KJ微生物的营养物质

1、第一节 微生物的营养要求u营养（营养（nutritionnutrition）：）：指生物体从外界环境中摄取对指生物体从外界环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。需要的一种最基本的生理功能。u营养物质（营养物质（nutrientnutrient）：）：指具有营养功能的物质，那指具有营养功能的物质，那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。在微生物学中，它还包括非常规物质形式所需的物质。在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在

2、内。的光辐射能在内。营养为一切生命活动提供必需的物质基础！有了营营养为一切生命活动提供必需的物质基础！有了营养，微生物才能进一步代谢生长和繁殖，并可能为养，微生物才能进一步代谢生长和繁殖，并可能为人们提供各种有益的代谢产物。人们提供各种有益的代谢产物。微生物的营养物可为它们的正常生命活动提供结构微生物的营养物可为它们的正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境。物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境。一一、微生物细胞的化学组成、微生物细胞的化学组成二二、营养物质及其生理功能、营养物质及其生理功能细胞化学元素组成细胞化学元素组成主要元素主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁

3、、钙、铁等；碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。一、微生物细胞的化学组成 1、化学元素构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！占细菌细胞干重的97%组成微生物细胞的各类化学元素的比例组成微生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而不同常因微生物种类的不同而不同Eg. 细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。元素 细 菌酵母菌真 菌碳 5050 48氮15125 氢8 7 7 氧 2031 40 磷 3 硫

4、1 微生物细胞中几种主要元素的含量（干重%） 硫细菌(sulfur bacteria)、铁细菌(iron bacteria)和海洋细菌(marine bacteria)相对于其他细菌则含有较多的硫、铁和钠、氯等元素, 硅藻(Diatom)需要硅酸来构建富含(SiO2)n的细胞壁。微微生生物物细细胞胞水：水：70%-90%70%-90%干物质干物质有机物有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质它们的降解产物和一些代谢产物等物质 无机物无机物细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质2、化

5、学成分及其分析各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。细胞湿重(wet weight)与干重(dry weight)之差为细胞含水量细胞含水量，常以百分率表示：（湿重-干重）/湿重100% 。水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞重量的7090%。湿重湿重：将细胞外表面所吸附的水份除去后称量所得重量，一般以单位培养液中所含细胞重量表示（克/升或毫克/毫升）。干重干重：采用高温（105）烘干、低温真空干燥和红外线快速烘干等方法将细胞干燥至恒重即为。二、营养物质及其生理功能微生物对营养的要求无论是在元素水平上还微生

6、物对营养的要求无论是在元素水平上还是在营养要素水平上，都与动物和植物十分是在营养要素水平上，都与动物和植物十分接近。它们之间存在着接近。它们之间存在着“营养上的统一性营养上的统一性”。在元素水平上都需在元素水平上都需20种左右，其中以种左右，其中以碳、氢、氧、碳、氢、氧、氮、氮、磷磷、硫硫6种元素为主；种元素为主；在营养要素水平上则主要为在营养要素水平上则主要为碳源碳源、氮源氮源、能源能源、生长因子生长因子、无机盐无机盐和和水水六大类六大类。1、碳源碳源（carbon source）（1 1）定义）定义: : 凡能供给微生物碳素营养的物质，称为凡能供给微生物碳素营养的物质，称为碳源碳源。（2

7、2）功能：功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料；并能为微生提供合成细胞物质及代谢物的原料；并能为微生 物物（异养微生物）（异养微生物）提供维持生命活动所需的能源。提供维持生命活动所需的能源。微生物细胞含碳量约占干重的50，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物大量营养物。（2 2）种类如把微生物作为一个整体来看，其可利用的碳源范围即如把微生物作为一个整体来看，其可利用的碳源范围即碳源谱碳源谱。从元素水。从元素水平、化合物水平直至培养基原料水平来考察碳源，可见其数目是逐级扩大平、化合物水平直至培养基原料水平来考察碳源，可见其数目是逐级扩大的甚至可多到无法计算。的甚至可多到无法计算

8、。能被微生物用作碳源的物质种类极其广泛。能被微生物用作碳源的物质种类极其广泛。简单的无机含碳化合物：简单的无机含碳化合物：CO2、NaHCONaHCO3 3、CaCOCaCO3 3等。等。比较复杂的有机物比较复杂的有机物: :烃类、醇、羧酸、脂肪酸、糖及其衍生物、杂环化合物、烃类、醇、羧酸、脂肪酸、糖及其衍生物、杂环化合物、氨基酸、核苷酸等。氨基酸、核苷酸等。复杂的有机大分子：复杂的有机大分子：蛋白质、脂质、核酸等。蛋白质、脂质、核酸等。复杂的天然含碳物质：复杂的天然含碳物质：牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉、糖蜜、石油等。牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉、糖蜜、石油等。酚、氰化物等有毒物质：酚、氰化物等有毒

9、物质：可以被少数微生物用作碳源。可以被少数微生物用作碳源。凡以无机碳源作主要碳源的微生物，则是种类较凡以无机碳源作主要碳源的微生物，则是种类较少少的的自养微生物自养微生物。凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众凡必须利用有机碳源的微生物，就是为数众多多的的异异养微生物养微生物。对一切异养微生物来说，其碳源同时又。对一切异养微生物来说，其碳源同时又兼作能源，这种碳源称为双功能营养物。兼作能源，这种碳源称为双功能营养物。碳碳源源谱谱有机碳有机碳无机碳不同种类微生物利用碳源物质具有选择性，不同种类微生物利用碳源物质具有选择性，利用能力有差异。利用能力有差异。Eg. 假单胞杆菌属假单胞杆菌属的一些菌能

10、利用的一些菌能利用90多种多种不同的碳源物质。不同的碳源物质。 甲烷氧化菌甲烷氧化菌只能利用只能利用甲烷甲烷和和甲醇甲醇作碳源。作碳源。单糖单糖双糖和多糖双糖和多糖己糖己糖 戊糖戊糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖 甘露糖、半乳糖甘露糖、半乳糖淀粉淀粉 纤维素或几丁质等纯多糖纤维素或几丁质等纯多糖纯多糖纯多糖 琼脂等杂多糖琼脂等杂多糖 葡萄糖可作为大多数微生物的碳源！葡萄糖可作为大多数微生物的碳源！糖酚、氰化物等有毒物质对人类有毒的物质对人类有毒的物质Eg. 酚、氰化物等酚、氰化物等某些微生物Eg. 诺卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴美味佳肴微生物清除三废微生物清除三废COCO2 2 最廉价的、用之不尽的碳

11、源，是自养微生物最廉价的、用之不尽的碳源，是自养微生物唯一或主要的碳源。唯一或主要的碳源。Eg. 生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌（沙门氏菌（沙门氏菌 、李斯特菌等）、李斯特菌等）纤维素 纤维素是由葡萄糖以纤维素是由葡萄糖以1,41,4糖苷链组成的，糖苷链组成的，在自然界中资源丰富，但大多数动物和人不能直在自然界中资源丰富，但大多数动物和人不能直接利用，而某些微生物可用其作为碳源来生产发接利用，而某些微生物可用其作为碳源来生产发酵产品。酵产品。烃类烃类化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧烃类化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧化烃类的许多中间产物

12、和最终产物均是重要的工化烃类的许多中间产物和最终产物均是重要的工业原料。业原料。 清除石油污染清除石油污染在微生物工业在微生物工业发酵发酵中最常用的碳源主要是中最常用的碳源主要是葡萄糖、淀粉、废糖蜜、葡萄糖、淀粉、废糖蜜、麸皮和米糠等。麸皮和米糠等。2、氮源氮源（nitrogen source） （1 1）定义 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养物质，称为氮源氮源。 氮是构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素，氮占细胞干重的1215，也是微生物的主要营养物。（2 2）功能氮源物质一般不提供能量，但也有例外：氮源物质一般不提供能量，但也有例外：化能自养细菌中的化能自养细菌中的亚硝化细菌亚硝

13、化细菌和和硝化细菌硝化细菌能从能从NHNH3 3和和NONO2 2- -的氧化过程中获得能量，所以对于他们来说，的氧化过程中获得能量，所以对于他们来说，NHNH3 3和和NONO2 2- -是兼有氮源与能源的双功能营养物质。是兼有氮源与能源的双功能营养物质。提供合成细胞中的含氮物质（如蛋白质、核酸）及含氮代谢物等的原料。 （3 3）种类如把微生物作为一个整体来看，其可利用的氮源范围即氮源谱。如把微生物作为一个整体来看，其可利用的氮源范围即氮源谱。微生物能利用的氮源无机氮分子氮有机氮a.a.有机氮主要是蛋白质及其不同程度的降解产物(胨、肽、氨基酸、尿素等)，以及嘌呤和嘧啶、胺、酰胺等。实验室常用

14、的有机氮源有：实验室常用的有机氮源有：牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉和花生饼粉等。蚕蛹粉、黄豆饼粉和花生饼粉等。 一部分微生物是不需要利用氨基酸作为氮源的，一部分微生物是不需要利用氨基酸作为氮源的，它们能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等它们能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源简单氮源自自行合成所需要的一切氨基酸，称为行合成所需要的一切氨基酸，称为氨基酸自养型氨基酸自养型微生物微生物。 反之，凡需要从外界吸收反之，凡需要从外界吸收现成的氨基酸现成的氨基酸作为氮作为氮源的微生物就是源的微生物就是氨基酸异养型微生物氨基酸异养型微生物。b.b.无机氮主要

15、包括硝酸盐、铵盐、氨等。 铵盐铵盐是绝大部分微生物的有效氮源，吸收后能被直接利用； 硝酸盐硝酸盐也能被大部分微生物利用，但吸收后需被还原成NH4+才能进入合成代谢。铵盐铵盐 和氨基酸氨基酸被微生物吸收后能直接被利用NONO3 3 和蛋白质蛋白质吸收后还需还原降解才可利用速效氮源：有利于菌体生长迟效氮源：有利于代谢产物的形成c.c.分子氮分子氮即为大气中的N2。能利用N2作氮源来合成细胞结构的微生物我们称固氮微生物固氮微生物。如固氮菌、根瘤菌和固氮蓝藻等。（1）研究微生物的固氮作用固氮作用是生物领域中的一个重大课题。通过基因工程把微生物的固氮基因转移到高等植物的基因组中，使之可利用N2。（2）固

16、氮微生物具有固氮酶固氮酶，可在常温常压下把 N2 + H2 NH3研究固氮酶作为一种酶制剂生产出来，再进一步生产NH3。这两个课题的研究成功将会为农业带来这两个课题的研究成功将会为农业带来一次革命性的变化一次革命性的变化3、能源能源（energy source）能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，称为能源能源。能源无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）。辐射能：光能无机营养型和光能有机营养型微生物的能源。化学物质有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）。绝大多数微生绝大多数微生物的能源物质物的能源物质光 合 细 菌光 合 细 菌的能源的能源利用的有机碳源在被微生物细胞分解利用

17、的有机碳源在被微生物细胞分解代谢的过程中不仅提供微生物细胞的代谢的过程中不仅提供微生物细胞的碳素和碳架，而且还提供微生物生命碳素和碳架，而且还提供微生物生命活动所需的能量。活动所需的能量。能源为氨根离子能源为氨根离子、亚硝酸根离子等还原亚硝酸根离子等还原态无机化合物，而碳源是二氧化碳。态无机化合物，而碳源是二氧化碳。化能自养微生物的能源为一些还原态的无机物质还原态的无机物质，Eg. NH4+、NO2-、S、H2S、H2和Fe2+等。能氧化利用这些物质的微生物都是细菌细菌。Eg.硝化细菌、亚硝化细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。4、生长因子生长因子（growth factor） （1 1

18、）定义 是一类调节微生物正常代谢所必需，但不是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的能用简单的碳、氮源自行合成的需要量很小需要量很小的的一类有机物。一类有机物。不同微生物需求的生长因子的种不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。类和数量不同。微生物与生长因子的关系可分以下几类：微生物与生长因子的关系可分以下几类：生长因子自养型微生物生长因子自养型微生物 它们不需要从外界吸收任何生长因子，多数真菌、放线菌和不少细它们不需要从外界吸收任何生长因子，多数真菌、放线菌和不少细菌均有合成生长因子的能力，如菌均有合成生长因子的能力，如E Ecolicoli（大肠杆菌）等都属这类。

19、大肠杆菌）等都属这类。生长因子异养型微生物生长因子异养型微生物 它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长，如各种乳它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长，如各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物等。酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物等。生长因子过量合成微生物生长因子过量合成微生物 少数微生物在其代谢活动中，能合成并分泌出大量的维生素少数微生物在其代谢活动中，能合成并分泌出大量的维生素等生长因子，可作为有关维生素的生产菌种。等生长因子，可作为有关维生素的生产菌种。（2 2）种类广义的生长因子：广义的生长因子：维生素、碱基、嘌呤、嘧啶、卟啉及其衍生物、胺类、C4C6的分枝或直链脂肪

20、酸，以及需要量较大的氨基酸。狭义的生长因子：狭义的生长因子：一般仅指维生素。根据生长因子的化学结构和它们在机体中根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同可将生长因子分为：的生理功能的不同可将生长因子分为：维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶3 3大类大类。a. .维生素最早发现的生长因子是维生素，目前已经发现许多维生素都能起生长因子的作用。维生素主要是作为酶的辅酶或辅基参与新陈代谢，需要量很少，但是缺少维生素微生物不能正常生长。Eg. 维生素B6（吡哆醛），磷酸吡哆醛是一些转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶。微生物对维生素的需要量一般是15m mgmlb. .氨基酸有些微生

21、物自己不能合成某种有些微生物自己不能合成某种AAAA，必须给予补充，如赖，必须给予补充，如赖AAAA发酵所发酵所用的黄色短杆菌不能合成环丝用的黄色短杆菌不能合成环丝AAAA，为环丝，为环丝AAAA缺陷型菌株，在培养缺陷型菌株，在培养基中必须添加含环丝基中必须添加含环丝AAAA的氮源。如豆饼水解液或毛发水解液等。的氮源。如豆饼水解液或毛发水解液等。各种菌合成各种菌合成AAAA的能力有很大差别，一般的能力有很大差别，一般G G菌强于菌强于G G，大肠杆菌，大肠杆菌自己能合成全部自己能合成全部AAAA，沙门氏菌能合成大部分，沙门氏菌能合成大部分AAAA，有的菌合成，有的菌合成AAAA能能力极弱，如肠

22、膜明串珠菌需从外界补充力极弱，如肠膜明串珠菌需从外界补充1717种种AAAA。在培养基中一种氨基酸的含量过高，会抑制细胞对其他氨在培养基中一种氨基酸的含量过高，会抑制细胞对其他氨基酸的摄取，此现象称基酸的摄取，此现象称氨基酸不平衡氨基酸不平衡。微生物对氨基酸的需要量一般是20m mgmlc. .碱基嘧啶和嘌呤作为生长因子主要是作为酶的辅酶和辅基，以及用来合成核苷、核苷酸和核酸。有些微生物不仅不能合成嘧啶和嘌呤，而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合在核苷酸上，还必须供给核苷酸，有的菌需补充卟啉或其衍生物，还有的菌需供给（低碳）脂肪酸等。微生物对碱基的需要量一般是1020m mgmld. .其他生长因子

23、 有些微生物的生长需要一些很特殊的物质，也称生长因子。Eg.流感嗜血杆菌一定要在含红细胞的培养基上生长，因为它需要卟啉环作生长因子。 厌氧条件下生长的啤酒酵母需要甾醇作为生长因子。 化合物化合物代谢中的作用代谢中的作用对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸四氢叶酸的前体，一碳单位转移的辅酶四氢叶酸的前体，一碳单位转移的辅酶生物素生物素催化羧化反应的酶的辅酶催化羧化反应的酶的辅酶辅酶辅酶M M甲烷形成中的辅酶甲烷形成中的辅酶叶酸叶酸四氢叶酸包括在一碳单位转移辅酶中四氢叶酸包括在一碳单位转移辅酶中泛酸泛酸辅酶辅酶A A的前体的前体硫辛酸硫辛酸丙酮酸脱氢酶复合物的辅基丙酮酸脱氢酶复合物的辅基尼克酸尼克酸NAD、N

24、ADPNADP的前体，它们是许多脱氢酶的辅酶的前体，它们是许多脱氢酶的辅酶吡哆素吡哆素(B(B6)参与氨基酸和酮酶的转化参与氨基酸和酮酶的转化核黄素核黄素(B(B2)黄素单磷酸黄素单磷酸(FMN)(FMN)和和FADFAD的前体，它们是黄素蛋白的辅基的前体，它们是黄素蛋白的辅基钻胺素钻胺素(B(B12)辅酶辅酶B B12包括在重排反应里包括在重排反应里( (为谷氨酸变位酶为谷氨酸变位酶) )硫胺素硫胺素(B(B1)硫胺素焦磷酸脱羧酶、转醛醇酶和转酮醇酶的辅基硫胺素焦磷酸脱羧酶、转醛醇酶和转酮醇酶的辅基维生素维生素K K甲基酮类的前体，起电子载体作用甲基酮类的前体，起电子载体作用( (如延胡索酸

25、还原酶如延胡索酸还原酶) )氧肟酸氧肟酸促进铁的溶解性和向细胞中的转移促进铁的溶解性和向细胞中的转移生长因子在代谢中的作用在配制微生物培养基时，一般可用生长因子含量丰富的在配制微生物培养基时，一般可用生长因子含量丰富的天然物质作原料以保证微生物对它们的需要。天然物质作原料以保证微生物对它们的需要。能提供生长因子的天然物质有：能提供生长因子的天然物质有：酵母膏酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、玉米浆（一种浸制玉米以制蛋白胨、麦芽汁、玉米浆（一种浸制玉米以制取淀粉后产生的副产品）、动植物组织或细胞浸液以及取淀粉后产生的副产品）、动植物组织或细胞浸液以及微生物生长环境的提取液。微生物生长环境的提取液。 无机盐

26、是微生物生长必不可少的一类营养物质，包括磷酸盐、无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质，包括磷酸盐、硫酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化硫酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物。合物。5、无机盐无机盐（mineral salts）大量元素微量元素无机盐无机盐构成微生物细胞的组成成分。构成微生物细胞的组成成分。调解微生物细胞的渗透压，调解微生物细胞的渗透压，PHPH值和氧化还原电位。值和氧化还原电位。有些无机盐如有些无机盐如S S、FeFe还可做为自养微生物的能源。还可做为自养微生物的能源。构成酶活性基的组成成分，维持酶活性。构成酶活性基的组成成分，维持酶活

27、性。MgMg、CaCa、K K是多种是多种酶的激活剂。酶的激活剂。（1 1）大量元素（macroelements）凡是生长所需浓度在10-410-3molL （培养基中含量）范围内的元素，可称为大量元素，大量元素，例如P、S、K、Mg、Ca、Na和Fe等。元元 素素人为提供形式人为提供形式生生 理理 功功 能能大大 量量 元元 素素PKH2PO4 磷酸二氢钾磷酸二氢钾K2HPO4 磷酸氢二钾磷酸氢二钾核酸、磷酸和辅酶的成分核酸、磷酸和辅酶的成分SMgSO4 硫酸镁硫酸镁含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含硫维生素（生物素、硫胺素等）的成分硫维生素（生物素

28、、硫胺素等）的成分KKH2PO4 磷酸二氢钾磷酸二氢钾K2HPO4 磷酸氢二钾磷酸氢二钾某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）的辅因子；维持电位差和渗透压的辅因子；维持电位差和渗透压NaNaCl氯化钠氯化钠维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需CaCa(NO3)2 硝酸钙硝酸钙CaCl2 氯化钙氯化钙某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；细菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需细菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需MgMgSO4 硫酸镁硫酸镁固氮酶等的辅因子；叶绿素等的成分固氮酶等的辅因子；叶绿素等

29、的成分FeFeSO4 硫酸铁硫酸铁细胞色素的成分；合成叶绿素、白喉毒素和细胞色素的成分；合成叶绿素、白喉毒素和氧高铁血红素所需氧高铁血红素所需凡所需浓度在10-810-6molL（培养基中含量）范围内的元素，则称为微量元素微量元素，如Cu、Zn、Mn、Mo、Co和Ni、Sn、Se等。（2 2）微量元素（ microelements ）元元 素素人为提供形式人为提供形式生生 理理 功功 能能微微量量元元素素MnMnSO4 硫酸锰硫酸锰超氧化物歧化酶、氨肽酶和超氧化物歧化酶、氨肽酶和L-阿拉伯阿拉伯糖异构酶等的辅因子糖异构酶等的辅因子CuCuSO4 硫酸铜硫酸铜氧化酶、酪氨酸酶的辅因子氧化酶、酪氨

30、酸酶的辅因子CoCoSO4 硫酸钴硫酸钴维生素维生素B12复合物的成分；肽酶的辅因复合物的成分；肽酶的辅因子子ZnZnSO4 硫酸锌硫酸锌碱性磷酸酶以及多种脱氢酶、肽酶和碱性磷酸酶以及多种脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅因子脱羧酶的辅因子Mo(NH4)6Mo7O24 钼酸铵钼酸铵固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分酶的成分6、水水微生物细胞中水占微生物细胞中水占70709090，水是地球上整个生命系统存在和发展的必要条件！水是地球上整个生命系统存在和发展的必要条件！水在微生物细胞内的生理功能（1）水是细胞的重要组成成分。（2）水直接参与代谢反应，许多反应都涉及脱水和

31、水合。（3）起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收与代谢产物的分泌必须以水为介质才能完成。（4）维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象。（5）水的比热高，是热的良好导体，能有效地吸收代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，从而有效地控制细胞内温度的变化；（6）水分是细胞维持自身正常形态的重要因素。微生物生长环境中水的有效性常以微生物生长环境中水的有效性常以水活度值水活度值（water activity,aw）表示，）表示，水活度值是指在一定的温度和压力条件水活度值是指在一定的温度和压力条件下，溶液的蒸气压力与同样条件下纯水蒸气压力之比，下，溶液的蒸气压力与同样条件下纯水蒸气压力之比

32、，即：即： w= w/ wo w表示溶液蒸汽压力表示溶液蒸汽压力 wo表示纯水蒸汽压力表示纯水蒸汽压力溶液中溶液中溶质越多溶质越多， w越小。微生物生长所需的水活度通常在微生物生长所需的水活度通常在0.600.99之间。之间。几类微生物生长最适 w 微生物微生物 w一般细菌一般细菌 0.91酵母菌酵母菌 0.88霉菌霉菌 0.80噬盐细菌噬盐细菌 0.76噬盐真菌噬盐真菌 0.65嗜嗜高渗酵母高渗酵母 0.60细胞化学元素组成细胞化学元素组成主要元素主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。一、微生物细胞的化学组成 1、化学元素构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！占细菌细胞干重的97%（2 2）种类如把微生物作为一个整体来看，其可利用的碳源范围即如把微生物作为一个整体来看，其可利用的碳源范围即碳源谱碳源谱。从元素水。从元素水平、化合物水平直至培养基原料水平来考察碳源，可见其数目是逐级扩大平、化合物水平直至培养基原料水平来考察碳源，可见其数目是逐级扩大的甚至