‘壹’ 微生物成分
地下水中重要的微生物主要有三种类型:细菌、真菌和藻类。除光合细菌外,细菌和真菌可以归入还原者一类微生物,它们能把复杂的化合物分解成比较简单的物质,并从中提取能量,供其繁衍和代谢之需要。藻类能够利用阳光,把光能转变为化学能储存起来,因此,藻类被归入为生产者一类微生物。不过,在无阳光条件下,藻类只能利用化学能来满足其代谢之需要。
微生物既能在潜水中繁殖,也可在深循环的地下水(深达1000 m或更深)中繁衍。微生物所适应的温度范围也很宽,可在零下几度到零上85~90℃的温度范围内生存。地下水的矿化度一般对微生物的繁殖影响不明显,但矿化度过高会抑制微生物的活动能力。
细菌、真菌和藻类被称为活的催化剂,由于微生物的催化作用,使得水和土壤中的大量化学过程得以进行。水中发生的重要化学反应,尤其是那些含有有机物和氧化还原过程的反应,大多数是通过细菌的催化作用才赖以完成的。微生物在地下水化学成分的形成和演变过程中起着重要的作用,在地下水中有各种不同的细菌存在,其中有适于在氧化环境中生存和繁殖的硝化菌、硫细菌、铁细菌等喜氧细菌,也有适于在还原环境中生存和繁殖的脱氮菌、脱硫菌、甲烷生成菌、氨生成菌等。由于这些细菌的生命活动,可出现脱硝酸作用、脱硫酸作用、甲烷生成作用和氨生成作用等,也可出现与此相反的作用,如硫酸根生成作用、硝酸根生成作用和铁的氧化作用等,从而导致地下水化学成分的相应变化。
1.2.5.1 碳的微生物转化
(1)碳的微生物催化转化与能源:在泥煤、褐煤、煤炭、油页岩和石油的形成过程中,微生物对于有机物的部分降解有着重要的作用,这是一个关键性的步骤。在还原性条件下,尤其是深水沉积物中,细菌的作用有助于降低原始植物材料中氧的含量,致使残存物质中碳的相对含量得以提高。
(2)细菌作用与甲烷的形成:甲烷生产过程与大量有机物的降解紧密相关,在释入大气的甲烷中,其中80%产生于有机物的缺氧分解过程。这对局部和全球性碳循环有着关键性的影响。在生物废水处理厂中,甲烷生产用来进一步降解由活性污泥流程中排出的大量污泥。在天然水的底部,产甲烷细菌在缺氧条件下能降解有机物,按这样方式分解有机物毋须氧气,否则,降解有机物是离不开氧的。如果把这些有机物转移到含溶解氧的水中,势必会提高生物化学需氧量(BOD),可见,产甲烷过程是去除BOD的一个非常有效的途径。
(3)细菌对碳氢化合物的利用:有氧存在时,甲烷可被一些细菌氧化,有一种名为甲烷单毛杆菌,它专门以甲烷作能源,除此以外,别无选择。某些细菌能降解比较高级的碳氢化合物,并把其用作碳源和能源,碳氢化合物的微生物降解是一个重要的环境保护方法,水和土壤中的石油污染可用此法净化。据统计,每年因溢漏而损失的石油约有5×106 t,这不仅在经济上造成巨大损失,同时也给环境带来严重污染。石油的微生物降解在漏油的清除中具有重要作用。
(4)细菌对一氧化碳的利用:已有充分的证据表明,土壤微生物对环境中的一氧化碳有净化功能。实验证实,空气与土壤接触后,其中的一氧化碳可有效地被去除。把含有120×10-6一氧化碳的空气与2.8 kg土壤接触3小时,空气中的CO几乎被完全除尽。耐人寻味的是,无论是经过菌处理过的土壤还是在无菌条件下培植的绿色植物,均不具净化空气中CO的功能。
1.2.5.2 细菌对氮的转化作用
自然界中各类氮的生物-化学转变过程揭示了氮在大气、有机物和无机物之间相互交换的氮循环过程。毫无疑问,氮循环是环境中最具活力的动态过程之一。
在水和土壤介质中,以微生物为催化剂的重要化学反应,几乎都与含氮化合物有关。氮的化学转换反应很多,其中包括把分子氮以有机氮形式固定下来的固氮作用;把氮氧化为硝酸根的硝酸化作用;把硝酸根还原为低氧化态氮的亚硝酸根还原过程以及把硝酸根和亚硝酸根还原成分子氮,排入大气的脱氮作用等。
1.2.5.3 硫的微生物转化
硫化物在水中普遍存在,几乎所有天然水体中均含不同浓度的硫酸根离子。无论是天然的,还是人为污染造成的,天然水中有机硫化物也随处可见。有机硫化物的生物降解同样是一个重要的过程。有时候,其降解产物,例如有毒的恶臭物质硫化氢,对水质造成严重的影响。
1.2.5.4 微生物对农药的降解
化学农药的施用对于消灭病虫草害,确保农林牧业丰产和丰收意义重大。然而,化学农药残毒对环境的影响也是一个棘手的环境问题。微生物对环境中农药的降解作用受到人们极大的重视。
1.2.5.5 微生物的其他催化作用
(1)微生物对硒的转化作用:硒是人体的必需微量元素,它对生命物质的作用越来越受到人们的重视。硒在元素周期表中位于硫之下,在微生物催化作用下可能发生氧化还原作用,从而对环境中硒的循环产生重要的影响。
(2)微生物对金属腐蚀的催化作用:金属腐蚀的本质是一种氧化还原过程,实际上,很多腐蚀现象的发生与细菌的参与不无关系。
应当指出,到目前为止,对地下水中微生物的成分和分布以及它们的生命活动机制研究得尚不成熟。但微生物在地下水化学成分形成和演变过程中所起的重要作用已越来越多地被人们所认识。
‘贰’ 微生物细胞的化学组成物质主要有哪几种
确定微生物需要什么样的营养物质,主要的依据是分析微生物细胞的化学组成和它的代谢产物的化学成分。
根据对各类微生物细胞物质成分的分析,发现微生物细胞的化学组成和其他生物没有本质上的差别。从元素上讲,都含有碳、氢、氧、氮和各种矿质元素。见下表1:
表1 微生物细胞的主要元素成分
元素 占干物重比例(%)
碳 50
氧 20
氮 14
氢 8
磷 3
硫 1
钾 1
钠 1
钙 0.5
镁 0.5
铝 0.5
铁 0.2
(根据大肠杆菌的数据)
从化合物水平上讲,微生物细胞中都含有水分、糖类、蛋 白质、核酸、脂质、维生素和 无机盐等物质。微生物细胞中主要的物质含量如表所示。
1、水分
各类微生物细胞中都含有大量水分,它是细胞的主要组成成分,一般含量可高达70%—90% 。含水量随着微生物种类的不同而有所差异。细菌含水量为鲜重的75%—85% ,酵母菌为70%—80%,霉菌为85%—95%。
细菌的芽孢和霉菌的各种孢子含水量较少。细菌芽孢含水量约为 40%,霉菌孢子约含38% 的水。
同种微生物随着周围环境和培养时间的变化,含水量也不尽相同,如酵母菌在20摄氏度生长,含水量为91.2%;在43摄氏度生长,含水量降为 74%。
在微生物细胞内,一部分水以结合水状态存在。这部分水不易挥发,不冻结,不能作为溶剂,也不能渗透,一般约占总水量的17%—28%。另一部分水以游离态存在。芽孢内的结合水含量比营养体多,约占芽孢总水量的50%—70%。这可能是芽孢对外界不良环境具有较强抵抗力的原因之一。
2、糖类
微生物细胞中糖类有单糖、双糖和多糖,主要以多糖形式存在。单糖主要是己糖和戊糖。己糖是组成双糖或多糖的基本单位,戊糖是核糖的组成成分。多糖有荚膜多糖、纤维素、半纤维素、淀粉和糖原等不同种类 。它们有的组成细胞结构,如细胞壁;有的作为细胞贮藏物质,存在于细胞质中,如淀粉粒。
3、蛋白质
蛋白质是细胞干物质的主要成分,分布在细胞壁(肽聚糖 )、细胞膜(膜蛋白)、细胞质、细胞核等细胞结构中,在干物质中含量可高达80%。
微生物体内的蛋白质可分两类:简单蛋白质和结合蛋白质。简单蛋白质包括球蛋白和清蛋白。结合蛋白质包括核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等。在微生物细胞中,核蛋白含量特别高,可占蛋白质总量的1/3—1/2。
4、核酸
核酸有两种:核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 主要存在于细胞质中,除少量以游离态存在外,大多与蛋白质结合,以核蛋白的形式存在。它的主要功能是为合成蛋白质提供模板、运输工具和合成场所。含RNA的某些病毒和亚病毒,它们的感染力和遗传信息即由RNA所决定。DNA主要存在于细胞核中,也有少量以质粒形式存在于细胞质中。它是生物遗传变异的物质基础,起着传递遗传变异信息的作用。
细菌和酵母菌细胞中核酸的含量较霉菌高。在同一种微生中,RNA的含量常随着生长时期的变化而变化,而DNA的含量则是恒定的;DNA的碱基对顺序、数量和比例通常是不变的,不受菌龄和一般外界因素的影响。因而用DNA碱基比例或 G+C的物质的量分数作为分类鉴定的指标,已在某些细菌和酵母菌的分类中得到应用。
5、脂质
脂质物质包括脂肪、磷脂、蜡和 固醇等。脂质在细胞中或以游离状态存在,或与蛋白质等结合。它们存在于细胞壁、细胞膜、细胞质中,如某些微生物的细胞壁含有蜡质;磷脂和蛋白质结合,是细胞膜的组成成分;脂肪常以油滴状出现在细胞质中,作为贮藏物质;固醇在酵母细胞内含量较多,因它是维生素D的前体,故常用来生产维生素D。
微生物细胞内脂肪含量 因种和培养条件不同而相差很大,如产脂内孢霉、产脂球拟酵母和红酵母细胞中脂肪含量高达50%或更多。另外,含糖量高的培养基能促进脂肪累积。
6、维生素
有些微生物细胞内还含有数量不等、种类不同的维生素,如阿舒假囊酵母和棉阿舒囊霉细胞内含有较多的核黄素;丙酸杆菌属和放线菌菌丝体中含有较多的维生素B12。
7、抗生素
在目前研制和生产的8000多种抗生素中,约有70%是由微生物产生的,而其中又以放线菌最为突出。
8、无机盐类
无机元素约占细胞干重的10%,包括磷、硫、镁、铁、钾和钠等。一般以磷的含量为最高,约占全部灰分的40%。但在硫细菌中含有较高量的硫,铁细菌中含铁丰富。这些无机元素在细胞中除少数以游离状态存在外,大部分都以无机盐形式存在或结合于有机物质中。
除上述一些主要物质外,有些微生物细胞中还含有色素、毒素等。
‘叁’ 微生物含有哪些化学组分各组分占的比例是多少
微生物是细胞,也就是说和细胞的组成成分是基本相同的。
含有的化学成分是:蛋白质,水,无机盐,糖类。
各组分具体的比例不详,不同微生物的组成略有区别。
‘肆’ 微生物生长所需要的营养物质主要有哪些
微生物生长所需要的营养物质主要有哪些
微生物的营养物质有六大类要素,即水、碳源、氮源、无机盐、生长因子和能源.
1. 水
水是微生物的重要组成部分,在代谢中占有重要地位.水在细胞中有两种存在形式:结合水和游离水.结合水与溶质或其他分子结合在一起,很难加以利用.游离水(或称为非结合水)则可以被微生物利用.
2. 碳源
碳在细胞的干物质中约占50%,所以微生物对碳的需求最大.凡是作为微生物细胞结构或代谢产物中碳架来源的营养物质,称为碳源.
作为微生物营养的碳源物质种类很多,从简单的无机物(CO2、碳酸盐)到复杂的有机含碳化合物(糖、糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸、芳香化合物及各种含碳化合物等).但不同微生物利用碳源的能力不同,假单孢菌属可利用90种以上的碳源,甲烷氧化菌仅利用两种有机物:甲烷和甲醇,某些纤维素分解菌只能利用纤维素.
大多数微生物是异养型,以有机化合物为碳源.能够利用的碳源种类很多,其中糖类是最好的碳源.
异养微生物将碳源在体内经一系列复杂的化学反应,最终用于构成细胞物质,或为机体提供生理活动所需的能量.所以,碳源往往也是能源物质.
自养菌以CO2、碳酸盐为唯一或主要的碳源.CO2是被彻底氧化的物质,其转化成细胞成分是一个还原过程.因此,这类微生物同时需要从光或其他无机物氧化获得能量.这类微生物的碳源和能源分别属于不同物质.
3. 氮源
凡是构成微生物细胞的物质或代谢产物中氮元素来源的营养物质,称为氮源.细胞干物质中氮的含量仅次于碳和氧.氮是组成核酸和蛋白质的重要元素,氮对微生物的生长发育有着重要作用.从分子态的N2到复杂的含氮化合物都能够被不同微生物所利用,而不同类型的微生物能够利用的氮源差异较大.
固氮微生物能利用分子态N2合成自己需要的氨基酸和蛋白质,也能利用无机氮和有机氮化物,但在这种情况下,它们便失去了固氮能力.此外,有些光合细菌、蓝藻和真菌也有固氮作用.
许多腐生细菌和动植物的病原菌不能固氮,一般利用铵盐或其他含氮盐作氮源.硝酸盐必须先还原为NH+4后,才能用于生物合成.以无机氮化物为唯一氮源的微生物都能利用铵盐,但它们并不都能利用硝酸盐.
有机氮源有蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、玉米浆等,工业上能够用黄豆饼粉、花生饼粉和鱼粉等作为氮源.有机氮源中的氮往往是蛋白质或其降解产物.
氮源一般只提供合成细胞质和细胞中其他结构的原料,不作为能源.只有少数细菌,如硝化细菌利用铵盐、硝酸盐作氮源和能源.
4. 无机盐
无机盐也是微生物生长所不可缺少的营养物质.其主要功能是:
① 构成细胞的组成成分;
② 作为酶的组成成分;
③ 维持酶的活性;
④ 调节细胞的渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位;
⑤ 作为某些自氧菌的能源.
磷、硫、钾、钠、钙、镁等盐参与细胞结构组成,并与能量转移、细胞透性调节功能有关.微生物对它们的需求量较大(10-4~10-3 mol/L),称为“宏量元素”.没有它们,微生物就无法生长.铁、锰、铜、钴、锌、钼等盐一般是酶的辅因子,需求量不大(10-8~10-6 mol/L),所以,称为“微量元素”.不同微生物对以上各种元素的需求量各不相同.铁元素介于宏量和微量元素之间.
在配制培养基时,可通过添加有关化学试剂来补充宏量元素,其中首选是K2HPO4和MgSO4,它们可提供需要量很大的元素:K、P、S和Mg.微量元素在一些化学试剂、天然水和天然培养基组分中都以杂质等状态存在,在玻璃器皿等实验用品上也有少量存在,所以,不必另行加入.
5. 生长因子
一些异养型微生物在一般碳源、氮源和无机盐的培养基中培养不能生长或生长较差.当在培养基中加入某些组织(或细胞)提取液时,这些微生物就生长良好,说明这些组织或细胞中含有这些微生物生长所必须的营养因子,这些因子称为生长因子.
生长因子可定义为:某些微生物本身不能从普通的碳源、氮源合成,需要额外少量加入才能满足需要的有机物质,包括氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物,有时也包括一些脂肪酸及其他膜成分%A
‘伍’ 关于微生物
不知这对你有用没~~~~~看看
微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。
原核:细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体。
真核:真菌、藻类、原生动物。
非细胞类:病毒和亚病毒。
微生物一般地,在中国大陆地区的教科书中,均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。
微生物的定义
一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称
1 特点: 个体微小,一般<0.1mm。
构造简单,有单细胞的,简单多细胞的,非细胞的
进化地位低。
2 分类 原核类: 三菌,三体 。
真核类: 真菌,原生动物,显微藻类。
非细胞类: 病毒,亚病毒 ( 类病毒,拟病毒,朊病毒)
3 五大共性: 体积小,面积大
吸收多,转化快
生长旺,繁殖快
适应强,易变异
分布广,种类多
二、微生物的类群
1 细菌:
(1)定义:一类细胞细短,结构简单,胞壁坚韧,多以二分裂方式繁殖和水生性强的原核生物
(2)分布:温暖,潮湿和富含有机质的地方
(3)结构:主要是单细胞的原核生物,有球形,杆形,螺旋形
基本结构:细胞膜 细胞壁 细胞质 拟核 菌毛(帮助附着在物体表面)鞭毛(运动功能)
特殊结构:荚膜
(4)繁殖: 主要以二分裂方式进行繁殖的
(5)菌落: 单个细菌用肉眼是看不见的,当单个或少数细菌在固体培养基啊行大量繁殖时,便会形成一个肉眼可见的,具有一定形态结构的子细胞群落.
菌落是菌种鉴定的重要依据.不同种类的细菌菌落的大小,形状光泽度颜色硬度透明毒都不同.
2 放线菌
(1)定义:一类主要成菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物
(2)分布:含水量较低,有机物较丰富的,呈微碱性的土壤中
(3)形态构造:主要由菌丝组成,包括基内菌丝和气生菌丝(部分气生菌丝可以成熟分化为孢子丝,产生孢子)
(4)繁殖:通过形成无性孢子的形式进行无性繁殖
无性繁殖 有性繁殖
(5)菌落:在固体培养基上:干燥,不透明,表面呈致密的丝绒状,彩色干粉
3 病毒
(1) 定义:一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的”非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞.
(2)结构:[font class="Apple-style-span" style="font-family: -webkit-monospace; font-size: 13px; line-height: normal; white-space: pre-wrap; "]蛋白质衣壳以及核酸(核酸为DNA或RNA)[/font]
(3)大小:一般直径在100nm左右,最大的病毒直径为200nm的牛痘病毒,最小的病毒直径为28nm的脊髓灰质炎病毒
(4)增殖:病毒的生命活动中一个显着的特点为寄生性。病毒只能寄生在某种特定的活细胞内才能生活。并利用会宿主细胞内的环境及原料快速复制增值。在非寄生状态时呈结晶状,不能进行独立的代谢活动。以 噬菌体为例: 吸附→DNA注入→复制、合成→组装→释放
噬菌体侵染细菌过程示意图
微生物的营养
一、微生物的化学组成
C,H,O,N,P,S以及其他元素
二、微生物的营养物质
1 水和无机盐
2 碳源:凡能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质
来源
作用
3氮源:凡能为微生物提供所必需氮元素的营养物质
来源
作用:主要用于合成蛋白质,核酸以及含氮的代谢产物
4 能源:能为微生物生命活动提供最初能源来源的营养物质或辐射能
根据碳源和能源分类:
5生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物
能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物,有八大类:
1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。
2放线菌:皮肤,伤口感染。
3螺旋体:皮肤病,血液感染 如梅毒,钩端螺旋体病。
4细菌:皮肤病化脓,上呼吸道感染 ,泌尿道感染,食物中毒,败血压症,急性传染病等。
5立克次氏体:斑疹伤寒等。
6衣原体:沙眼,泌尿生殖道感染。
7病毒:肝炎,乙型脑炎,麻疹,艾滋病等。
8支原体:肺炎,尿路感染。
生物界的微生物达几万种,大多数对人类有益,只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病,在特定环境下能引起感染称条件致病菌。 能引起食品变质,腐败,正因为它们分解自然界的物体,才能完成大自然的物质循环。
有些人误将真菌当作细菌,是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。
微生物的特点
1.个体微小,结构简单
在形态上,个体微小,肉眼看不见,需用显微镜观察,细胞大小以微米和纳米计量。
2.繁殖快
生长繁殖快,在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代。
3.代谢类型多,活性强。
4.分布广泛
有高等生物的地方均有微生物生活,动植物不能生活的极端环境也有微生物存在。
5.数量多
在局部环境中数量众多,如每克土壤含微生物几千万至几亿个。
6.易变异
相对于高等生物而言,较容易发生变异。在所有生物类群中,已知微生物种类的数量仅次于被子植物和昆虫。微生物种内的遗传多样性非常丰富。
所以微生物是很好的研究对象,具有广泛的用途。
细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体、组织、器官,进而各部分相互作用、相互配合,具有一定的结构及功能,形成系统和个体(动物,主要为人体);细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性(但在基因的表达上,具有选择性)。细胞内有成形细胞核的是真核生物(并不是细胞的任何时期都具有成形核),反之,则是原核生物(无成形核,但有拟核,或叫核区)。
[编辑本段]细胞定义的新思考
除病毒外的所有生物,都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞是生物界中,不可缺的一部分。
细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科,是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程。50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家。
定义概要
细胞:是生命活动的基本单位,一切有机体(除病毒外)都由细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位。细胞
★细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,是代谢与功能的基本单位
★细胞是有机体生长与发育的基础
★细胞是遗传的基本结构单位,细胞具有遗传的全能性
★没有细胞就没有完整的生命(病毒必须寄居在活体内)
★除病毒以外,其他生物都是细胞构成的
生物七大基本特征 1,有严整结构 2,有新陈代谢 3,生长现象 4,应激性 5,生殖和发育 6,遗传变异 7,适应一定环境也能影响环境
[编辑本段]细胞的基本共性
1、所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质及糖被构成的生物膜,即细胞膜。
2、所有的细胞都含有两种核酸:即DNA与RNA。
3、作为遗传信息复制与转录的载体。
4、作为蛋白质合成的机器—核糖体,毫无例外地存在于一切细胞内。
5、所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
[编辑本段]细胞的基本结构
在光学显微镜下观察植物的细胞,可以看到它的结构分为下列四个部分
显微镜下的细胞1.细胞壁
位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素和果胶组成的,孔隙较大,物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。
2.细胞膜
细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。这层由蛋白质分子和磷脂双层分子组成的薄膜,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用:既不让有用物质任意地渗出细胞,也不让有害物质轻易地进入细胞。
细胞膜在光学显微镜下不易分辨。用电子显微镜观察,可以知道细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成。在细胞膜的中间,是磷脂双分子层,这是细胞膜的基本骨架。在磷脂双分子层的外侧和内侧,有许多球形的蛋白质分子,它们以不同深度镶嵌在磷脂分子层中,或者覆盖在磷脂分子层的表面。这些磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,可以说,细胞膜具有一定的流动性。细胞膜的这种结构特点,对于它完成各种生理功能是非常重要的。
细胞膜的基本结构:(1)脂双层:磷脂、胆固醇、糖脂,每个动物细胞质膜上约有109个脂分子,即每平方微米的质膜上约有5x106个脂分子。(2)膜蛋白,分内在蛋白和外在蛋白两种。内在蛋白以疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合,两端带有极性,贯穿膜的内外;外在蛋白以非共价键结合在固有蛋白的外端上,或结合在磷脂分子的亲水头上。如载体、特异受体、酶、表面抗原。(3)膜糖和糖衣:糖蛋白、糖脂
细胞膜的特性:(1)结构特性:以凝脂双分子层作为基本骨架——流动性;(2)功能特性:载体蛋白在一定程度上决定了细胞内生命活动的丰富程度——选择透过性。
3.细胞质
细胞膜包着的黏稠透明的物质,叫做细胞质。在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒,这些颗粒多数具有一定的结构和功能,类似生物体的各种器官,因此叫做细胞器。例如,在绿色植物的叶肉细胞中,能看到许多绿色的颗粒,这就是一种细胞器,叫做叶绿体。绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的。在细胞质中,往往还能看到一个或几个液泡,其中充满着液体,叫做细胞液。在成熟的植物细胞中,液泡合并为一个中央大液泡,其体积占去整个细胞的大半。
细胞质不是凝固静止的,而是缓缓地运动着的。在只具有一个中央液泡的细胞内,细胞质往往围绕液泡循环流动,这样便促进了细胞内物质的转运,也加强了细胞器之间的相互联系。细胞质运动是一种消耗能量的生命现象。细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。细胞死亡后,其细胞质的流动也就停止了。
除叶绿体外,植物细胞中还有一些细胞器,它们具有不同的结构,执行着不同的功能,共同完成细胞的生命活动。这些细胞器的结构需用电子显微镜观察。在电镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。
①线粒体
呈线状、粒状,故名线粒体。在线粒体上,有很多种与呼吸作用有关的颗粒,即多种呼吸酶。它是细胞进行呼吸作用的场所,通过呼吸作用,将有机物氧化分解,并释放能量,供细胞的生命活动所需,所以有人称线粒体为细胞的“发电站”或“动力工厂”。
②叶绿体
叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、基粒(类囊体)和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的小囊状结构,在类囊体薄膜上,有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。基粒之间充满着基质,其中含有与光合作用有关的酶。基质中还含有DNA。
③内质网
内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内。它与细胞膜及核膜相通连,对细胞内蛋白质及脂质等物质的合成和运输起着重要作用。
内质网有两种:一种是表面光滑的是滑面内质网,主要与脂质的合成有关;另一种是上面附着许多小颗粒状的,是粗面内质网,与蛋白质的合成有关。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着着许多酶,为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。
④高尔基体
高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。一般认为,细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,高尔基体本身没有合成蛋白质的功能,但可以对蛋白质进行加工和转运。植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关(赤道板周围有特别多的高尔基体,以便合成纤维素及果胶)。
⑤核糖体
核糖体是椭球形的粒状小体,有些附着在内质网膜的外表面(供给膜上及膜外蛋白质),有些游离在细胞质基质中(供给膜内蛋白质,不经过高尔基体,直接在细胞质基质内的酶的作用下形成空间构形),是合成蛋白质的重要基地。
⑥中心体
中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,因为它的位置靠近细胞核,所以叫中心体。每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围的物质组成。 动物细胞的中心体与有丝分裂有密切关系。
⑦液泡
液泡是植物细胞中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大,可占整个细胞体积的90%。液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以达到很高的浓度。因此,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀的状态。动物细胞也同样有小液泡。
⑧溶酶体
溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器。其内含有很多种水解酶类,能够分解很多物质。
4.细胞核
细胞质里含有一个近似球形的细胞核,是由更加黏稠的物质构成的。细胞核通常位于细胞的中央,成熟的植物细胞的细胞核,往往被中央液泡推挤到细胞的边缘。细胞核中有一种物质,易被洋红、苏木精、甲基绿等碱性染料染成深色,叫做染色质。生物体用于传种接代的物质即遗传物质,就在染色质上。当细胞进行有丝分裂时,染色质就变化成染色体。
多数细胞只有一个细胞核,有些细胞含有两个或多个细胞核,如肌细胞、肝细胞等。细胞核可分为核膜、染色质、核液和核仁四部分。核膜与内质网相通连,染色质位于核膜与核仁之间。染色质主要由蛋白质和DNA组成。DNA是一种有机物大分子,又叫脱氧核糖核酸,是生物的遗传物质。在有丝分裂时,染色体复制,DNA也随之复制为两份,平均分配到两个子细胞中,使得后代细胞染色体数目恒定,从而保证了后代遗传特性的稳定。还有RNA,RNA是DNA在复制时形成的单链,它传递信息,控制合成蛋白质,其中有转移核糖核酸(tRNA)、信使核糖核酸(mRNA)和核糖体核糖核酸(rRNA)。
动物细胞与植物细胞比较
动物细胞与植物细胞相比较,具有很多相似的地方,如动物细胞也具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构。但是动物细胞与植物细胞又有一些重要的区别,如动物细胞的最外面是细胞膜,没有细胞壁;动物细胞的细胞质中不含叶绿体,也不形成中央液泡。
总之,不论是植物还是动物,都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。
[编辑本段]细胞的生命活动
细胞的生命活动包括:
1,细胞生长
结果:使细胞逐渐变大。
2,细胞分裂
结果:使细胞数量增多。
3,细胞分化
结果:形成不同功能的细胞群(组织)。
[编辑本段]细胞的化学成分
组成细胞的基本元素是:O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg,其中O、C、H、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类:无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的75%—80%。
一、水与无机盐
(一)水是原生质最基本的物质
细胞水在细胞中不仅含量最大,而且由于它具有一些特有的物理化学属性,使其在生命起源和形成细胞有序结构方面起着关键的作用。可以说,没有水,就不会有生命。水在细胞中以两种形式存在:一种是游离水,约占95%;另一种是结合水,通过氢键或其他键同蛋白质结合,约占4%~5%。随着细胞的生长和衰老,细胞的含水量逐渐下降,但是活细胞的含水量不会低于75%。
水在细胞中的主要作用是,溶解无机物、调节温度、参加酶反应、参与物质代谢和形成细胞有序结构。水之所以具有这么多的重要功能是和水的特有属性分不开的。
1.水分子是偶极子
从化学结构上看,水分子似乎很简单,仅是由2个氢原子和1个氧原子构成(H2O)。然而水分子中的电荷分布是不对称的,一侧显正电性,另一侧显负电性,从而表现出电极性,是一个典型的偶极子(图3-31)。正由于水分子具有这一特性,它既可以同蛋白质中的正电荷结合,也可以同负电荷结合。蛋白质中每一个氨基酸平均可结合2.6个水分子。
由于水分子具有极性,产生静电作用,因而它是一些离子物质(如无机盐)的良好溶剂。
2.水分子间可形成氢键
由于水分子是偶极子,因而在水分子之间和水分子与其他极性分子间可建立弱作用力的氢键。在水中每一氧原子可与另两个水分子的氢原子形成两个氢键。氢键作用力很弱,因此分子间的氢键经常处于断开和重建的过程中。
3.水分子可解离为离子
水分子可解离为氢氧离子(OH-)和氢离子(H+)。在标准状况下总有少量水分子解离为离子,大约有107mol/L水分子解离,相当于每109个水分子中就有2个解离。但是水分子的电解并不稳定,总是处于分子与离子相互转化的动态平衡之中。
(二)无机盐
细胞中无机盐的含量很少,约占细胞总重的1%。盐在细胞中解离为离子,离子的浓度除了具有调节渗透压和维持酸碱平衡的作用外,还有许多重要的作用。
主要的阴离子有Cl—、PO4—和HCO3—,其中磷酸根离子在细胞代谢活动中最为重要:①在各类细胞的能量代谢中起着关键作用;②是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成分;③调节酸碱平衡,对血液和组织液pH起缓冲作用。
主要的阳离子有:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。
二、细胞的有机分子
细胞中有机物达几千种之多,约占细胞干重的90%以上,它们主要由碳、氢、氧、氮等元素组成。有机物中主要由四大类分子所组成,即蛋白质、核酸、脂类和糖,这些分子约占细胞干重的90%以上。
(一)蛋白质
在生命活动中,蛋白质是一类极为重要的大分子,几乎各种生命活动无不与蛋白质的存在有关。蛋白质不仅是细胞的主要结构成分,而且更重要的是,生物专有的催化剂——酶是蛋白质,因此细胞的代谢活动离不开蛋白质。一个细胞中约含有104种蛋白质,分子的数量达1011个。
(二)核酸
核酸是生物遗传信息的载体分子,所有生物均含有核酸。核酸是由核苷酸单体聚合而成的大分子。核酸可分为核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸两大类DNA。当温度上升到一定高度时,DNA双链即解离为单链,称为变性(denaturation)或熔解(melting),这一温度称为熔解温度(melting temperature,Tm)。碱基组成不同的DNA,熔解温度不一样,含G—C对(3条氢键)多的DNA,Tm高;含A—T对(2条氢键)多的,Tm低。当温度下降到一定温度以下,变性DNA的互补单链又可通过在配对碱基间形成氢键,恢复DNA的双螺旋结构,这一过程称为复性(renaturation)或退火(annealing)。
DNA有三种主要构象
B-DNA:为Watson&Click提出的右手螺旋模型,每圈螺旋10个碱基,螺旋扭角为36度,螺距34A,每个碱基对的螺旋上升值为3.4A,碱基倾角为-2度。
A-DNA:为右手螺旋,每圈螺旋10.9个碱基,螺旋扭角为33度,螺距32A,每个碱基对的螺旋上升值为2.9A,碱基倾角为13度。
Z-DNA:为左手螺旋,每圈螺旋12个碱基,螺旋扭角为-51度(G—C)和-9度(C—G),螺距46A,每个碱基对的螺旋上升值为3.5A(G—C)和4.1A(C—G),碱基倾角为9度。
(三)糖类
细胞中的糖类既有单糖,也有多糖。细胞中的单糖是作为能源以及与糖有关的化合物的原料存在。重要的单糖为五碳糖(戊糖)和六碳糖(己糖),其中最主要的五碳糖为核糖,最重要的六碳糖为葡萄糖。葡萄糖不仅是能量代谢的关键单糖,而且是构成多糖的主要单体。
多糖在细胞结构成分中占有主要的地位。细胞中的多糖基本上可分为两类:一类是营养储备多糖;另一类是结构多糖。作为食物储备的多糖主要有两种,在植物细胞中为淀粉(starch),在动物细胞中为糖元(glycogen)。在真核细胞中结构多糖主要有纤维素(cellulose)和几丁质(chitin)。
(四)脂类
脂类包括:脂肪酸、中性脂肪、类固醇、蜡、磷酸甘油酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。脂类化合物难溶于水,而易溶于非极性有机溶剂。
1、中性脂肪(neutral fat)
①甘油酯:它是脂肪酸的羧基同甘油的羟基结合形成的甘油三酯(triglyceride)。甘油酯是动物和植物体内脂肪的主要贮存形式。当体内碳水化合物、蛋白质或脂类过剩时,即可转变成甘油酯贮存起来。甘油酯为能源物质,氧化时可比糖或蛋白质释放出高两倍的能量。营养缺乏时,就要动用甘油酯提供能量。
②蜡:脂肪酸同长链脂肪族一元醇或固醇酯化形成蜡(如蜂蜡)。蜡的碳氢链很长,熔点要高于甘油酯。细胞中不含蜡质,但有的细胞可分泌蜡质。如:植物表皮细胞分泌的蜡膜;同翅目昆虫的蜡腺、如高等动物外耳道的耵聍腺。
2、磷脂
磷脂对细胞的结构和代谢至关重要,它是构成生物膜的基本成分,也是许多代谢途径的参与者。分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类。
3、糖脂
糖脂也是构成细胞膜的成分,与细胞的识别和表面抗原性有关。
4、萜类和类固醇类
这两类化合物都是异戊二烯(isoptene)的衍生物,都不含脂肪酸。
生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A、E、K等。还有一种多萜醇磷酸酯,它是细胞质中糖基转移酶的载体。
类固醇类(steroids)化合物又称甾类化合物,其中胆固醇是构成膜的成分。另一些甾类化合物是激素类,如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。
三、酶与生物催化剂
(一)酶
细胞酶是蛋白质性的催化剂,主要作用是降低化学反应的活化能,增加了反应物分子越过活化能屏障和完成反应的概率。酶的作用机制是,在反应中酶与底物暂时结合,形成了酶——底物活化复合物。这种复合物对活化能的需求量低,因而在单位时间内复合物分子越过活化能屏障的数量就比单纯分子要多。反应完成后,酶分子迅即从酶——底物复合物中解脱出来。
酶的主要特点是:具有高效催化能力、高度特异性和可调性;要求适宜的pH和温度;只催化热力学允许的反应,对正负反应的均具有催化能力,实质上是能加速反应达到平衡的速度。
某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子(cofactor)结合才能具有活性。辅因子可以是一种复杂的有机分子,也可以是一种金属离子,或者二者兼有。完全的蛋白质——辅因子复合物称为全酶(holoenzyme)。全酶去掉辅因子,剩下的蛋白质部分称为脱辅基酶蛋白(apoenzyme)。
(二)RNA催化剂
T.Cech 1982发现四膜虫(Tetrahymena)rRNA的前体物能在没有任何蛋白质参与下进行自我加工,产生成熟的rRNA产物。这种加工方式称为自我剪接(self splicing)。后来又发现,这种剪下来的RNA内含子序列像酶一样,也具有催化活性。此RNA序列长约400个核苷酸,可褶叠成表面复杂的结构。它也能与另一RNA分子结合,将其在一定位点切割开,因而将这种具有催化活性的RNA序列称为核酶Ribozyme。后来陆续发现,具有催化活性的RNA不只存在于四膜虫,而是普遍存在于原核和真核生物中。一个典型的例子核糖体的肽基转移酶,过去一直认为催化肽链合成的是核糖体中蛋白质的作用,但事实上具有肽基转移酶活性和催化形成肽键的成分是RNA,而不是蛋白质,核糖体中的蛋白质只起支架作用。
‘陆’ 微生物的六大营养要素是什么
高中生物书上说是5种:C源,N源,生长因子,无机盐和水
营养要素:碳源
1。自养型微生物
来源:无机碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物)
2。异养型微生物
来源:有机碳源:即含碳有机物糖、脂、蛋白质、有机酸等和天然含碳物质(石油)糖类(尤其是单糖),其次是醇类、有机酸、脂类
功能:(1)用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物(2)既是碳源能源又是一种双功能的营养物
营养要素:氮源
1。氨基酸自养型(将非氨基酸类的简单氮源合成所需的一切氨基酸,如所有的绿色植物和很多的微生物)
来源:无机氮:NH3、铵盐、硝酸盐、N2、铵盐、硝酸盐将无机氮合成菌体蛋白或含氮的代谢产物(如氨基酸等)
2。氨基酸异养型(从外界吸收现成的氨基酸,包括所有的动物和大量异养型微生物)
来源:有机氮:复杂蛋白质(如牛肉膏、蛋白陈)、核酸、尿素、一般氨基酸复杂蛋白质、核酸
功能:合成微生物的蛋白质、核酸及含氮的代谢产物(如氨基酸等)
营养要素:生长因子
1。生长因子自养型(不需要外界提供生长因子)
来源:自行合成所需的生长因子
2。生长因子异养型(需要外界提供某种生长因子)
来源:维生素、氨基酸、碱基
功能:①酶和核酸的组成成分
②参与代谢过程中的酶促反应
另外生长因子过量合成微生物能够合成大量维生素。如作为维生素的生产菌(如阿舒假囊酵母生产维生素B12)
无机盐和水我就不必讲了吧。其实这些东西在高三的课本上是很明确的。
楼主将的六大其实是对于动物来将的啦,不要搞混了概念哦。
呵呵,我去摄取我的C源了,哈哈
‘柒’ 微生物生细胞的化学组成物质主要有哪几种
确定微生物需要什么样的营养物质,主要的依据是分析微生物细胞的化学组成和它的代谢产物的化学成分。
根据对各类微生物细胞物质成分的分析,发现微生物细胞的化学组成和其他生物没有本质上的差别。从元素上讲,都含有碳、氢、氧、氮和各种矿质元素。见下表1:
表1 微生物细胞的主要元素成分
元素 占干物重比例(%)
碳 50
氧 20
氮 14
氢 8
磷 3
硫 1
钾 1
钠 1
钙 0.5
镁 0.5
铝 0.5
铁 0.2
(根据大肠杆菌的数据)
从化合物水平上讲,微生物细胞中都含有水分、糖类、蛋 白质、核酸、脂质、维生素和 无机盐等物质。微生物细胞中主要的物质含量如表所示。
1、水分
各类微生物细胞中都含有大量水分,它是细胞的主要组成成分,一般含量可高达70%—90% 。含水量随着微生物种类的不同而有所差异。细菌含水量为鲜重的75%—85% ,酵母菌为70%—80%,霉菌为85%—95%。
细菌的芽孢和霉菌的各种孢子含水量较少。细菌芽孢含水量约为 40%,霉菌孢子约含38% 的水。
同种微生物随着周围环境和培养时间的变化,含水量也不尽相同,如酵母菌在20摄氏度生长,含水量为91.2%;在43摄氏度生长,含水量降为 74%。
在微生物细胞内,一部分水以结合水状态存在。这部分水不易挥发,不冻结,不能作为溶剂,也不能渗透,一般约占总水量的17%—28%。另一部分水以游离态存在。芽孢内的结合水含量比营养体多,约占芽孢总水量的50%—70%。这可能是芽孢对外界不良环境具有较强抵抗力的原因之一。
2、糖类
微生物细胞中糖类有单糖、双糖和多糖,主要以多糖形式存在。单糖主要是己糖和戊糖。己糖是组成双糖或多糖的基本单位,戊糖是核糖的组成成分。多糖有荚膜多糖、纤维素、半纤维素、淀粉和糖原等不同种类 。它们有的组成细胞结构,如细胞壁;有的作为细胞贮藏物质,存在于细胞质中,如淀粉粒。
3、蛋白质
蛋白质是细胞干物质的主要成分,分布在细胞壁(肽聚糖 )、细胞膜(膜蛋白)、细胞质、细胞核等细胞结构中,在干物质中含量可高达80%。
微生物体内的蛋白质可分两类:简单蛋白质和结合蛋白质。简单蛋白质包括球蛋白和清蛋白。结合蛋白质包括核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等。在微生物细胞中,核蛋白含量特别高,可占蛋白质总量的1/3—1/2。
4、核酸
核酸有两种:核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 主要存在于细胞质中,除少量以游离态存在外,大多与蛋白质结合,以核蛋白的形式存在。它的主要功能是为合成蛋白质提供模板、运输工具和合成场所。含RNA的某些病毒和亚病毒,它们的感染力和遗传信息即由RNA所决定。DNA主要存在于细胞核中,也有少量以质粒形式存在于细胞质中。它是生物遗传变异的物质基础,起着传递遗传变异信息的作用。
细菌和酵母菌细胞中核酸的含量较霉菌高。在同一种微生中,RNA的含量常随着生长时期的变化而变化,而DNA的含量则是恒定的;DNA的碱基对顺序、数量和比例通常是不变的,不受菌龄和一般外界因素的影响。因而用DNA碱基比例或 G+C的物质的量分数作为分类鉴定的指标,已在某些细菌和酵母菌的分类中得到应用。
5、脂质
脂质物质包括脂肪、磷脂、蜡和 固醇等。脂质在细胞中或以游离状态存在,或与蛋白质等结合。它们存在于细胞壁、细胞膜、细胞质中,如某些微生物的细胞壁含有蜡质;磷脂和蛋白质结合,是细胞膜的组成成分;脂肪常以油滴状出现在细胞质中,作为贮藏物质;固醇在酵母细胞内含量较多,因它是维生素D的前体,故常用来生产维生素D。
微生物细胞内脂肪含量 因种和培养条件不同而相差很大,如产脂内孢霉、产脂球拟酵母和红酵母细胞中脂肪含量高达50%或更多。另外,含糖量高的培养基能促进脂肪累积。
6、维生素
有些微生物细胞内还含有数量不等、种类不同的维生素,如阿舒假囊酵母和棉阿舒囊霉细胞内含有较多的核黄素;丙酸杆菌属和放线菌菌丝体中含有较多的维生素B12。
7、抗生素
在目前研制和生产的8000多种抗生素中,约有70%是由微生物产生的,而其中又以放线菌最为突出。
8、无机盐类
无机元素约占细胞干重的10%,包括磷、硫、镁、铁、钾和钠等。一般以磷的含量为最高,约占全部灰分的40%。但在硫细菌中含有较高量的硫,铁细菌中含铁丰富。这些无机元素在细胞中除少数以游离状态存在外,大部分都以无机盐形式存在或结合于有机物质中。
除上述一些主要物质外,有些微生物细胞中还含有色素、毒素等。
‘捌’ 微生物含量最多的元素是什么
什么是所有微生物的主要大量营养素不是大量营养素,是宏量营养素人体需要的营养素有七种,可分为:宏量营养素:占人体重量1%以上,以克计数蛋白质脂类碳水化合物微量营养素:占人体重量1%以下,以毫克计数矿物质常量元素:钾、钙、钠、镁、磷、氯、硫微量元素:铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴 维生素水溶性维生素:B族、C 脂溶性维生素:A、D、E、K 其它食物成分:膳食纤维水
‘玖’ 微生物的营养物质有几大类
微生物所需的营养物质有6大类,即:碳源、能源、氮源、生长因子、无机盐和水。
(1) 碳源:
能提供微生物营养所需碳(元)素或碳架的营养物质称为碳源。(提供细胞生命活动所需的能量,提供合成产物的碳架)。对于为数众多的化能异养微生物来说,碳源兼有能源功能的双功能营养物。
碳源在制作微生物培养基或细胞培养基时有重要的作用,为微生物或细胞的正常生长,分裂提供物质基础。
(2) 能源:
提供微生物生命活动所需的营养物质。
(3) 氮源:
提供细胞原生质和其他结构物质中的氮源,一般不作为能源使用。但化能自养细菌中的亚硝化细菌能从氨和二氧化氮等还原无机含氮化合物氧化中获得其生命活动所需的能源,所以对它来说氮源兼有氮源和能源双重功能。
(4) 无机盐:
提供微生物细胞化学组成中(除碳和氮外)的重要元素;参与并稳定微生物细胞的结构;镁、铜和锌等是许多酶的激活剂,固氮酶含Fe、Mo辅因子;调节和维持微生物生长过程中诸如渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位等条件;用作某些化能自养细菌的能源物质;用作呼吸末端的氢受体。
(5) 生长因子和生长抑制因子:
指在组织培养中,除了氨基酸、维生素、葡萄糖以及无机盐等正常成分之外,其可以代替培养基血清高分子物质的而促进细胞生长的物质。具有刺激细胞生长活性的细胞因子。
(6) 水:
水是营养物质代谢产物的良好溶剂,营养物质和代谢产物都是通过溶解和分散在水中而进出细胞的。水还可保证细胞内的温度不会因代谢过程中释放的能量骤然上升。它还有利于生物大分子结构的稳定。
主要特征:
体小面大:
一个体积恒定的物体,被切割的越小,其相对表面积越大。微生物体积很小,如一个典型的球菌,其体积约1mm,可是其表面积却很大。这个特征也是赋予微生物其他如代谢快等特性的基础。
吸多转快:
微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究,乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
生长繁殖快:
相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下,1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次,1小时3次,1昼夜24小时分裂24×3=72次,大概可产生4722366500万亿个(2的72次方),这是非常巨大的数字。
‘拾’ 微生物的营养物质的六大要素是什么
微生物的营养要素:碳源.氮源.能源.生长因子.无机盐.水.
(一)碳源
定义:凡能提供微生物营养所需碳元素的营养源.
微生物碳源谱:
碳源(carbon
source):有机碳源:淀粉.葡萄糖等,无机碳源:Na2CO3
等.葡萄糖.乳糖的二次生长.
对异养微生物而言:碳源同时也是能源
(二)氮源物质
定义:凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源.
功能:氮源.一般不作能源.
微生物氮源谱:
速效氮源和迟效氮源
生理碱性.酸性.中性盐
氮源(nitrogen
source):有机氮源:蛋白胨.黄豆粉.玉米浆,无机氮源:NH4NO3.(NH4)2SO4,
速效氮源.迟效氮源.
从微生物所能利用的能源来看.有一个明显的界限.
氨基酸自养型生物:
不需要氨基酸作为氮源.它们能吧非氨基酸类的简单氮源(如尿素.铵盐.硝酸盐和氮气)自行合成所需要的一切氨基酸.含所有的动物和大量的异养微生物.
氨基酸异养型生物:
需要从外界吸收现成的氨基酸做氮源的微生物.含所有的绿色植物和多的种微生物.
(三)能源
(energy
source)
定义:能为微生物的生命获得提供最初能量来源的化学物质或辐射能.
化学能:有机物:化能异养微生物的能源
无机物:化能自养微生物的能源
异养微生物的碳源同时也是能源
能源谱
化学物质
辐射能:光能自养和光能异养微生物的能源
功能
单功能:辐射能
双功能:还原态无机养料.如NH4+既是硝酸细菌的能源.又是氮源
三功能:N
·
C
·
H
·
O类营养物质常是异养微生物的能源.碳源兼氮源
(四)生长因子(growth
factor)
一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳.氮源自行合成的所需极微量的有机物.
种类:维生素.氨基酸.核苷酸.
叶酸等
作用:辅酶或酶活化所需
培养基中生长因子来源:
酵母膏.玉米浆.麦芽汁等(复合维生素).
(五)无机盐
所需浓度在10-3-10-4M的元素为大量元素
所需浓度在10-6-10-8M为微量元素.
主要功能:构成菌体成分,酶活性基组成或维持酶活性,调节渗透压.pH
.Eh,化能自养微生物能源等.
无机盐:提供矿物元素和微量元素.
(六)水
存在状态:游离态(溶媒)和结合态(结构组成)
生理作用:组成成分,反应介质,物质运输媒体,热的良导体.
水是良好的溶剂,生化反应在水中进行,水的比热大.