微生物专题知识讲座

微生物专题知识讲座微生物专题知识讲座第1页微生物（Microorganism）

微生物学（Microbiology）细菌（bacteria）球菌(coccus)杆菌(bacillus)弧菌（vibrio）螺菌（Spirillum）聚-β一羟丁酸（PHB）荚膜（capsule）鞭毛（flagellum）2.6-吡啶二羧酸（DPA）芽孢（endospore,spore）菌毛（纤毛pilus）英文及学名微生物专题知识讲座第2页假单胞菌属(Pseudomonas)醋酸杆菌属（Acetobactor）埃希氏杆菌属(Escherichiacoli)炭疽杆菌(Bacillusanthracis)枯草杆菌(Bacillussubtilis)肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum)放线菌（actinomyces）链霉菌属（Streptomyces）微生物专题知识讲座第3页真核生物（Eukaryotes）原核生物(Prokaryotes)酵母菌（yeast）

酵母属Saccharomyces酿酒酵母（S.cerevisiae）假丝酵母属(Candida)产朊假丝酵母

(candidautilis)霉菌（Molds）孢子（spore）毛霉属(Mucor)根霉属(Rhizopus)曲霉属(Aspergillus)青霉属（Penicillium)病毒（Virus）

真病毒（Vuvirus）亚病毒（subvirus）牛痘苗病毒（smallpox）脊髓灰质炎病毒（poliovirus）

烟草花叶病毒TMV(tobacomosaicvirus)噬菌体（bacteriophage）微生物专题知识讲座第4页微生物专题知识讲座第5页第四章微生物营养和培养基本章重点：微生物各类营养要素营养类型、培养基种类及配制。微生物专题知识讲座第6页营养：生物体从环境中摄取能量和物质生理功效营养物：含有营养作用物质。六类营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水微生物专题知识讲座第7页

第一节微生物六大营养要素

几个菌元素组成（干重%）元素名细菌酵母霉菌C50~5345~5040~63H77~N12~157.5~117~10P2~30.8~2.60.4~4.5S0.2~10.01~0.240.1~0.5K1~4.51~40.2~2.5Na0.5~10.01~0.10.02~0.5Ca0.01~1.50.1~0.30.1~1.4Mg0.1~0.50.1~0.50.1~0.5微生物专题知识讲座第8页一、碳源

1、作用：提供M生长繁殖所需碳元素。

2、种类：P83碳源谱

(1)糖类及醇类

单糖：葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、乙醇、甘露醇、甘油等

寡糖：蔗糖、麦芽糖、异麦芽糖、乳糖、蜜二糖、海藻糖、纤维二糖、棉子糖。

多糖：淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、果聚糖、葡聚糖、甲壳质、阿拉伯聚糖。微生物专题知识讲座第9页

(2)酯类：脂肪、磷脂及低级酯（如乙酸乙酯）

(3)有机酸及其它有机酸：乳酸、柠檬酸、低级脂肪酸、高级脂肪酸其它：碳酸盐、芳香族化合物、氰化物、酚、蛋白质、肽、核酸、CO2、烃等M对碳源利用次序：糖＞有机酸＞醇类＞脂类糖中：单糖＞双糖＞纯多糖＞杂多糖微生物专题知识讲座第10页二、氮源

1、作用：提供N元素,是组成蛋白质和核酸成份。

2、种类及特点P84氮源谱牛肉膏、酵母膏、各种饼粉蚕蛹、鱼粉有机氮尿素、蛋白胨、明胶等嘌呤、嘧啶、胺、酰胺等氮源

N2

无机氮硝酸盐AA自养型生物

NH3、铵盐AA异养型生物氰化物

3、异养生物对N利用次序：

简单有机氮＞复杂有机氮＞氨态氮＞硝态氮

微生物专题知识讲座第11页微生物专题知识讲座第12页三、能源：

营养物能源辐射能单功效营养物：辐射能双功效营养物：NH4+等三功效营养物：AA等四、生长因子

1、作用：调整代谢生长因子自养型生物异养型生物

2、种类及特点P85过量合成

维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶

配制时：加天然品酵母膏、玉米浆、麦芽汁等微生物专题知识讲座第13页五、无机盐

大量：10-3-10-4

1、P：核酸、核蛋白、磷脂、辅酶及ATP等高能分子成份，作为缓冲系统调整培养基pH2、S：含硫氨基酸、维生素成份，谷胱甘肽可调整胞内氧化还原电位。

3、Ca：一些酶辅因子、酶稳定性、芽孢及孢子所需。

4、Mg：一些酶活性中心组分，叶绿素成份

5、Na：细胞运输系统组分，维持渗透压及酶稳定性

6、K：酶辅因子、维持渗透压。

7、Fe：细胞色素及酶组分，一些铁细菌能源物质

微量：10-6-10-8

锌、锰、钼、硒、钴、铜、钨、镍等：多与酶活动亲密相关，或作为活性基成份，或酶激活剂。微生物专题知识讲座第14页微生物专题知识讲座第15页六、水

细菌、酵母、霉菌营养体含水80％、75％、85％，霉菌孢子39％，细菌芽孢小于30％第二节微生物营养类型

营养类型电子供体碳源能源举例光能无机自养型H2、H2S、S、H2OCO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类光能有机异养型有机物有机物光能红螺细菌化能无机自养型H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-CO2化学能(无机物氧化)硝化、硫化、铁、氢细菌等化能有机异养型有机物有机物化学能(有机物氧化)绝大多数细菌和全部真核微生物微生物专题知识讲座第16页第二节营养物质进入细胞方式一、单纯扩散

1、运输物质：O2、CO2

、乙醇及氨基酸。

2、运输机理：物理扩散

3、运输特点：见表4-5微生物专题知识讲座第17页二、促进扩散

1、运输物质：糖、氨基酸、维生素及无机阴离子。

2、运输机理：借助膜上特异蛋白构象改变，不耗能。

3、运输特点：见表4-5特异蛋白微生物专题知识讲座第18页微生物专题知识讲座第19页三、主动运输

1、运输物质：糖、氨基酸及无机阳离子。

2、运输机理：借助膜上特异蛋白构象改变，耗能。

3、运输特点：见表4-5四、基团移位

1、运输物质：糖、嘌呤、脂肪酸等。

2、运输机理：运输糖时PEP上磷酸基团逐步经过酶I、HPr磷酸化和去磷酸化作用，最终在酶II作用下转移到糖，生成磷酸糖释放于细胞质中。

3、运输特点：见表4-5微生物专题知识讲座第20页微生物专题知识讲座第21页第三节培养基一、配制培养基标准

(一)目标明确（二）营养协调

1、选择适宜营养物质

2、营养物质浓度及配比适当浓度：过低不能满足生长需要，过高则抑制或浪费。配比：主要为C:N，会影响产物形成、pH或造成浪费。（三）理化适宜

1、控制pH条件

(1)适宜pH：细菌7~8；放线菌7.5~8.5酵母菌3.8~6.0；霉菌4.0~5.8；藻类6~7；原生动物6~8。

(2)初始及生长过程中pH控制

微生物专题知识讲座第22页2、渗透压等渗溶液：最适宜M生长高渗溶液：使细胞发生质壁分离低渗溶液：使细胞吸水膨胀，形成很高膨压，普通M能够承受，但薄壁和缺壁细胞致命。

M本身能够调整.G+可达20PaG-5-10Pa3、水活度（aw）:

在天然或人为环境中，M可实际利用自由水或游离水含量。

aw＝P/P0=ERT/100普通0.998-0.60P94微生物专题知识讲座第23页4、氧化还原电位（Eh）好氧菌+0.3-+0.4V

兼性厌氧菌＞+0.1呼吸产能，＜+0.1发酵产能厌氧菌＜-0.4

加巯基乙酸、Vc、Na2S、半胱氨酸、谷胱甘肽、铁屑、庖肉

刃天青：无氧无色，有氧微红，中性紫色，碱性蓝色，酸性红色

厌氧指示剂：6％G,0.1MNaOH,0.5%亚甲基蓝无氧无色，有氧蓝色（四）经济节约

原料起源选择P95

培养基配制方法结合试验自学微生物专题知识讲座第24页二、培养基类型及应用

(一)、按成份分类

1、天然培养基牛肉膏蛋白胨、麦芽汁、酵母粉

2、组合培养基G铵盐、高氏一号、察氏培养基等

3、半组合培养基PDA等

(二)、按状态分类

1、液体培养基明胶5-12％

固化培养基琼脂1-2％P972、固体培养基非可逆固化培养基血清、硅胶天然固态培养基：如酒曲、大豆、动物组织滤膜

微生物专题知识讲座第25页琼脂——从餐桌到试验台

最早用来培养微生物人工配制培养基是液体状态，不过，用液体培养基分离并取得微生物纯培养非常困难；将棍杂微生物样品进行系列稀释．直到平均每个培养管中只有一个微生物个体，进而取得微生物纯培养物。此方法不但繁琐，而且重复性差，并常造成纯培养物桩杂苗污染。所以，在早期微生物学研究中，分离病原微生物进展相当迟缓。利用固体培养基分离培养微生物技术，首先是由德国细菌学家RobertKoch及其助手建立。1881年，Koch发表论文介绍利用土豆片分离微生物方法，其作法是：用灼烧灭苗刀片将煮熟土豆切成片，然后用针尖挑取微生物样品在土豆片表面划线接种，经培养后可取得微生物纯培养。上述方法缺点是一些细菌在土豆培养基上生长状态较差。

微生物专题知识讲座第26页

几乎在同时，Koch助手PrederickLoeffler发展了利用肉膏蛋白胨堵养基培养病原细菌方法，Koch决定采取方法固化此培养基。值得提及是，Koch还是一个业余摄影家，是他首先拍出细菌显微照片，含有利用镍盐和明胶制备胶片丰富经驻。作为一名知识渊博出色科学家，Kueh将其制备腔片方面知识应用到微生物学研究方面，他将明胶和肉膏蛋白胨培养基混合后铺在玻璃平板上，让其凝固，然后采取在土豆片表面划线接种一样方法在其表面接种擞生物，取得纯培养。但因为明腔溶点低，而且轻易桩一些微生物分解利用，其使用受到限制。有意思是，Koch一名助手妻子FarnnieEilsherniusHesse,含有丰富厨房经验．当他听说明胶作为凝固剂碰到问题后，提议以厨房中用来做果胨琼脂代替明腔：1882年．琼脂就开始作为凝固剂用于固体培养基配制，这么，琼脂从餐桌走向丁试验台，为微生物学置晨起到主要作用．一百多年来，一直延用至今，是培养基量好凝固剂。微生物专题知识讲座第27页

3、半固体培养基琼脂0.5％

(三)、按用途（功效）分类

1、基础培养基2、选择培养基选择培养基是用来将某种或某类微生物从混杂微生物群体中分离出来培养基。依据不一样种类微生物特殊