1. 微生物生成所需要的營養要素有哪些
與人體所需要的營養素完全一樣,因為都是生物。
即:蛋白質、脂肪、糖、維生素、微量元素等。
再說的簡單一點,就是:碳源、氮源、維生素、微量元素。當然,水和氧氣(對大多數微生物來說)是必不可少的。而對於某些微生物,氧氣不但無用,反而有害。
2. 微生物的營養物質的六大要素是什麼
微生物的營養要素:碳源.氮源.能源.生長因子.無機鹽.水.
(一)碳源
定義:凡能提供微生物營養所需碳元素的營養源.
微生物碳源譜:
碳源(carbon source):有機碳源:澱粉.葡萄糖等,無機碳源:Na2CO3 等.葡萄糖.乳糖的二次生長.
對異養微生物而言:碳源同時也是能源
(二)氮源物質
定義:凡能提供微生物營養所需氮元素的營養源.
功能:氮源.一般不作能源.
微生物氮源譜:
速效氮源和遲效氮源
生理鹼性.酸性.中性鹽
氮源(nitrogen source):有機氮源:蛋白腖.黃豆粉.玉米漿,無機氮源:NH4NO3.(NH4)2SO4,速效氮源.遲效氮源.
從微生物所能利用的能源來看.有一個明顯的界限.
氨基酸自養型生物:
不需要氨基酸作為氮源.它們能吧非氨基酸類的簡單氮源(如尿素.銨鹽.硝酸鹽和氮氣)自行合成所需要的一切氨基酸.含所有的動物和大量的異養微生物.
氨基酸異養型生物:
需要從外界吸收現成的氨基酸做氮源的微生物.含所有的綠色植物和多的種微生物.
(三)能源 (energy source)
定義:能為微生物的生命獲得提供最初能量來源的化學物質或輻射能.
化學能:有機物:化能異養微生物的能源
無機物:化能自養微生物的能源
異養微生物的碳源同時也是能源
能源譜
化學物質
輻射能:光能自養和光能異養微生物的能源
功能
單功能:輻射能
雙功能:還原態無機養料.如NH4+既是硝酸細菌的能源.又是氮源
三功能:N · C · H · O類營養物質常是異養微生物的能源.碳源兼氮源
(四)生長因子(growth factor)
一類對微生物正常代謝必不可少且又不能從簡單的碳.氮源自行合成的所需極微量的有機物.
種類:維生素.氨基酸.核苷酸.葉酸等
作用:輔酶或酶活化所需
培養基中生長因子來源:酵母膏.玉米漿.麥芽汁等(復合維生素).
(五)無機鹽
所需濃度在10-3-10-4M的元素為大量元素
所需濃度在10-6-10-8M為微量元素.
主要功能:構成菌體成分,酶活性基組成或維持酶活性,調節滲透壓.pH .Eh,化能自養微生物能源等.
無機鹽:提供礦物元素和微量元素.
(六)水
存在狀態:游離態(溶媒)和結合態(結構組成)
生理作用:組成成分,反應介質,物質運輸媒體,熱的良導體.
水是良好的溶劑,生化反應在水中進行,水的比熱大.
3. 微生物的六大營養要素是什麼
高中生物書上說是5種:C源,N源,生長因子,無機鹽和水
營養要素:碳源
1。自養型微生物
來源:無機碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳無機物)
2。異養型微生物
來源:有機碳源:即含碳有機物糖、脂、蛋白質、有機酸等和天然含碳物質(石油)糖類(尤其是單糖),其次是醇類、有機酸、脂類
功能:(1)用於構成微生物的細胞物質和一些代謝產物(2)既是碳源能源又是一種雙功能的營養物
營養要素:氮源
1。氨基酸自養型(將非氨基酸類的簡單氮源合成所需的一切氨基酸,如所有的綠色植物和很多的微生物)
來源:無機氮:NH3、銨鹽、硝酸鹽、N2、銨鹽、硝酸鹽將無機氮合成菌體蛋白或含氮的代謝產物(如氨基酸等)
2。氨基酸異養型(從外界吸收現成的氨基酸,包括所有的動物和大量異養型微生物)
來源:有機氮:復雜蛋白質(如牛肉膏、蛋白陳)、核酸、尿素、一般氨基酸復雜蛋白質、核酸
功能:合成微生物的蛋白質、核酸及含氮的代謝產物(如氨基酸等)
營養要素:生長因子
1。生長因子自養型(不需要外界提供生長因子)
來源:自行合成所需的生長因子
2。生長因子異養型(需要外界提供某種生長因子)
來源:維生素、氨基酸、鹼基
功能:①酶和核酸的組成成分
②參與代謝過程中的酶促反應
另外生長因子過量合成微生物能夠合成大量維生素。如作為維生素的生產菌(如阿舒假囊酵母生產維生素B12)
無機鹽和水我就不必講了吧。其實這些東西在高三的課本上是很明確的。
樓主將的六大其實是對於動物來將的啦,不要搞混了概念哦。
呵呵,我去攝取我的C源了,哈哈
4. 微生物營養六大要素的生理功能
1)微生物需要的營養物質
營養物質應滿足微生物的生長、繁殖和完成各種生理活動的需要。它們的作用可概括為形成結構(參與細胞組成)、提供能量和調節作用(構成酶的活性和物質運輸系統)。
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
5. 微生物的營養物質的六大要素是什麼
微生物的營養要素:碳源.氮源.能源.生長因子.無機鹽.水.
(一)碳源
定義:凡能提供微生物營養所需碳元素的營養源.
微生物碳源譜:
碳源(carbon
source):有機碳源:澱粉.葡萄糖等,無機碳源:Na2CO3
等.葡萄糖.乳糖的二次生長.
對異養微生物而言:碳源同時也是能源
(二)氮源物質
定義:凡能提供微生物營養所需氮元素的營養源.
功能:氮源.一般不作能源.
微生物氮源譜:
速效氮源和遲效氮源
生理鹼性.酸性.中性鹽
氮源(nitrogen
source):有機氮源:蛋白腖.黃豆粉.玉米漿,無機氮源:NH4NO3.(NH4)2SO4,
速效氮源.遲效氮源.
從微生物所能利用的能源來看.有一個明顯的界限.
氨基酸自養型生物:
不需要氨基酸作為氮源.它們能吧非氨基酸類的簡單氮源(如尿素.銨鹽.硝酸鹽和氮氣)自行合成所需要的一切氨基酸.含所有的動物和大量的異養微生物.
氨基酸異養型生物:
需要從外界吸收現成的氨基酸做氮源的微生物.含所有的綠色植物和多的種微生物.
(三)能源
(energy
source)
定義:能為微生物的生命獲得提供最初能量來源的化學物質或輻射能.
化學能:有機物:化能異養微生物的能源
無機物:化能自養微生物的能源
異養微生物的碳源同時也是能源
能源譜
化學物質
輻射能:光能自養和光能異養微生物的能源
功能
單功能:輻射能
雙功能:還原態無機養料.如NH4+既是硝酸細菌的能源.又是氮源
三功能:N
·
C
·
H
·
O類營養物質常是異養微生物的能源.碳源兼氮源
(四)生長因子(growth
factor)
一類對微生物正常代謝必不可少且又不能從簡單的碳.氮源自行合成的所需極微量的有機物.
種類:維生素.氨基酸.核苷酸.
葉酸等
作用:輔酶或酶活化所需
培養基中生長因子來源:
酵母膏.玉米漿.麥芽汁等(復合維生素).
(五)無機鹽
所需濃度在10-3-10-4M的元素為大量元素
所需濃度在10-6-10-8M為微量元素.
主要功能:構成菌體成分,酶活性基組成或維持酶活性,調節滲透壓.pH
.Eh,化能自養微生物能源等.
無機鹽:提供礦物元素和微量元素.
(六)水
存在狀態:游離態(溶媒)和結合態(結構組成)
生理作用:組成成分,反應介質,物質運輸媒體,熱的良導體.
水是良好的溶劑,生化反應在水中進行,水的比熱大.
6. 為什麼掌握微生物生長的六大營養要素及其功能
為什麼掌握微生物生長的六大營養要素及其功能
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.
7. 微生物是如何吸收營養成分的
首先,微生物的營養包括6大營養要素,碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水。其中根據對碳源和氮源的利用方式不同分為,異養微生物(利用有機碳源),自養微生物(利用無機碳源),氨基酸自養微生物(利用簡單氮源,如尿素、銨鹽能直接合成氨基酸),氨基酸異養微生物(利用現成的氨基酸)。
除了原生動物(真核類微生物)可以通過胞吞和胞飲攝取營養物質外,其他大類有細胞的微生物通過細胞膜的滲透和選擇吸收作用從外界吸收營養物。細胞膜運送營養物質的方式有4種,即單純擴散、促進擴散、主動運送和基團位移。
1. 單純擴散
屬於被動運送,指疏水性雙分子層細胞膜在無載體蛋白參與下,單純依靠物理擴散方式讓許多小分子被動通過的運送方式。
2. 促進擴散
指溶質在運送過程種,必須藉助存在於細胞膜的底物特異性載體蛋白的協助,但不消耗能量的一類擴散性運送方式。
3. 主動運送
指一類須提供能量,並通過細胞膜上特異性載體蛋白構象的變化,使膜外環境種低濃度的溶質運入細胞膜內的一種運送方式。
4. 基團移位
指一類既需要特異性載體蛋白的參與,又需耗能的一種物質運送方式,其特點是溶質在運送前後還會發生分子結構的變化。
8. 微生物營養是什麼
微生物細胞的化學組成
通過分析微生物細胞的化學成分,發現微生物細胞與其他生物細胞的化學組成並沒有本質上的差異。微生物細胞平均含水分80%左右,其餘20%左右為干物質。在干物質中有蛋白質、核酸、碳水化合物、脂類和礦物質等。這些干物質是由碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵等主要化學元素組成,其中碳、氫、氧、氮是組成有機物質的四大元素,大約占干物質的90%~97%,其餘的3%~10%是礦物質元素,這些礦質元素對微生物的生長也起著重要的作用。
微生物的營養物質及其生理功能
通過了解微生物的化學組成,可見微生物在新陳代謝活動中,必須吸收充足的水分以及構成細胞物質的碳源和氮以及鈣、鎂、鉀、鐵等多種多樣的礦質無素和一些必須的生長輔助因子,才能正常地生長發育。
水分
水分是微生物細胞的主要組成成分,大約占鮮重的70%~90%。不同種類微生物細胞含水量不同。同種微生物處於發育的不同時期或不同的環境其水分含量也有差異,幼齡菌含水量較多,衰老和休眠體含水量較少。微生物所含水分以游離水和結合水兩種狀態存在,兩者的生理作用不同。結合水不具有一般水的特性,不能流動,不易蒸發,不凍結,不能作為溶劑,也不能滲透。游離水則與之相反,具有一般水的特性,能流動,容易從細胞中排出,並能作為溶劑,幫助水溶性物質進出細胞。微生物細胞游離態的水同結合態的水的比例為4∶1。
微生物細胞中的結合態水約束於原生質的膠體系統之中,成為細胞物質的組成成份,是微生物細胞生活的必要條件。游離水是細胞吸收營養物質和排出代謝產物的溶劑及生化反應的介質;一定量的水分又是維持細胞滲透壓的必要條件。由於水的比熱高又是熱的良導體,能有效地調節細胞內的溫度。微生物如果缺乏水分,則會影響代謝作用的進行。
碳源物質
凡是可以被微生物利用,構成細胞代謝產物碳素來源的物質,統稱為碳源物質。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種代謝產物。微生物對碳素化合物的需求是極為廣泛的,根據碳素的來源不同,可將碳源物質分為無機碳源物質和有機碳源物質。糖類是較好的碳源,尤其是單糖(葡萄糖、果糖)、雙糖(蔗糖、麥芽糖、乳糖),絕大多數微生物都能利用。此外,簡單的有機酸、氨基酸、醇、醛、酚等含碳化合物也能被許多微生物利用。所以我們在製作培養基時常加入葡萄糖、蔗糖作為碳源。這些有機物質在細胞內分解代謝提供小分子碳架外,還產生能量供合成代謝需要的能量,所以部分碳源物質既是碳源物質,同時又是能源物質。
在微生物發酵工業中,常根據不同微生物的需要,利用各種農副產品如玉米粉、米糠、麥麩、馬鈴薯、甘薯以及各種野生植物的澱粉,作為微生物生產廉價的碳源。這類碳源往往包含了幾種營養要素。
氮源物質
微生物細胞中大約含氮5%~13%,它是微生物細胞蛋白質和核酸的主要成分。氮素對微生物的生長發育有著重要的意義,微生物利用它在細胞內合成氨基酸和鹼基,進而合成蛋白質、核酸等細胞成分,以及含氮的代謝產物。無機的氮源物質一般不提供能量,只有極少數的化能自養型細菌如硝化細菌可利用銨態氮和硝態氮在提供氮源的同時,通過氧化產生代謝能。
無機元素
微生物細胞中的礦物元素約占乾重的3%~10%,它是微生物細胞結構物質不可缺少的組成成分和微生物生長不可缺少的營養物質。許多無機礦物質元素構成酶的活性基團或酶的激活劑,並具有調節細胞的滲透壓,調節酸鹼度和氧化還原電位以及能量的轉移等作用。微生物需要的無機礦質元素分為常量元素和微量元素。
常量礦質元素是磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵等。磷、硫的需要量很大,磷是微生物細胞中許多含磷細胞成分,如核酸、核蛋白、磷脂、三磷酸腺苷(ATP)、輔酶的重要元素。硫是細胞中含硫氨基酸及生物素,硫胺素等輔酶的重要組成成分。鉀、鈉、鎂是細胞中某些酶的活性基團,並具有調節和控制細胞質的膠體狀態,細胞質膜的通透性和細胞代謝活動的功能。
微量元素有鉬、鋅、錳、鈷、銅、硼、碘、鎳、溴、釩等,一般在培養基中每升含有0.1毫克或更少就可以滿足需要。
生長因子
生長因子是微生物維持正常生命活動所不可缺少的、微量的特殊有機營養物,這些物質在微生物自身不能合成,必須在培養基中加入。缺少這些生長因子就會影響各種酶的活性,新陳代謝就不能正常進行。
生長因子是指維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等特殊有機營養物。而狹義的生長因子僅指維生素。這些微量營養物質被微生物吸收後,一般不被分解,而是直接參與或調節代謝反應。
在自然界中自養型細菌和大多數腐生細菌,黴菌都能自己合成許多生長輔助物質,不需要另外供給就能正常生長發育。
9. 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。
水
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