简简简简单单单单氮氮氮氮源自行合成所需源自行合成所需源自行合成所需源自行合成所需的一切的一切的一切的一切氨氨氨氨基酸的微生基酸的微生基酸的微生基酸的微生物物物物氨基酸异养微生物氨基酸异养微生物需要需要需要需要从从从从外界吸收外界吸收外界吸收外界吸收现现现现成成成
8、成的的的的氨氨氨氨基酸作基酸作基酸作基酸作氮氮氮氮源的微源的微源的微源的微生物生物生物生物如何利用廉价氮源如何利用廉价氮源如何利用廉价氮源如何利用廉价氮源丰富人类的营养和扩大食物资源丰富人类的营养和扩大食物资源丰富人类的营养和扩大食物资源丰富人类的营养和扩大食物资源氮源氮源速效氮源速效氮源微生物利用速度快，微生物利用速度快，微生物利用速度快，微生物利用速度快，吸收能力强的吸收能力强的吸收能力强的吸收能力强的氮氮氮氮源源源源玉米浆、蛋白胨、铵玉米浆、蛋白胨、铵玉米浆、蛋白胨、铵玉米浆、蛋白胨、铵盐等盐等盐等盐等蛋白质降解产物蛋白质降解产物蛋白质降解产物蛋白质降解产物 （肽、氨基酸）、（肽、氨基酸
9、）、（肽、氨基酸）、（肽、氨基酸）、NHNHNHNH4 4 4 4+迟效氮源迟效氮源微生物利用速度慢，微生物利用速度慢，微生物利用速度慢，微生物利用速度慢，吸收能力弱的吸收能力弱的吸收能力弱的吸收能力弱的氮氮氮氮源源源源黄豆饼粉、花生饼粉黄豆饼粉、花生饼粉黄豆饼粉、花生饼粉黄豆饼粉、花生饼粉大分子蛋白质大分子蛋白质大分子蛋白质大分子蛋白质利于菌体形成利于菌体形成利于菌体形成利于菌体形成利于代谢产物利于代谢产物利于代谢产物利于代谢产物形成形成形成形成氮源氮源生理酸性盐生理酸性盐被微生物利用后被微生物利用后会会导导致培致培养养基基pHpH下降下降（NHNH4 4)2 2SOSO4 4生理碱性盐生理
10、碱性盐被微生物利用后被微生物利用后会会导导致培致培养养基基pHpH上升上升KNOKNO3 3培养基中培养基中培养基中培养基中加入缓冲物质加入缓冲物质加入缓冲物质加入缓冲物质能源能源能能能能为为微生物生命活微生物生命活微生物生命活微生物生命活动动提供最初能量来源的提供最初能量来源的提供最初能量来源的提供最初能量来源的营营养物或养物或养物或养物或辐辐射能射能射能射能化学物质化学物质辐射能辐射能光能异养微生物光能异养微生物光能异养微生物光能异养微生物光能自养微生物光能自养微生物光能自养微生物光能自养微生物有机物有机物有机物有机物无机物无机物无机物无机物化能异养微生物化能异养微生物化能异养微生物化能异
11、养微生物化能自养微生物化能自养微生物化能自养微生物化能自养微生物扩大了人类对生扩大了人类对生扩大了人类对生扩大了人类对生物圈能源的认识物圈能源的认识物圈能源的认识物圈能源的认识能源能源只有一种营养要素功能的营养物只有一种营养要素功能的营养物只有一种营养要素功能的营养物只有一种营养要素功能的营养物日光辐射能日光辐射能日光辐射能日光辐射能能源能源能源能源COCOCOCO2 2 2 2碳源碳源碳源碳源同时具有两种营养要素功能的营养物同时具有两种营养要素功能的营养物同时具有两种营养要素功能的营养物同时具有两种营养要素功能的营养物葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖碳源和能源碳源和能源碳源和能源碳源和能源铵盐或硝酸
12、盐铵盐或硝酸盐铵盐或硝酸盐铵盐或硝酸盐能源和氮源能源和氮源能源和氮源能源和氮源同时具有三种营养要素功能的营养物同时具有三种营养要素功能的营养物同时具有三种营养要素功能的营养物同时具有三种营养要素功能的营养物氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质氮源、碳源和能源氮源、碳源和能源氮源、碳源和能源氮源、碳源和能源生长因子生长因子一一一一类调节类调节类调节类调节微生物正常代微生物正常代微生物正常代微生物正常代谢谢谢谢所所所所必需必需必需必需，但不能用，但不能用，但不能用，但不能用简简简简单单单单的的的的碳碳碳碳源、源、源、源、氮氮氮氮源自行合成的源自行合成的源自行合成的源自行合成的微
13、量有机物微量有机物微量有机物微量有机物维生素、嘌呤、嘧啶、维生素、嘌呤、嘧啶、维生素、嘌呤、嘧啶、维生素、嘌呤、嘧啶、卟啉和甾醇等卟啉和甾醇等卟啉和甾醇等卟啉和甾醇等有时包括一些氨基酸有时包括一些氨基酸有时包括一些氨基酸有时包括一些氨基酸维生素维生素广义广义狭义狭义生长因子生长因子不需要从外界吸收任何生长因子即可正常生长不需要从外界吸收任何生长因子即可正常生长不需要从外界吸收任何生长因子即可正常生长不需要从外界吸收任何生长因子即可正常生长繁殖的微生物繁殖的微生物繁殖的微生物繁殖的微生物多数真菌，各种放线菌和大肠杆菌等许多细菌多数真菌，各种放线菌和大肠杆菌等许多细菌多数真菌，各种放线菌和大肠杆菌
14、等许多细菌多数真菌，各种放线菌和大肠杆菌等许多细菌需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长的微生物长的微生物长的微生物长的微生物各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物在代谢活动中，能合成大量分泌某些维生素在代谢活动中，能合成大量分泌某些维生素在代谢活动中，能合成大量分泌某些维生素在代谢活动中，能合成大量分泌某些维生素等生长因子的微生物等生长因子的微生物等
15、生长因子的微生物等生长因子的微生物可作为有关维生素的生产菌可作为有关维生素的生产菌可作为有关维生素的生产菌可作为有关维生素的生产菌阿舒假囊酵母或棉阿舒囊酵母生产阿舒假囊酵母或棉阿舒囊酵母生产阿舒假囊酵母或棉阿舒囊酵母生产阿舒假囊酵母或棉阿舒囊酵母生产VBVBVBVB2 2 2 2无机盐无机盐为为微生物提供除微生物提供除碳碳源、源、氮氮源源以外的各以外的各种种重要元素重要元素大量元素大量元素微量元素微量元素生长所需浓度在生长所需浓度在生长所需浓度在生长所需浓度在1010-3-31010-4-4mol/Lmol/L范围内的元素范围内的元素范围内的元素范围内的元素P P、S S、K K、MgMg、N
16、aNa、FeFe生长所需浓度在生长所需浓度在生长所需浓度在生长所需浓度在1010-6-61010-8-8mol/Lmol/L范围内的元素范围内的元素范围内的元素范围内的元素CuCu、ZnZn、MnMn、MoMo、CoCo、NiNi、SnSn、SeSeK K K K2 2 2 2HPOHPOHPOHPO4 4 4 4MgSOMgSOMgSOMgSO4 4 4 4首选首选首选首选？功能功能功能功能？水水少少数数自自养养微生物利用水中的微生物利用水中的氢还氢还原原COCO2 2是地球整是地球整个个生命系生命系统统存在和存在和发发展的必要展的必要优优优优良的溶良的溶良的溶良的溶剂剂剂剂保保保保证证证证
17、生化反生化反生化反生化反应应应应的的的的进进进进行行行行维维维维持各持各持各持各种种种种各各各各种种种种生物大分子生物大分子生物大分子生物大分子结结结结构构构构的的的的稳稳稳稳定定定定参与参与参与参与生化反生化反生化反生化反应应应应优优优优良物理性良物理性良物理性良物理性质质质质高比高比高比高比热热热热姓姓姓姓高汽化高汽化高汽化高汽化热热热热高沸点高沸点高沸点高沸点固固固固态时态时态时态时密度比液密度比液密度比液密度比液态时态时态时态时高高高高水水水活度水活度表示微生物生表示微生物生表示微生物生表示微生物生长环长环长环长环境中水的有效性境中水的有效性境中水的有效性境中水的有效性一定的温度和压力
18、下，溶液的蒸汽压一定的温度和压力下，溶液的蒸汽压一定的温度和压力下，溶液的蒸汽压一定的温度和压力下，溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水的蒸汽压力之比力与同样条件下纯水的蒸汽压力之比力与同样条件下纯水的蒸汽压力之比力与同样条件下纯水的蒸汽压力之比w=PW/P0W营养物质的生理作用营养物质的生理作用种类种类碳源碳源氮源氮源无机无机盐盐生长生长因子因子水水生生理理作作用用提供碳素提供碳素提供碳素提供碳素构成有机分构成有机分构成有机分构成有机分子骨架，也子骨架，也子骨架，也子骨架，也提供氢元素提供氢元素提供氢元素提供氢元素和氧元素和氧元素和氧元素和氧元素能源能源能源能源（COCOCOCO2 2 2 2不能
19、不能不能不能提供能源）提供能源）提供能源）提供能源）提供氮素提供氮素提供氮素提供氮素合成含氮物合成含氮物合成含氮物合成含氮物质质质质一般不作一般不作一般不作一般不作能源（少数能源（少数能源（少数能源（少数自养菌可以）自养菌可以）自养菌可以）自养菌可以）酶活性中酶活性中酶活性中酶活性中心组分心组分心组分心组分稳定生物稳定生物稳定生物稳定生物大分子及细大分子及细大分子及细大分子及细胞结构胞结构胞结构胞结构调节渗透调节渗透调节渗透调节渗透压压压压控制氧化控制氧化控制氧化控制氧化还原点位还原点位还原点位还原点位某些微生某些微生某些微生某些微生物的能源物物的能源物物的能源物物的能源物质质质质维生素、维生
20、素、维生素、维生素、嘌呤和嘧啶嘌呤和嘧啶嘌呤和嘧啶嘌呤和嘧啶作为酶的辅作为酶的辅作为酶的辅作为酶的辅基或辅酶基或辅酶基或辅酶基或辅酶提供某些提供某些提供某些提供某些微生物不能微生物不能微生物不能微生物不能合成的氨基合成的氨基合成的氨基合成的氨基酸酸酸酸嘌呤和嘧嘌呤和嘧嘌呤和嘧嘌呤和嘧啶用合成核啶用合成核啶用合成核啶用合成核苷、核苷酸苷、核苷酸苷、核苷酸苷、核苷酸及核酸及核酸及核酸及核酸溶剂货运溶剂货运溶剂货运溶剂货运输介质输介质输介质输介质参与生化参与生化参与生化参与生化反应反应反应反应维持生物维持生物维持生物维持生物大分子结构大分子结构大分子结构大分子结构热导体热导体热导体热导体维持细胞维持
21、细胞维持细胞维持细胞形态形态形态形态控制多亚控制多亚控制多亚控制多亚基结构的装基结构的装基结构的装基结构的装配与解离配与解离配与解离配与解离三类生物所需营养要素的比较三类生物所需营养要素的比较动物动物动物动物植物植物植物植物微生物微生物微生物微生物异养异养异养异养自养自养自养自养碳源碳源碳源碳源糖类、脂肪糖类、脂肪糖类、脂肪糖类、脂肪COCOCOCO2 2 2 2糖、醇、有机糖、醇、有机糖、醇、有机糖、醇、有机酸酸酸酸COCOCOCO2 2 2 2、碳酸盐碳酸盐碳酸盐碳酸盐氮源氮源氮源氮源蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质无机氮化物无机氮化物无机氮化物无机氮化物蛋白质及其降蛋白质及其降蛋白质及其降蛋白质
22、及其降解产物、有机解产物、有机解产物、有机解产物、有机氮化物、无机氮化物、无机氮化物、无机氮化物、无机氮化物、氮氮化物、氮氮化物、氮氮化物、氮无机氮化物、无机氮化物、无机氮化物、无机氮化物、氮氮氮氮无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐无机盐生长因子生长因子生长因子生长因子维生素维生素维生素维生素不需外源加入不需外源加入不需外源加入不需外源加入（自身合成）（自身合成）（自身合成）（自身合成）维生素、氨基维生素、氨基维生素、氨基维生素、氨基酸、嘌呤、嘧酸、嘌呤、嘧酸、嘌呤、嘧酸、嘌呤、嘧啶啶啶啶不需外源加入不需外源加入不
23、需外源加入不需外源加入（自身合成）（自身合成）（自身合成）（自身合成）水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水能源能源能源能源同碳源同碳源同碳源同碳源日光日光日光日光同碳源同碳源同碳源同碳源无机物或阳光无机物或阳光无机物或阳光无机物或阳光微生物的微生物的营养养类型型分类标准分类标准营养类型营养类型以能源分以能源分光能营养型光能营养型光能营养型光能营养型化能营养型化能营养型化能营养型化能营养型以氢供体分以氢供体分以碳源分以碳源分以生长因子分以生长因子分以合成氨基酸能力分以合成氨基酸能力分以取食方式分以取食方式分以取得死或活有机物分以取得死或活有机物分无机营养型无机营养型无机营养型无机营养型有机营
24、养型有机营养型有机营养型有机营养型自养型自养型自养型自养型异养型异养型异养型异养型原养型原养型原养型原养型营养缺陷型营养缺陷型营养缺陷型营养缺陷型氨基酸自养型氨基酸自养型氨基酸自养型氨基酸自养型氨基酸异养型氨基酸异养型氨基酸异养型氨基酸异养型渗透营养型渗透营养型渗透营养型渗透营养型吞噬营养型吞噬营养型吞噬营养型吞噬营养型寄生寄生寄生寄生腐生腐生腐生腐生微生物的微生物的营养养类型型光能无机光能无机营养型营养型蓝细菌、紫硫细菌蓝细菌、紫硫细菌蓝细菌、紫硫细菌蓝细菌、紫硫细菌绿硫细菌、藻类绿硫细菌、藻类绿硫细菌、藻类绿硫细菌、藻类红螺菌科红螺菌科红螺菌科红螺菌科紫色非硫细菌紫色非硫细菌紫色非硫细菌紫
25、色非硫细菌硝化细菌、硫化细菌硝化细菌、硫化细菌硝化细菌、硫化细菌硝化细菌、硫化细菌铁细菌、氢细菌铁细菌、氢细菌铁细菌、氢细菌铁细菌、氢细菌硫磺细菌硫磺细菌硫磺细菌硫磺细菌多数原核微生物多数原核微生物多数原核微生物多数原核微生物全部真菌全部真菌全部真菌全部真菌原生动物原生动物原生动物原生动物光能有机光能有机营养型营养型化能无机化能无机营养型营养型化能有机化能有机营养型营养型能能源源氢氢供供体体基基本本碳碳源源微生物的微生物的营养养类型型可可变变性性厌氧、光照厌氧、光照厌氧、光照厌氧、光照光能营养型光能营养型光能营养型光能营养型耗氧、黑暗耗氧、黑暗耗氧、黑暗耗氧、黑暗化能营养型化能营养型化能营养型
26、化能营养型有机物不存在有机物不存在有机物不存在有机物不存在有机物存在有机物存在有机物存在有机物存在自养型自养型自养型自养型异养型异养型异养型异养型紫色非紫色非紫色非紫色非硫细菌硫细菌硫细菌硫细菌盐沼盐沼盐沼盐沼盐杆菌盐杆菌盐杆菌盐杆菌有氧、黑暗或弱光有氧、黑暗或弱光有氧、黑暗或弱光有氧、黑暗或弱光化能营养型化能营养型化能营养型化能营养型（呼吸作用产能）（呼吸作用产能）（呼吸作用产能）（呼吸作用产能）低（厌）氧和强光低（厌）氧和强光低（厌）氧和强光低（厌）氧和强光光能营养型光能营养型光能营养型光能营养型（紫膜光合作用产能）（紫膜光合作用产能）（紫膜光合作用产能）（紫膜光合作用产能）营养物养物进入
27、入细胞的方式胞的方式营养物质本身营养物质本身营养物质本身营养物质本身营养物质进入细胞的影响因素营养物质进入细胞的影响因素微生物所处环境微生物所处环境微生物所处环境微生物所处环境微生物细胞透过屏障微生物细胞透过屏障微生物细胞透过屏障微生物细胞透过屏障相对分子质量相对分子质量相对分子质量相对分子质量溶解性溶解性溶解性溶解性电负性电负性电负性电负性极性极性极性极性温度、温度、温度、温度、pHpHpHpH离子强度离子强度离子强度离子强度运输系统形成诱导物运输系统形成诱导物运输系统形成诱导物运输系统形成诱导物代谢过程抑制剂代谢过程抑制剂代谢过程抑制剂代谢过程抑制剂解偶联剂解偶联剂解偶联剂解偶联剂被运输物
28、质结构类似物被运输物质结构类似物被运输物质结构类似物被运输物质结构类似物细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁荚膜荚膜荚膜荚膜粘液层粘液层粘液层粘液层营养物养物进入入细胞的方式胞的方式跨膜运输跨膜运输跨膜运输跨膜运输极性小分子极性小分子极性小分子极性小分子水、小离子水、小离子水、小离子水、小离子小的水溶性分子小的水溶性分子小的水溶性分子小的水溶性分子非极性小分子非极性小分子非极性小分子非极性小分子脂质脂质脂质脂质不带电微粒不带电微粒不带电微粒不带电微粒大分子大分子大分子大分子可通可通过过细细胞膜上的孔胞膜上的孔可通可通过过膜脂膜脂层层在特殊在特殊载载体体帮帮助下助下进进入入细细胞胞营
29、养物养物进入入细胞的方式胞的方式跨膜运输跨膜运输跨膜运输跨膜运输被动运输被动运输主动运输主动运输物质顺浓度梯度（高物质顺浓度梯度（高物质顺浓度梯度（高物质顺浓度梯度（高 低）低）低）低）不消耗能量不消耗能量不消耗能量不消耗能量消耗能量消耗能量消耗能量消耗能量物质可以逆浓度梯度物质可以逆浓度梯度物质可以逆浓度梯度物质可以逆浓度梯度简单扩散简单扩散简单扩散简单扩散易化扩散易化扩散易化扩散易化扩散渗透作用渗透作用渗透作用渗透作用细胞内吞细胞内吞细胞外吐细胞外吐真核真核真核真核细胞细胞细胞细胞简单扩散简单扩散是分子是分子动动能和微粒无能和微粒无规则规则运运动动的的结结果果扩散作用扩散作用扩散作用扩散作
30、用影响因素影响因素影响因素影响因素微粒大小微粒大小微粒大小微粒大小膜的性质膜的性质膜的性质膜的性质物质到细胞的运动距离物质到细胞的运动距离物质到细胞的运动距离物质到细胞的运动距离通过磷脂双分子层通过磷脂双分子层通过磷脂双分子层通过磷脂双分子层影响因素影响因素影响因素影响因素物质在脂中的溶解度物质在脂中的溶解度物质在脂中的溶解度物质在脂中的溶解度温度温度温度温度扩散物质最高和最低浓度差扩散物质最高和最低浓度差扩散物质最高和最低浓度差扩散物质最高和最低浓度差非极性物质非极性物质非极性物质非极性物质通过溶解在膜磷脂的非极通过溶解在膜磷脂的非极通过溶解在膜磷脂的非极通过溶解在膜磷脂的非极性脂肪酸尾部区
31、域穿过膜性脂肪酸尾部区域穿过膜性脂肪酸尾部区域穿过膜性脂肪酸尾部区域穿过膜通过孔扩散通过孔扩散通过孔扩散通过孔扩散影响因素影响因素影响因素影响因素若细胞太大若细胞太大若细胞太大若细胞太大细胞中扩散太慢细胞中扩散太慢细胞中扩散太慢细胞中扩散太慢细胞将难以维持生命细胞将难以维持生命细胞将难以维持生命细胞将难以维持生命孔的大小孔的大小孔的大小孔的大小扩散微粒带电性扩散微粒带电性扩散微粒带电性扩散微粒带电性孔表面带典性孔表面带典性孔表面带典性孔表面带典性水水水水小型水溶性分子小型水溶性分子小型水溶性分子小型水溶性分子H HH H+K K K K+Na Na Na Na+Cl Cl Cl Cl+细胞膜的
32、细胞膜的细胞膜的细胞膜的半透性半透性半透性半透性易化扩散易化扩散利用膜上蛋白利用膜上蛋白载载体或蛋白体或蛋白质质通道通道从从高高浓浓度向低度向低浓浓度度运运输输离子或分子离子或分子蛋白质通道蛋白质通道蛋白质通道蛋白质通道蛋白质载体蛋白质载体蛋白质载体蛋白质载体膜中针对特定离子膜中针对特定离子膜中针对特定离子膜中针对特定离子的的的的蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质孔孔孔孔有一定的电荷排列有一定的电荷排列有一定的电荷排列有一定的电荷排列允许特定离子迅速允许特定离子迅速允许特定离子迅速允许特定离子迅速通过通过通过通过是嵌入膜内的蛋白质是嵌入膜内的蛋白质是嵌入膜内的蛋白质是嵌入膜内的蛋白质与一个或几个特定分与
33、一个或几个特定分与一个或几个特定分与一个或几个特定分子结合子结合子结合子结合,帮助它们通过帮助它们通过帮助它们通过帮助它们通过载体分子也会饱和载体分子也会饱和载体分子也会饱和载体分子也会饱和有的可运输多于一种有的可运输多于一种有的可运输多于一种有的可运输多于一种物质物质物质物质扩散速度扩散速度扩散速度扩散速度达到最大值达到最大值达到最大值达到最大值物质之间按浓度物质之间按浓度物质之间按浓度物质之间按浓度比例竞争该载体比例竞争该载体比例竞争该载体比例竞争该载体渗透作用渗透作用水分子通水分子通过选择过选择性透性透过过膜膜,从从水的高水的高浓浓度度区区域到低域到低浓浓度度区区域的域的净净移移动动渗透
34、压渗透压渗透压渗透压张力张力张力张力阻止渗透作用产生水阻止渗透作用产生水阻止渗透作用产生水阻止渗透作用产生水的净流动所需的压力的净流动所需的压力的净流动所需的压力的净流动所需的压力与溶液中溶解的微粒与溶液中溶解的微粒与溶液中溶解的微粒与溶液中溶解的微粒数量成正比数量成正比数量成正比数量成正比NaCl NaCl NaCl NaCl 的渗透压的渗透压的渗透压的渗透压是葡萄糖的两倍是葡萄糖的两倍是葡萄糖的两倍是葡萄糖的两倍描述细胞在液体环境描述细胞在液体环境描述细胞在液体环境描述细胞在液体环境中的行为中的行为中的行为中的行为细胞体积不变：等渗细胞体积不变：等渗细胞体积不变：等渗细胞体积不变：等渗细胞
35、膨胀：低渗细胞膨胀：低渗细胞膨胀：低渗细胞膨胀：低渗细胞起皱：高渗细胞起皱：高渗细胞起皱：高渗细胞起皱：高渗果酱、果汁果酱、果汁果酱、果汁果酱、果汁中的高糖中的高糖中的高糖中的高糖主动运输主动运输使细胞可把环境中低浓度的物质吸收进细胞使细胞可把环境中低浓度的物质吸收进细胞使细胞可把环境中低浓度的物质吸收进细胞使细胞可把环境中低浓度的物质吸收进细胞基团转位蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体ATPATPATPATP分解分解分解分解ATPATPATPATP获得能量的酶获得能量的酶获得能量的酶获得能量的酶将物质从胞外运到胞内将物质从胞外运到胞内将物质从胞外运到胞内将物质从胞外运到胞内,同时修饰同时修饰同
36、时修饰同时修饰底物使其不会扩散出来底物使其不会扩散出来底物使其不会扩散出来底物使其不会扩散出来真正的浓度差真正的浓度差真正的浓度差真正的浓度差？能量能量能量能量?磷酸磷酸磷酸磷酸烯烯烯烯醇式丙醇式丙醇式丙醇式丙酮酮酮酮酸酸酸酸磷酸转移酶系统对糖进行基团转移机制磷酸转移酶系统对糖进行基团转移机制PyrPEP酶酶酶酶P-HPrHPr酶酶a aP-酶酶a aP-酶酶b b酶酶b b糖糖-酶酶c cP-糖糖-酶酶c c酶酶c c糖糖（细胞外）（细胞外）酶酶c cP-糖糖（细细胞胞内内）HPrHPrHPrHPr的激活的激活的激活的激活酶酶酶酶a a a a的激活的激活的激活的激活酶酶酶酶b b b b的
37、激活的激活的激活的激活糖糖糖糖-酶酶酶酶c c c c复合物的磷酸化复合物的磷酸化复合物的磷酸化复合物的磷酸化P-P-P-P-糖释放并运入细胞糖释放并运入细胞糖释放并运入细胞糖释放并运入细胞四种营养物质运输方式的比较四种营养物质运输方式的比较四种营养物质运输方式的比较四种营养物质运输方式的比较比较项目比较项目比较项目比较项目单纯扩散单纯扩散单纯扩散单纯扩散促进扩散促进扩散促进扩散促进扩散主动运输主动运输主动运输主动运输基团移位基团移位基团移位基团移位特异载体蛋白特异载体蛋白特异载体蛋白特异载体蛋白无无无无有有有有有有有有有有有有运送速度运送速度运送速度运送速度慢慢慢慢快快快快快快快快快快快快溶
38、质运送方向溶质运送方向溶质运送方向溶质运送方向由浓至稀由浓至稀由浓至稀由浓至稀由浓至稀由浓至稀由浓至稀由浓至稀由稀至浓由稀至浓由稀至浓由稀至浓由稀至浓由稀至浓由稀至浓由稀至浓平衡时内外浓平衡时内外浓平衡时内外浓平衡时内外浓度度度度内外相等内外相等内外相等内外相等内外相等内外相等内外相等内外相等内部浓度高得内部浓度高得内部浓度高得内部浓度高得多多多多内部浓度高得内部浓度高得内部浓度高得内部浓度高得多多多多运送分子运送分子运送分子运送分子无特异型无特异型无特异型无特异型特异性特异性特异性特异性特异性特异性特异性特异性特异性特异性特异性特异性能量消耗能量消耗能量消耗能量消耗不需要不需要不需要不需要需
39、要需要需要需要需要需要需要需要需要需要需要需要运送前后溶质运送前后溶质运送前后溶质运送前后溶质分子分子分子分子不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变改变改变改变改变载体饱和效应载体饱和效应载体饱和效应载体饱和效应无无无无有有有有有有有有有有有有与溶质类似物与溶质类似物与溶质类似物与溶质类似物无竞争性无竞争性无竞争性无竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性有竞争性运送抑制剂运送抑制剂运送抑制剂运送抑制剂无无无无有有有有有有有有有有有有运送对象运送对象运送对象运送对象H H H H2 2 2 2O O O O、COCOCOCO2 2
40、 2 2、甘、甘、甘、甘油、乙醇油、乙醇油、乙醇油、乙醇SOSOSOSO4 4 4 42-2-2-2-、POPOPOPO3 3 3 33-3-3-3-、糖糖糖糖氨基酸、乳糖、氨基酸、乳糖、氨基酸、乳糖、氨基酸、乳糖、NaNaNaNa+、CaCaCaCa2+2+2+2+葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖甘露糖、嘌呤甘露糖、嘌呤甘露糖、嘌呤甘露糖、嘌呤细胞的内吞和外吐细胞的内吞和外吐内吞作用内吞作用吞噬作用吞噬作用吞噬作用吞噬作用在微生物和受损组织碎片周围形成吞在微生物和受损组织碎片周围形成吞在微生物和受损组织碎片周围形成吞在微生物和受损组织碎片周围形成吞噬体（大液泡）噬体（大液泡）
41、噬体（大液泡）噬体（大液泡）这些液泡携带大量细胞质膜进入细胞这些液泡携带大量细胞质膜进入细胞这些液泡携带大量细胞质膜进入细胞这些液泡携带大量细胞质膜进入细胞液泡膜与溶酶体融合，后者将酶释放液泡膜与溶酶体融合，后者将酶释放液泡膜与溶酶体融合，后者将酶释放液泡膜与溶酶体融合，后者将酶释放到液泡中到液泡中到液泡中到液泡中酶分解内含物，并将小分子释放到细酶分解内含物，并将小分子释放到细酶分解内含物，并将小分子释放到细酶分解内含物，并将小分子释放到细胞质中胞质中胞质中胞质中残余小体中未被消化微粒与细胞质融残余小体中未被消化微粒与细胞质融残余小体中未被消化微粒与细胞质融残余小体中未被消化微粒与细胞质融合，
42、通过外吐，从细胞中释放合，通过外吐，从细胞中释放合，通过外吐，从细胞中释放合，通过外吐，从细胞中释放外吐作用外吐作用分泌分泌分泌分泌大部分分泌物是在核糖大部分分泌物是在核糖大部分分泌物是在核糖大部分分泌物是在核糖体或粗面内质网上合成体或粗面内质网上合成体或粗面内质网上合成体或粗面内质网上合成通过内质网膜运输，被通过内质网膜运输，被通过内质网膜运输，被通过内质网膜运输，被包裹在小囊泡中包裹在小囊泡中包裹在小囊泡中包裹在小囊泡中运到高尔基体，被加工运到高尔基体，被加工运到高尔基体，被加工运到高尔基体，被加工成最终的分泌物成最终的分泌物成最终的分泌物成最终的分泌物分泌囊泡形成后，移向分泌囊泡形成后，
43、移向分泌囊泡形成后，移向分泌囊泡形成后，移向细胞质膜与其融合细胞质膜与其融合细胞质膜与其融合细胞质膜与其融合小囊泡中的内含物从细小囊泡中的内含物从细小囊泡中的内含物从细小囊泡中的内含物从细胞中释放胞中释放胞中释放胞中释放通过形成膜包围的囊泡转运物质通过形成膜包围的囊泡转运物质通过形成膜包围的囊泡转运物质通过形成膜包围的囊泡转运物质外吐外吐外吐外吐内吞内吞内吞内吞培养基培养基人工配制的、含六大人工配制的、含六大人工配制的、含六大人工配制的、含六大营营营营养养养养要素、适合微生物要素、适合微生物要素、适合微生物要素、适合微生物生生生生长长长长繁殖或繁殖或繁殖或繁殖或产产产产生代生代生代生代谢产谢产
44、谢产谢产物用的混合物用的混合物用的混合物用的混合营营营营养养养养物物物物质质质质选用和设计培养选用和设计培养基的原则和方法基的原则和方法培养基的种类培养基的种类4 4 4 4个原则个原则个原则个原则4 4 4 4个方法个方法个方法个方法按对培养基成分的了解按对培养基成分的了解按对培养基成分的了解按对培养基成分的了解按培养基外观的物理状态按培养基外观的物理状态按培养基外观的物理状态按培养基外观的物理状态按培养基对微生物的功能按培养基对微生物的功能按培养基对微生物的功能按培养基对微生物的功能选用和设计培养基选用和设计培养基的的4 4个原则个原则目的明确目的明确营养养协调理化适宜理化适宜经济节约根据
45、不同工作目的根据不同工作目的根据不同工作目的根据不同工作目的,选用最适培养基选用最适培养基选用最适培养基选用最适培养基培养何菌？培养何菌？培养何菌？培养何菌？(作种子作种子作种子作种子?发酵发酵发酵发酵?)?)?)?)获何种产物获何种产物获何种产物获何种产物?(?(?(?(含氮量低含氮量低含氮量低含氮量低?高高高高?)?)?)?)研究研究研究研究?生产生产生产生产?微生物细胞内各种成分间有一较稳定微生物细胞内各种成分间有一较稳定微生物细胞内各种成分间有一较稳定微生物细胞内各种成分间有一较稳定的比例的比例的比例的比例,是设计培养基时的参考依据是设计培养基时的参考依据是设计培养基时的参考依据是设计
46、培养基时的参考依据水水水水c+c+c+c+能源能源能源能源NNNN源源源源PPPP、SKSKSKSK、MgMgMgMg生长因子生长因子生长因子生长因子10101010-1-1-1-110101010-6-6-6-6C/NC/NC/NC/N比比比比微生物培养基中所含微生物培养基中所含微生物培养基中所含微生物培养基中所含的碳原子摩尔数与氮的碳原子摩尔数与氮的碳原子摩尔数与氮的碳原子摩尔数与氮原子摩尔数之比原子摩尔数之比原子摩尔数之比原子摩尔数之比真菌：真菌：真菌：真菌：C/NC/NC/NC/N比较高比较高比较高比较高细菌：细菌：细菌：细菌：C/N C/N C/N C/N比较低比较低比较低比较低培养
47、基的培养基的培养基的培养基的pHpHpHpH、渗透压、水活度和氧化、渗透压、水活度和氧化、渗透压、水活度和氧化、渗透压、水活度和氧化还原电势等物理化学条件适宜还原电势等物理化学条件适宜还原电势等物理化学条件适宜还原电势等物理化学条件适宜生产实践中生产实践中生产实践中生产实践中以粗代精以粗代精以粗代精以粗代精 以以以以“野野野野”代代代代“家家家家”以废代好以废代好以废代好以废代好 以简代繁以简代繁以简代繁以简代繁以氮代朊以氮代朊以氮代朊以氮代朊 以纤代糖以纤代糖以纤代糖以纤代糖以烃代粮以烃代粮以烃代粮以烃代粮 以以以以“国国国国”代代代代“进进进进”pHpH各大类微生物都有其各大类微生物都有其
48、各大类微生物都有其各大类微生物都有其生长适宜的生长适宜的生长适宜的生长适宜的pHpHpHpH细菌细菌细菌细菌 放线菌放线菌放线菌放线菌 酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌 霉菌霉菌霉菌霉菌 藻类藻类藻类藻类 原生动物原生动物原生动物原生动物 pHpHpHpH的内源调节的内源调节的内源调节的内源调节通过培养基内在成分对通过培养基内在成分对通过培养基内在成分对通过培养基内在成分对培养基培养基培养基培养基pHpHpHpH的调节作用的调节作用的调节作用的调节作用借磷酸缓冲液调节借磷酸缓冲液调节借磷酸缓冲液调节借磷酸缓冲液调节K K K K2 2 2 2HPOHPOHPOHPO4 4 4 4 和和和和KHKHKH
49、KH2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4以以以以CaCOCaCOCaCOCaCO3 3 3 3作作作作“备用碱备用碱备用碱备用碱”常用常用常用常用NaHCONaHCONaHCONaHCO3 3 3 3渗透压渗透压微生物在长期进化过程中，以进化微生物在长期进化过程中，以进化微生物在长期进化过程中，以进化微生物在长期进化过程中，以进化出一套高度适应渗透压的特性出一套高度适应渗透压的特性出一套高度适应渗透压的特性出一套高度适应渗透压的特性通过大分子储藏物的合成通过大分子储藏物的合成通过大分子储藏物的合成通过大分子储藏物的合成或分解调节细胞内渗透压或分解调节细胞内渗透压或分解调节细胞内渗透压或
50、分解调节细胞内渗透压G G G G+细菌：细菌：细菌：细菌：20202020个大气压个大气压个大气压个大气压G G G G-细菌：细菌：细菌：细菌：510510510510个大气压个大气压个大气压个大气压耐渗微生物耐渗微生物耐渗微生物耐渗微生物能在高渗或低水活度下能在高渗或低水活度下能在高渗或低水活度下能在高渗或低水活度下生长的微生物生长的微生物生长的微生物生长的微生物氧化还原电势氧化还原电势量度某量度某量度某量度某氧氧氧氧化化化化还还还还原系原系原系原系统统统统中中中中还还还还原原原原剂释剂释剂释剂释放放放放电电电电子或子或子或子或氧氧氧氧化化化化剂剂剂剂接受接受接受接受电电电电子子子子趋势