Ⅰ 什么是微生物生理生态学
微生物生理学是微生物学的分支学科之一。它主要研究微生物的形态与发生、结构与功能、生长与繁殖、代谢与调等的作用机理节。
随着分子生物学的发展,微生物生理学的研究不断地向以下几个方面深入:
①细胞中的生物
化学转化、能量的产生和转换;
②生物大分子的结构与功能(核酸与蛋白质的合成、遗传信息的传递
细菌菌落
以及膜的结构和功能等);
③ 分子水平上的形态建成、分化及其行为等。近年来,微生物生理学的研究扩展到了新的或过去不引人注意的微生物类群和可更新能源方面,这使人们对分解纤维素微生物和甲烷产生菌的生理进行深入的考察,并从化能自养菌的研究扩展到利用硫杆菌进行微生物浸矿。
另外,维生物与其他生物之间的共生、寄生关系是人们多年来一直注意的领域,尤其是共生固氮的研究已有较大的进展。能使石油氧化、农药降解和人工合成的高分子物质分解的微生物,也越来越多地成为人们研究的对象。总之,每一新菌属和新现象的发现(例如,在小球藻中发现了一种蛭弧菌),都为微生物生理学研究提供新的对象,开辟新的领域。
Ⅱ 微生物营养六大要素的生理功能
分类: 教育/科学 >> 科学技术
解析:
1)微生物需要的营养物质
营养物质应满足微生物的生长、繁殖和完成各种生理活动的需要。它们的作用可概括为形成结构(参与细胞组成)、提供能量和调节作用(构成酶的活性和物质运输系统)。
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
Ⅲ 微生物的生理特征是什么
生理特征:微生物的生长条件,培养基酸碱(是否嗜酸碱)培养温度,培养完成后微生物酸碱变化,在生产生活中应用方面等
Ⅳ 微生物需要哪些营养物质,它们各有什么主要生理功能
微生物包括细菌和真菌(不包括病毒),需要有机物,功能:做为生物圈中的分解者,引起动植物患病。
Ⅳ 什么是微生物的生理生化
我来回答,微生物的生理生化,顾名思义,就是微生物在生长过程中的生理变化及生化反应啊。
比如说一些微生物在生长的过程中产酸产气,所以相应的用生化鉴定管培养的话,24h后生化鉴定管的颜色就会发生变化,而变化的就是相应的生理产代谢物的过程。
Ⅵ 微生物的分解作用实质上是微生物的什么生理活动
微生物的分解作用实质上是微生物的什么生理活动
微生物间的相互作用机制也相当奥秘.例如健康人 肠道 中即有大量细菌存在,称 正常菌群 ,其中包含的细菌种类高达上百种.在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生.食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了.一旦 菌群失调 ,就会引起腹泻.
虽然微生物分解有机物靠的是呼吸作用.但是你想想,我举个例子:在一块肉上,微生物通过呼吸作用分解这块肉;但是我现在不要这块肉,微生物依然可以利用其细胞自身的有机物进行呼吸作用.因此不能用同一概念.
希望我的回答你满意,.
Ⅶ 人体正常微生物种群对健康的生理作用有哪些
与人类共生的微生物菌群主要分布在体表皮肤和消化道黏膜上,主要的作用是占据表面空间,形成菌群的天然保护,从而抵御其他外来的特别是有害的微生物的定殖、繁殖和生长;其次肠道的微生物可以代谢一些人类不能利用的大分子物质,特别是纤维素,分泌一些维生素等物质为人类利用;另外微生物菌群的内稳态也可以保持菌群内不同种微生物的相对数量,避免某一种过度繁殖有害健康。