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微生物要哪些無機鹽

發布時間:2022-07-27 19:58:55

『壹』 微生物需要哪些營養物質,它們各有什麼主要生理功能

微生物包括細菌和真菌(不包括病毒),需要有機物,功能:做為生物圈中的分解者,引起動植物患病。

『貳』 無機鹽對於微生物的生理功能主要有

無機鹽對於微生物的生理功能主要有
無機鹽類在微生物發酵的作用是構成菌體細胞成份,作為酶的組成部分、酶的激活劑或抑制劑,調節培養基的滲透壓、PH、氧化還原電位等。一般微生物所需無機鹽類,包括硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物和含鉀、鈉、鎂、鐵的化合物等,有的還需要微量的銅、錳、鋅、鈷、碘等。
無機鹽是無機化合物中的鹽類,在生物細胞內一般只佔鮮重的1%至1.5%,目前人體已經發現20餘種,其中大量元素有鈣Ca、磷P、鉀K、硫S、鈉Na、氯Cl、鎂Mg,微量元素有鐵Fe、鋅Zn、硒Se、鉬Mo、氟F、鉻Cr、鈷Co、碘I等。雖然無機鹽在細胞、人體中的含量很低,但是作用非常大,如果注意飲食多樣化,少吃動物脂肪,多吃糙米、玉米等粗糧,不要過多食用精製麵粉,就能使體內的無機鹽維持正常應有的水平。無機鹽在硒鉛礦體內的分布極不均勻。例如鈣和磷絕大部分在骨和牙等硬組織中,鐵集中在紅細胞,碘集中在甲狀腺,鋇集中在脂肪組織,鈷集中在造血器官,鋅集中在肌肉組織。

『叄』 微生物生長繁殖需要哪些營養要素各有何功能

在營養要素水平上則主要為碳源、氮源、能源、生長因子、礦質元素和水六大類。

功能:

1、碳源

碳是微生物細胞需要量最大的元素,占細胞乾重的50%。能提供微生物營養所需碳素或碳架的營養物質稱為碳源。能被微生物用作碳源的物質種類極其廣泛。簡單的無機含碳化合物、比較復雜的有機物、復雜的有機大分子,乃至復雜的天然含碳物質都可以被不同的微生物利用。

碳源物質通過細胞內的一系列化學變化,被微生物用於合成各代謝產物。

2、氮源

氮源的主要功能是提供細胞原生質和其他結構物質中的氮素,一般不作為能源使用。但化能自養細菌中的亞硝化細菌和硝化細菌能從NH₃和NO₂的氧化過程中獲得能量。

所以對於它們來說,NH₃和NO₂是兼有氮源和能源的雙功能營養物質。對於異養微生物而言,含有C、H、O、N的有機物是具有碳源、能源和氮源的多功能營養物質。

3、能源

能源是提供微生物生命活動所需能量的物質。絕大多數微生物的能源物質是化學物質,只有光合細菌利用光作為能源。對於絕大多數細菌和全部真核微生物來說,它們所利用的有機碳源在被微生物細胞分解代謝的過程中不僅提供微生物細胞的碳素和碳架。

而且還提供微生物生命活動所需的能量。有的微生物所需的能源與碳源不同。如光能自養微生物的能源是光,而碳源為CO₂;化能自養微生物的能源為NH₄、NO₂、S、H₂和Fe等還原態無機化合物,而碳源是CO₂。

4、礦質元素

它們的生理功能包括:是微生物細胞化學組成中的重要元素之一,如P和S分別為核酸與含硫氨基酸的重要組成元素:與酶的組成和活力有關,如Fe是細胞色素氧化酶的必要組分。

Mg、Cu和Zn等是許多酶的激活劑:調節和維持微生物的滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位等生長條件,如Na和K有調節細胞滲透壓的作用。

由磷酸鹽組成的緩沖劑能保持微生物生長過程中pH值的穩定:谷胱甘肽可降低氧化還原電位, 作為某些化能自養細菌的能源物質;作為呼吸鏈末端的氫受體。

5、生長因子

能提供生長因子的天然物質有酵母膏、蛋白腖、麥芽汁、玉米漿、動植物組織或細胞浸液以及微生物生長環境的提取液等。

多數真菌、放線菌和部分細菌在其生長過程中不需要從環境中獲取任何生長因子。而有的微生物需要從環境中獲取一種或幾種生長因子才能維持正常生長,如乳酸細菌補充需要多種維生素、氨基酸和鹼基。

6、水

實際上水本身並不是營養物質,但水是微生物營養中不可缺少的一種物質。因為水是微生物細胞的主要化學成分;水是營養物質和代謝產物的良好溶劑,營養物質與代謝產物都是通過溶解於水中而進出細胞的。

水是細胞中各種生物化學反應得以進行的介質,並參與許多生化反應:水還可維持各種生物大分子結構的穩定性;此外,水的比熱高,汽化熱高,是熱的良好導體,能有效地吸收代謝過程中產生的熱量並將熱迅速散發出體外,這保證了細胞內的溫度不會劇烈變化。

『肆』 微生物需要哪些營養物質,它們各有什

水:微生物的重要組成部分,在代謝中佔有重要地位。
碳源:合成菌體的糖類、脂類、蛋白質和核酸等,主要有葡萄糖、麥芽糖等;
氮源:合成菌體蛋白、核酸和酶,如蛋白腖、氨基酸;
無機鹽:K、Na、Ca、Mg、Fe、S、P等無機鹽;
生長因子:某些細菌生長所必需的而本身不能合成的有機化合物,主要有維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等.

『伍』 微生物所需無機鹽分類有哪兩種

無機鹽類在微生物發酵的作用是構成菌體細胞成份,作為酶的組成部分、酶的激活劑或抑制劑,調節培養基的滲透壓、PH、氧化還原電位等。一般微生物所需無機鹽類,包括硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物和含鉀、鈉、鎂、鐵的化合物等,有的還需要微量的銅、錳、鋅、鈷、碘等。
無機鹽是無機化合物中的鹽類,在生物細胞內一般只佔鮮重的1%至1.5%,目前人體已經發現20餘種,其中大量元素有鈣Ca、磷P、鉀K、硫S、鈉Na、氯Cl、鎂Mg,微量元素有鐵Fe、鋅Zn、硒Se、鉬Mo、氟F、鉻Cr、鈷Co、碘I等。雖然無機鹽在細胞、人體中的含量很低,但是作用非常大,如果注意飲食多樣化,少吃動物脂肪,多吃糙米、玉米等粗糧,不要過多食用精製麵粉,就能使體內的無機鹽維持正常應有的水平。無機鹽在硒鉛礦體內的分布極不均勻。例如鈣和磷絕大部分在骨和牙等硬組織中,鐵集中在紅細胞,碘集中在甲狀腺,鋇集中在脂肪組織,鈷集中在造血器官,鋅集中在肌肉組織。

『陸』 微生物培養基的碳源氮源無機鹽生長因子有哪些

培養基(medium)培養基是人工配製的適合微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養基質。任何培養基中均需含有微生物所必需的能源、碳源、氮源、礦質元素、水和生長因素,但不同營養類型、不同種類的微生物對營養元素的要求又有很大差異。目前已使用的各種培養基都是前人經過反復實踐,比較設計的成果。

培養基的基本成分

能源、碳源:自養微生物以二氧化碳為碳源,光或無機物為能源,在無機物組成的培養基中生長。例如化能自養型的氧化硫桿菌培養基中,加入粉末狀硫為能源,以空氣中的CO2為碳源。異養微生物以有機物為碳源和能源,培養基中常需加入葡萄糖、蔗糖或麥芽糖、乳糖等單糖或雙糖,有的可利用澱粉、纖維素等多糖,或利用動物組織中的糖類。例如培養細菌常用的牛肉膏蛋白腖培養基,其中牛肉膏即為主要碳源和能源。(培養基配方見後,下同)。

氮源:自養微生物以含氮無機物銨鹽、硝酸鹽等為氮素營養,例如氧化硫桿菌以(NH4)2SO4為氮源;異養微生物以無機物銨鹽、硝酸鹽或含氮有機物為氮源。自生固氮菌利用空氣中的N2為氮素營養,其培養基中無須加入氮源,稱為無氮培養基。

礦質元素、生長因子:微生物生長繁殖需要P、K、Na、S、Mg、Ca等主要礦質元素以及Fe、Cu等微量元素,因此培養基中常加入K2HPO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、KCl、FeSO4等無機鹽類;生長因子主要是調節微生物代謝活動的B族維生素,常由酵母膏、肝浸出液等提供。許多天然成分的原料如牛肉膏、麥芽汁、玉米粉、豆芽汁等,含有各種無機元素和生長因子,不需另外添加。

培養基的類型 根據原料來源不同,可將培養基分為合成培養基、半合成培養基與天然培養基。

合成培養基:由化學成分已知的有機物和無機物配製而成。成分精確,重復性強。但營養局限,微生物生長緩慢。適用於菌種分離、選育、遺傳分析及生物測定等。如培養放線菌的高氏培養基、培養黴菌的察氏培養基以及各種化能自養菌培養基等。

半合成培養基:由某些天然物質與少量已知成分的化學物質配製而成。營養全面,能有效地滿足微生物對營養的需求。廣泛應用於微生物的培養。如培養細菌用的牛肉膏蛋白腖培養基,培養黴菌的土豆葡萄糖培養基,工業生產中常用的玉米粉等天然物質加無機鹽配製的各種發酵培養基等。

天然培養基:由化學成分不清楚或不衡定的天然有機物配製而成。成分復雜,但營養豐富全面。常用於實驗研究和生產。如麥芽汁培養基、玉米粉培養基,以及生產中使用的麩皮、鋸末等。

根據培養基的物理性質,可分為液體培養基、固體培養基和半固體培養基。

液體培養基:用各種營養成分加水配成,或用天然物質的浸汁(麥芽汁、豆芽汁等)製成。組分均一,適宜各類微生物的營養生長。廣泛應用於實驗研究及大規模工業生產中,有利於廣泛獲得大量菌體或代謝產物。

固體培養基:在液體培養基中加入凝固劑,或用麩皮等固體原料配製。常用的凝固劑是瓊脂(又稱瓊膠、洋菜),由石花菜等海藻中提取加工製成。市售瓊脂為條狀、片狀或粉末狀,主要成分為多聚半乳糖的硫酸酯,絕大多數微生物不能將其分解,在培養基中僅起支撐作用。其熔點約98℃,凝固點42℃,1.5~2%的水溶液在一般培養溫度下呈凝膠狀態。瓊脂固體培養基廣泛應用於微生物的分離培養、菌種鑒定和保藏。

半固體培養基:液體培養基中加入0.2~0.5%瓊脂製成。用於觀察細菌的運動、菌種鑒定及測定噬菌體的效價等。

根據培養基的用途,可分為選擇培養基、鑒別培養基、加富培養基、基本培養基等。

選擇培養基:根據某一類或某種微生物的特殊營養要求而設計的培養基,用於提高所需微生物的分離效率。如分離固氮微生物的無氮培養基、加入濾紙條或纖維素粉為碳源分離纖維分解菌的培養基。在培養基中加入某種化合物,可有效地分離出對這種化合物有抗性的微生物,例如在放線菌培養基中加入數滴10%的酚,可抑制細菌和黴菌的生長;加入一定量的青黴素、鏈黴素,可抑制細菌生長等。

鑒別培養基:根據微生物的代謝特點,在培養基中加入某種指示劑,通過顯色反應以鑒別不同的微生物。例如檢查乳製品和飲用水中是否有腸道細菌污染所用的伊紅-美藍培養基。當大腸桿菌等腸道細菌生長時,發酵培養基中的乳糖,使加入的伊紅-美藍變色,在菌落上沉積為紫黑色,並呈現金屬光澤。

培養基的制備方法 以下為常規方法,如配方中有特殊規定或要求,以配方為依據。

1.根據配方,計算各種營養成分用量。一般葯品可用普通葯物天平稱量,用量少的葯品,可按比例配成高濃度溶液,再按所需量用移液管吸取。稱好的葯品放入玻璃燒杯或搪瓷杯中。

2.在另一容器中將所需量的水(一般可用自來水,有特殊要求時需用蒸餾水)加熱,取全量的1/3左右倒入放葯品的容器中,用玻璃棒攪拌,待葯品全溶後,再將其餘熱水全部倒入。

3.若配製固體培養基,則稱取1.5~2%的瓊脂放入已溶化的營養液中,繼續加熱至瓊脂全部溶解。加熱中隨時攪拌,防止溢出或糊底。燒糊的培養基營養物質破壞,並產生有毒物質,不宜再用。

4.待溶化的培養基稍冷卻後,按配方要求調整pH值。先取10毫升培養基裝入試管中,用pH試紙測其自然pH,再用1%NaOH(或1%HCl)調至所需pH,根據用量計算,換用10%NaOH(或10%HCl)調整所配全量培養基的pH。加鹼(或酸)溶液時,應邊滴加邊攪拌,至應加量將近用完時,再次測試,最後調至要求的pH值。

5.配好的培養基,根據需要趁熱分裝至試管或錐形瓶中。分裝需用漏斗,以免瓊脂粘在管口或瓶口上。裝瓶量一般為瓶容量的1/3~1/2;裝試管一般為試管高度的1/5~1/4,以免滅菌時培養基上溢,粘濕棉塞。

6.用預先制好的棉塞塞住管口或瓶口。棉塞既有利於通氣,又有濾菌作用,故松緊、大小應適當,以免使用時影響操作(如圖)。

最後用牛皮紙或報紙包住棉塞,扎緊在瓶頸或試管上方,以免滅菌時水蒸汽沾濕棉塞或脫落。

7.滅菌後取出的固體培養基,根據需要可將試管立即斜放,冷凝後即成斜面培養基,用於菌種擴大培養及保藏;錐形瓶中的培養基,倒入無菌培養皿中,冷凝後即製成平板培養基,可用於菌種的分離、鑒定等。液體培養基冷卻後可直接根據需要接入菌種。

『柒』 微生物生長所需要的營養物質主要有哪些

微生物生長所需要的營養物質主要有哪些
微生物的營養物質有六大類要素,即水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子和能源.
1. 水
水是微生物的重要組成部分,在代謝中佔有重要地位.水在細胞中有兩種存在形式:結合水和游離水.結合水與溶質或其他分子結合在一起,很難加以利用.游離水(或稱為非結合水)則可以被微生物利用.

2. 碳源
碳在細胞的干物質中約佔50%,所以微生物對碳的需求最大.凡是作為微生物細胞結構或代謝產物中碳架來源的營養物質,稱為碳源.
作為微生物營養的碳源物質種類很多,從簡單的無機物(CO2、碳酸鹽)到復雜的有機含碳化合物(糖、糖的衍生物、脂類、醇類、有機酸、芳香化合物及各種含碳化合物等).但不同微生物利用碳源的能力不同,假單孢菌屬可利用90種以上的碳源,甲烷氧化菌僅利用兩種有機物:甲烷和甲醇,某些纖維素分解菌只能利用纖維素.
大多數微生物是異養型,以有機化合物為碳源.能夠利用的碳源種類很多,其中糖類是最好的碳源.
異養微生物將碳源在體內經一系列復雜的化學反應,最終用於構成細胞物質,或為機體提供生理活動所需的能量.所以,碳源往往也是能源物質.
自養菌以CO2、碳酸鹽為唯一或主要的碳源.CO2是被徹底氧化的物質,其轉化成細胞成分是一個還原過程.因此,這類微生物同時需要從光或其他無機物氧化獲得能量.這類微生物的碳源和能源分別屬於不同物質.

3. 氮源
凡是構成微生物細胞的物質或代謝產物中氮元素來源的營養物質,稱為氮源.細胞干物質中氮的含量僅次於碳和氧.氮是組成核酸和蛋白質的重要元素,氮對微生物的生長發育有著重要作用.從分子態的N2到復雜的含氮化合物都能夠被不同微生物所利用,而不同類型的微生物能夠利用的氮源差異較大.
固氮微生物能利用分子態N2合成自己需要的氨基酸和蛋白質,也能利用無機氮和有機氮化物,但在這種情況下,它們便失去了固氮能力.此外,有些光合細菌、藍藻和真菌也有固氮作用.
許多腐生細菌和動植物的病原菌不能固氮,一般利用銨鹽或其他含氮鹽作氮源.硝酸鹽必須先還原為NH+4後,才能用於生物合成.以無機氮化物為唯一氮源的微生物都能利用銨鹽,但它們並不都能利用硝酸鹽.
有機氮源有蛋白腖、牛肉膏、酵母膏、玉米漿等,工業上能夠用黃豆餅粉、花生餅粉和魚粉等作為氮源.有機氮源中的氮往往是蛋白質或其降解產物.
氮源一般只提供合成細胞質和細胞中其他結構的原料,不作為能源.只有少數細菌,如硝化細菌利用銨鹽、硝酸鹽作氮源和能源.

4. 無機鹽
無機鹽也是微生物生長所不可缺少的營養物質.其主要功能是:
① 構成細胞的組成成分;
② 作為酶的組成成分;
③ 維持酶的活性;
④ 調節細胞的滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位;
⑤ 作為某些自氧菌的能源.
磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂等鹽參與細胞結構組成,並與能量轉移、細胞透性調節功能有關.微生物對它們的需求量較大(10-4~10-3 mol/L),稱為「宏量元素」.沒有它們,微生物就無法生長.鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬等鹽一般是酶的輔因子,需求量不大(10-8~10-6 mol/L),所以,稱為「微量元素」.不同微生物對以上各種元素的需求量各不相同.鐵元素介於宏量和微量元素之間.
在配製培養基時,可通過添加有關化學試劑來補充宏量元素,其中首選是K2HPO4和MgSO4,它們可提供需要量很大的元素:K、P、S和Mg.微量元素在一些化學試劑、天然水和天然培養基組分中都以雜質等狀態存在,在玻璃器皿等實驗用品上也有少量存在,所以,不必另行加入.

5. 生長因子
一些異養型微生物在一般碳源、氮源和無機鹽的培養基中培養不能生長或生長較差.當在培養基中加入某些組織(或細胞)提取液時,這些微生物就生長良好,說明這些組織或細胞中含有這些微生物生長所必須的營養因子,這些因子稱為生長因子.
生長因子可定義為:某些微生物本身不能從普通的碳源、氮源合成,需要額外少量加入才能滿足需要的有機物質,包括氨基酸、維生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物,有時也包括一些脂肪酸及其他膜成分%A

『捌』 微生物需要的營養要素有哪些

微生物需要的營養要素可分為六大類,即碳源、氮源、能源、無機鹽、生長因子和水。

碳源

人要吃米飯、饅頭或麵包,這些食品的主要成分在化學上叫做碳水化合物,因為這些化合物的分子中含有比較多的碳元素,所以叫做碳源。它也是微生物食物中的一種主要口糧,因為微生物細胞中的許多成分都是由碳元素構成的,同時碳源又為微生物提供能量,供它們運動和進行各項生命活動。能被各種微生物利用的碳源種類極多,從簡單的無機含碳化合物如二氧化碳、碳酸鹽等到比較復雜的有機物(糖類、醇類、酸類等),更為復雜的有機大分子如蛋白質、核酸等,都能被微生物作為碳源分解利用,甚至連石油以及對一般生物有毒的腈類化合物、二甲苯、酚等也能被一些微生物用作碳源。不過有的微生物所能利用的碳源種類極其有限,例如甲基營養細菌只能利用簡單的有機化合物甲醇和甲烷作為碳源。

氮源

人需要吃肉或喝牛奶,其中主要含有蛋白質,蛋白質由氨基酸組成,氨基酸裡面含有較多的氮元素,所以這類營養叫做氮源。微生物能利用的氮源種類也比人或植物要多,動植物能利用的氮源微生物都能利用,而一般植物和動物不能利用的空氣中的氮氣,微生物也能利用。氮源給微生物提供生長繁殖時合成原生質和細胞其他細胞結構的原材料。缺少氮源微生物就難以生長,就像長期缺少蛋白質營養的兒童長不高一樣。氮源一般不作為微生物的能源。但是有些細菌,例如硝化細菌能利用銨鹽、亞硝酸鹽作為氮源和能源。

能源

能源是提供微生物生命活動所需能量的物質。例如太陽光的光能就是許多可以進行光合作用的細菌的直接能源。自然界中的不少物質,如葡萄糖、澱粉等,既可作為碳源,又可作為能源;蛋白質對於某些微生物來說,是具有碳源、氮源和能源三種功能的營養源。至於空氣中的氮氣,則只能提供氮源,而陽光僅提供能源。

無機鹽

人需要吃鹽、補鈣,莊稼需要用草木灰補充鉀。與高等生物一樣,微生物的生命活動中,除了需要碳源、氮源和能源之外,還需要其他元素,例如硫、磷、鈉、鉀、鎂、鈣、鐵等元素,還需要某些微量的金屬元素,諸如鈷、鋅、鉬、鎳、鎢、銅等。上述元素大多是以鹽的形式來提供給微生物的,因此稱它們為無機鹽或礦質營養。這些無機鹽是組成生命物質的必要成分,其中有些是維持正常生命活動必需的,有些則是用於促進或抑制某些物質的產生。

生長因子

人和動物需要維生素,許多微生物也需要維生素。維生素是微生物自身不能合成的微量有機物質,它們對微生物生命活動也是不可缺少的。例如酵母菌和乳酸細菌必須由外界提供生長因子才能夠生長或生長良好。有些微生物,例如大腸桿菌、多數真菌和放線菌能夠自行合成生長因子,不需要從外界獲得。還有些微生物能產生過量的生長因子,因此可以利用它們來生產維生素,例如人們常常需要補充的維生素B2(核黃素)就是利用一種酵母菌生產的。

同一切生物一樣,微生物的營養中不可缺少水。水是微生物細胞的主要化學組成之一。生命活動基本上是通過一系列化學反應實現的,這些化學反應絕大多數是在水中進行的。細胞內外物質的交換,通常也是溶解在水中進行的;水還可以維持生命大分子,例如核酸、蛋白質的分子結構穩定性;水還可以參與體內的化學反應,例如水解、水合反應等。

食物成為了微生物的營養來源

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