A. 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。
B. 微生物的營養來源分為哪六種
營養類型
能源
氫的供體
基本碳源
微生物舉例
光能無機營養
(光能自養型)
光
無機物
二氧化碳
藍細菌
綠色硫細菌
藻類
光能有機營養
(光能異養型)
光
有機物
二氧化碳及簡單有機物
紫色非硫細菌
化能無機營養
(化能自養型)
無機物
無機物
二氧化碳
硝化細菌
氫細菌
化能有機營養
(化能異養型)
有機物
有機物
有機物
大多數已知細菌和全部真核微生物
表
微生物的營養類
光能自養型:這類微生物利用光作為能源,以二氧化碳作為基本碳源,以某些還原態的無機化合物(水、硫化氫等)作為供氫體還原二氧化碳。它們的細胞內都含有一種或幾種光合色素。藍細菌含葉綠素a,,利用水作為氫供體,在光照下同化二氧化碳,並放出氧氣。光合細菌如紫硫細菌和綠硫細菌不能以水作為氫供體,而是利用硫化氫等無機硫化合物還原二氧化碳,而且這些化學反應是在嚴格的厭氧條件下以光為能源進行的。這些光合細菌生長時不釋放出氧氣,產生的元素硫分泌到胞外或沉積在細胞內。
光能異養型:以光為能源,以有機碳化合物(甲酸、乙酸、甲醇、異丙醇等)作為碳源和氫供體進行光合作用而生長繁殖的微生物。它們需要有機化合物,所以不同於利用無機化合物二氧化碳作為唯一碳源的自養型光合細菌。
化能自養型:以二氧化碳作為碳源,利用無機化合物如銨、亞硝酸鹽、硫化氫、鐵離子等氧化過程中釋放出的能量進行生長的微生物。主要類群有:硫細菌,硝化細菌、鐵細菌等。它們的生長需要在有氧條件下進行。產甲烷菌大多能自養生活,它們以氫氣作為能源,以二氧化碳作為碳源生長,產物是甲烷,我們稱之為厭氧化能自養細菌。
化能異養型:大多數微生物屬於這種營養類型。它們以有機碳化合物作為碳源和能源。如果微生物的食物是來自死亡或腐爛的動植物屍體,就稱其為腐生微生物,如果其生長必須從活細胞或組織中獲得營養物質的,則稱之為寄生微生物,例如病毒、衣原體、立克次氏體等。有些微生物是腐生、寄生兼而有之,例如結核桿菌就是一種以腐生為主,兼營寄生的細菌。
C. 微生物對營養物質的吸收有哪幾種方式
微生物吸收營養物質的方式有以下幾種: 1.單純擴散 利用細胞內外溶液濃度差,溶質通過細胞膜上的含水小孔由濃度高的膜外擴散到濃度度的膜內。當膜內外的濃度差相等時,擴散即停止,但膜內的營養物質被不斷消耗使膜內外始終存在濃度差。
D. 微生物吸收營養物質的方式有哪幾種各有何特點
微生物吸收營養物質的方式有以下幾種:
1.單純擴散
利用細胞內外溶液濃度差,溶質通過細胞膜上的含水小孔由濃度高的膜外擴散到濃度度的膜內。當膜內外的濃度差相等時,擴散即停止,但膜內的營養物質被不斷消耗使膜內外始終存在濃度差。單純擴散無需消耗能量,沒有載體蛋白參與,沒有特異性,不能選擇必需的營養物質,擴散速度慢。單純擴散只限於小分子的物質(膜上的含水小孔的大小決定),如水,容易水的氣體—氧氣,二氧化碳等。及小極性分子,如尿素,乙醇等。單純擴散不是微生物吸收營養物質的主要方式。大腸桿菌對鈉離子的吸收。
2.促進擴散
同樣利用細胞內外的溶液濃度差,從濃度高的膜外擴散到濃度低的膜內。但不同之處在於溶質的轉運需要細胞膜上的載體蛋白參與。載體蛋白通過與溶質的相互作用結合,在膜外時蛋白與溶質的親和力高,進入細胞後,由於載體蛋白的構型發生改變,使得親和力降低,從而釋放溶質。載體蛋白有高度特異性,每種載體蛋白只運輸相應的物質。大多數的載體蛋白為誘導酶,只有外界存在機體生長所需某種營養物質時,運輸此物質的誘導酶才合成。同樣,促進擴散不需要代謝能量。通過此方法運輸的營養物質主要有氨基酸,單糖,維生素,無機鹽。多見於真核微生物,在好氧微生物中這種運輸機制不太重要。
3.主動運輸
是微生物吸收營養物質的主要方式。不受細胞內外濃度差的限制。需要載體蛋白參與,也是由於載體蛋白構型變化來結合及釋放營養物質,不同的是此構型變化需要消耗能量。主要吸收的物質有糖類(乳糖等),氨基酸,核苷,鉀離子。
4.基團轉位
前三種吸收方式,營養物質都不發生化學變化。此方法卻是使糖類發生磷酸化作用,並以磷酸糖形式存在於細胞質中,可立即進入細胞的合成分解。磷酸糖的磷酸來自磷酸烯醇式丙酮酸PEP。此運輸方式由4種蛋白構成:EI,
EII,EIII,HPr。EI,EIII與HPr存在於細胞質中,(EIII只有在少數細菌中發現,)EII存在於細胞膜中。EII,EIII對糖具有特異性,EI與HPr為非專一性成分,起能量傳遞作用。在糖的運輸中,PEP的磷酸以高能共價鍵結合到EI的組氨酸上,EI攜帶的磷酸又轉移到HPr上,從HPr上又轉移到EIII上(無EIII則略過),磷酸在EII的作用下轉移到糖上,完成糖類的磷酸化進入細胞質中。此方式需消耗能量,需載體蛋白參與。細胞膜對大多數磷酸化化合物都有高度不滲透性,磷酸糖一旦形成就不會滲透出細胞。多存在於厭氧及兼性厭氧微生物中。運輸糖及糖的衍生物,核苷,脂肪酸。
E. 填空:共生微生物從_________上吸取營養,且________
共生微生物從(寄主)上吸取營養,且(向寄主提供所需營養物質)
我把橫線換成了括弧
希望對你有幫助
祝你開心
F. 共生微生物從什麼上攝取營養,且什麼
空氣中是有很多微生物,有一些是營養細胞,但更多的是黴菌孢子和各種病毒。
不管是什麼,這些微生物在空氣中的時候,是不生長的,也不表現出生命活動,只是隨風到處飄。原因很簡單,就是空氣中沒有微生物生長所需要的營養。
這些微生物只有落到有營養的地方,比如土壤、垃圾堆、水塘,或是它們能夠生長的其他生物表面,並能吸收到水和營養物質,它們才會生長繁殖。
G. 共生的微生物從哪裡獲取營養
兩種以上的微生物在同一培養基中共存時,因為能互相分泌出為另一微生物成長所必需的營養物質,因而對單獨生存有困難的種類可由此而獲得了生長。比如地衣和真菌,真菌是異養生物,不能利用無機物製造有機物,而藻類可以進行光合作用產生的有機營養可以提供給真菌;藻類沒有根,真菌可以利用菌根吸收水分和無機鹽提供給藻類。
H. 共生微生物從什麼上攝取營養,且什麼
細胞
有機物