山东理工大学：《食品微生物学》课程教学课件（电子教案）06.微生物的营养与培养基

山东理工大学教案第6次课教学课型：理论课口实验课口习题课口实践课口技能课口其它口主要教学内容（注明：*重点#难点）：1.微生物细胞的化学组成与营养要素；2.微生物对营养物质的吸收方式和过程；*3.微生物的营养类型；培养基的类型和配制。*4.教学目的要求：了解微生物细胞的化学组成及所需的营养物资；了解微生物的营养类型及对营养物质的吸收方式：掌握培养基的类型及配制原则。教学方法和教学手段：课堂讲授，利用多媒体。讨论、思考题、作业：1.比较微生物对营养物质吸收四种方式的异同。2.简述培养基配制的基本原则。参考资料：《食品微生物学》中国农业大学出版社，杨洁彬主编：《微生物学教程》高等教育出版社，周德庆主编。注：教师讲稿附后

山 东 理 工 大 学 教 案 第 6 次课 教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 1. 微生物细胞的化学组成与营养要素； 2. 微生物对营养物质的吸收方式和过程；* 3. 微生物的营养类型； 4. 培养基的类型和配制。* 教学目的要求： 了解微生物细胞的化学组成及所需的营养物资； 了解微生物的营养类型及对营养物质的吸收方式； 掌握培养基的类型及配制原则。 教学方法和教学手段： 课堂讲授，利用多媒体。 讨论、思考题、作业： 1. 比较微生物对营养物质吸收四种方式的异同。 2. 简述培养基配制的基本原则。 参考资料： 《食品微生物学》中国农业大学出版社，杨洁彬主编； 《微生物学教程》高等教育出版社，周德庆主编。 注：教师讲稿附后

第三章微生物的营养与培养基一、微生物的营养（一）微生物细胞的化学组成和营养要素1.．微生物细胞的化学组成水70%~90%碳水化合物蛋白质脂肪干物质核酸矿物质构成微生物细胞干物质的化学元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe等。2.微生物的营养物质及其生理功能(1)水分［游离水80%【结合水20%生理功能：生理生化活动的介质：细胞内外物质传递的载体；直接参与代谢反应；调节细胞内温度。(2）碳源：凡是能被微生物利用，为微生物细胞物质和代谢产物提供碳素来源的营养物。（无机碳源：COz，可溶性碳酸盐，光合细菌、化能自养性细菌（硝化细菌、硫化细菌等）能利用无机物（NH,+、HS、NO-）氧化还原COz。有机碳源：糖类、有机酸、氨基酸、醇、醛、酚、脂类等。大部分细菌、全部放线菌和真菌以有机物为碳源。生理功能：提供营养和能量。(3)氮源：凡是能为微生物细胞结构物质和代谢产物提供氮素来源的营养物。【空气分子氮：N，少数具有固氮能力的微生物利用。无机氮源：NH、NO，和简单有机氮（尿素），绝大多数微生物利用。有机氮源：蛋白质、氨基酸，大多数寄生性和部分腐生性微生物必须以有机氮作为氮源。生理功能：提供合成微生物细胞蛋白质和核酸以及含氮代谢产物需要的氮素。(4)矿质元素常量元素：P、S、K、Ca、Mg、Fe等。微量元素：Mo、Zn、Mn、Co、Cu、B、I、Ni、Br、V等。生理功能：构成酶的活性基团或酶的激活剂，调节细胞渗透压、调节酸碱度和氧化还原电位以及能量的转移等。(5)生长因子：微生物维持正常生命活动所不可缺少的、自身不能合成必须从外界吸取的微量营养物。主要包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。并非所有微生物都需要，不同微生物需要的生长因子也不同。生理功能：调节酶的活性，参与代谢反应

第三章 微生物的营养与培养基 一、微生物的营养 （一） 微生物细胞的化学组成和营养要素 1. 微生物细胞的化学组成 水 70％～90％ 碳水化合物 蛋白质 脂肪 干物质 核酸 矿物质 构成微生物细胞干物质的化学元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe 等。 2. 微生物的营养物质及其生理功能 ⑴ 水分 游离水 80％ 结合水 20％ 生理功能：生理生化活动的介质；细胞内外物质传递的载体；直接参与代谢反应；调节细胞内温度。 ⑵ 碳源：凡是能被微生物利用，为微生物细胞物质和代谢产物提供碳素来源的营养物。 无机碳源：CO2，可溶性碳酸盐，光合细菌、化能自养性细菌（硝化细菌、硫化细菌等）能利用 无机物（NH3+、H2S、NO2-）氧化还原 CO2。 有机碳源：糖类、有机酸、氨基酸、醇、醛、酚、脂类等。大部分细菌、全部放线菌和真菌以 有机物为碳源。 生理功能：提供营养和能量。 ⑶氮源：凡是能为微生物细胞结构物质和代谢产物提供氮素来源的营养物。 空气分子氮：N2，少数具有固氮能力的微生物利用。 无机氮源：NH3 +、NO3－和简单有机氮（尿素），绝大多数微生物利用。 有机氮源：蛋白质、氨基酸，大多数寄生性和部分腐生性微生物必须以有机氮作为氮源。 生理功能：提供合成微生物细胞蛋白质和核酸以及含氮代谢产物需要的氮素。 ⑷矿质元素 常量元素：P、S、K、Ca、Mg、Fe 等。 微量元素：Mo、Zn、Mn、Co、Cu、B、I、Ni、Br、V 等。 生理功能：构成酶的活性基团或酶的激活剂，调节细胞渗透压、调节酸碱度和氧化还原电位以及 能量的转移等。 ⑸生长因子：微生物维持正常生命活动所不可缺少的、自身不能合成必须从外界吸取的微量营养物。 主要包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。并非所有微生物都需要，不同微生物需要的生 长因子也不同。 生理功能：调节酶的活性，参与代谢反应

（二）微生物对营养物质的吸收机制微生物对营养物质的吸收机制的特点类型能量传递方向渗透酶被传递物单纯扩散不需要不变化高浓度向低浓度不需要促进扩散高浓度向低浓度需要不需要不变化需要需要不变化主动运输低浓度向高浓度需要基团转位低浓度向高浓度需要被磷酸化（三）微生物的营养类型自养型：无机碳，如CO、碳酸盐对碳源的要求不同福异养型：有机碳，有机化合物光能型：光能能量来源不同化能型：营养物质降解产生的化学能微生物营养类型代谢特点营养类型光能自养型化能自养型光能异养型化能异养型小分子有机物有机物唯一或主要碳源CO,或可溶性碳酸盐CO,或可溶性碳酸盐能源光能光能无机物的氧化有机物的氧化降解供氢体无机物无机物小分子有机物有机物代表种蓝细菌、绿硫细菌红螺菌大多数细菌、全部真菌、硝化细菌、硫化菌、放线菌氢细菌、铁细菌（四）培养基概念：经人工配制而成的适合微生物生长繁殖和积累代谢产物所需要的营养基质。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。1.配制原则(1)符合微生物菌种的营养特点「A：适当种类和数量的营养物和培养目的B：适当的C/N(2)适当的理化条件A：调节适宜的酸碱度，磷酸盐、碳酸钙等B：保持适当的氧化还原电位和渗透压，细胞破裂、质壁分离2.培养基类型(1)根据营养成分来源天然培养基：天然动植物组织器官和抽提物，营养丰富、制备方便、价格低廉、成分复杂，重复性才差合成培养基：化学物质，成分精确、重复性强、配制复杂、价格较贵半合成培养基：部分天然物质添加少量无机盐(2)根据物理状态：液体培养基：大规模工业化生产、观察微生物生长特征和研究生理生化特性。固体培养基：微生物观察、分离、纯化和鉴定

（二） 微生物对营养物质的吸收机制 微生物对营养物质的吸收机制的特点 类型 传递方向 渗透酶 能量 被传递物 单纯扩散 高浓度向低浓度 不需要 不需要 不变化 促进扩散 高浓度向低浓度 需要 不需要 不变化 主动运输 低浓度向高浓度 需要 需要 不变化 基团转位 低浓度向高浓度 需要 需要 被磷酸化 （三）微生物的营养类型 自养型：无机碳，如 CO2、碳酸盐 对碳源的要求不同 异养型：有机碳，有机化合物 光能型：光能 能量来源不同 化能型：营养物质降解产生的化学能 微生物营养类型 代谢特点 营养类型 光能自养型 化能自养型 光能异养型 化能异养型 唯一或主要碳源 能源 供氢体 代表种 CO2或可溶性碳酸盐 光能 无机物 蓝细菌、绿硫细菌 CO2或可溶性碳酸盐 无机物的氧化 无机物 硝化细菌、硫化菌、 氢细菌、铁细菌 小分子有机物 光能 小分子有机物 红螺菌 有机物 有机物的氧化降解 有机物 大多数细菌、全部真菌、 放线菌 （四）培养基 概念：经人工配制而成的适合微生物生长繁殖和积累代谢产物所需要的营养基质。 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。 1.配制原则 ⑴符合微生物菌种的营养特点 A：适当种类和数量的营养物 和培养目的 B：适当的 C/N ⑵适当的理化条件 A：调节适宜的酸碱度，磷酸盐、碳酸钙等 B：保持适当的氧化还原电位和渗透压，细胞破裂、质壁分离 2.培养基类型 ⑴根据营养成分来源 天然培养基：天然动植物组织器官和抽提物，营养丰富、制备方便、价格低廉、成分复杂， 重复性才差 合成培养基：化学物质，成分精确、重复性强、配制复杂、价格较贵 半合成培养基：部分天然物质添加少量无机盐 ⑵根据物理状态: 液体培养基：大规模工业化生产、观察微生物生长特征和研究生理生化特性。 固体培养基：微生物观察、分离、纯化和鉴定

半固体培养基：观察细菌运动、保存菌种。(3）根据用途：加富培养基：根据培养菌种的生理特性加入有利于该菌种生长繁殖的营养物。菌种保存和分离纯化选择培养基：根据某种或某一类微生物特殊的营养要求，在培养基中加入对所需培养菌种无影响，对其它菌种有抑制作用的物质。鉴别培养基：根据微生物代谢的特点，在培养基中加入指示剂，通过显色反应鉴定不同微生物。大肠杆菌在EMB培养基菌落为深紫色，有金属光泽

半固体培养基：观察细菌运动、保存菌种。 ⑶根据用途： 加富培养基：根据培养菌种的生理特性加入有利于该菌种生长繁殖的营养物。菌种保存和分离纯化 选择培养基：根据某种或某一类微生物特殊的营养要求，在培养基中加入对所需培养菌种无影响， 对其它菌种有抑制作用的物质。 鉴别培养基：根据微生物代谢的特点，在培养基中加入指示剂，通过显色反应鉴定不同微生物。大 肠杆菌在 EMB 培养基菌落为深紫色，有金属光泽