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1、 （二）细胞的化学成分（二）细胞的化学成分:上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中1. 有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物。物。2. 无机物：无机物：(1)参与有机物组成。参与有机物组成。 (2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在。单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在。 3.水：约占细胞总重水：约占细胞总重70%90%，游离水和结合水两种形，游离水和结合水两种形式式 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成 主要成分主要成分 细菌细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 水分水分
2、 7585 7080 8590（占细胞湿（占细胞湿重的重的%） 蛋白质蛋白质 5080 3275 1415 占占 细细 碳水化合物碳水化合物 1228 2763 740 胞胞 干干 脂肪脂肪 520 215 440 重重 的的 核酸核酸 1020 6 8 1 % 无机盐无机盐 230 3.87 612 1、碳源、碳源定义：凡是能满足微生物生长繁殖所需要碳元素的营定义：凡是能满足微生物生长繁殖所需要碳元素的营养物质。养物质。功能：功能： 构成微生物自身的细胞物质及代谢产物；是异构成微生物自身的细胞物质及代谢产物；是异养微生物代谢所需的能量来源。养微生物代谢所需的能量来源。种类种类:无机碳源：如无
3、机碳源：如CO2和碳酸盐等。和碳酸盐等。有机碳源：蛋白质、核酸、糖类、有机酸、醇、脂类、有机碳源：蛋白质、核酸、糖类、有机酸、醇、脂类、烃类、芳香族化合物等等（各种含碳的有机化合物）。烃类、芳香族化合物等等（各种含碳的有机化合物）。类类型型元素水平元素水平 化合物水平化合物水平 培养基原料水平培养基原料水平有有机机碳碳CHONX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等粉等CHON多数氨基酸、简单蛋白多数氨基酸、简单蛋白质等质等一般氨基酸、明胶等一般氨基酸、明胶等CHO糖、有机酸、醇、脂类糖、有机酸、醇、脂类等等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、葡萄糖、蔗糖、各
4、种淀粉、糖蜜等糖蜜等CH烃类烃类天然气、石油及其不同馏天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等份、石蜡油等无无机机碳碳C(?)COCO2CO2COXNaHCO3NaHCO3、CaCO3等等2、氮源、氮源 微生物的氮源谱微生物的氮源谱3、能源、能源4、生长因子、生长因子 定义：微生物正常生活不可缺且需要量不大，但微生物定义：微生物正常生活不可缺且需要量不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。
5、主要包括：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺主要包括：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、类、C4C6的分枝脂肪酸，以及氨基酸营养缺陷突变株所的分枝脂肪酸，以及氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸。需要的氨基酸。作作用：主要作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢。用：主要作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢。 维生素维生素转移的对象转移的对象代谢功能代谢功能硫胺素硫胺素(B1)乙醛基乙醛基焦磷酸硫胺素是脱羧酶、转醛焦磷酸硫胺素是脱羧酶、转醛酶、转酮酶的辅基，与酶、转酮酶的辅基，与a a酮酸酮酸的氧化脱羧和酮基转移有关的氧化脱羧和酮基转移有关吡哆醇吡哆醇(B6) 氨基氨基磷酸吡哆醛是氨基酸消旋酶、磷酸
6、吡哆醛是氨基酸消旋酶、转氨酶与脱羧酶的辅基，参与转氨酶与脱羧酶的辅基，参与氨基酸的消旋、脱羧和转氨氨基酸的消旋、脱羧和转氨叶酸叶酸甲基甲基即辅酶即辅酶F(四氢叶酸四氢叶酸)，参与一碳，参与一碳基的转移，与合成嘌呤、嘧啶、基的转移，与合成嘌呤、嘧啶、核甘酸、丝氨酸和甲硫氨酸有核甘酸、丝氨酸和甲硫氨酸有关关维生素维生素B12 羧基，甲基羧基，甲基钴酰胺辅酶，参与一碳基的转钴酰胺辅酶，参与一碳基的转移，与甲硫氨酸和胸苷酸有关移，与甲硫氨酸和胸苷酸有关 维生素的生理功能维生素的生理功能 维生素维生素微生物的种微生物的种硫胺素硫胺素(B1)Bacillus anthracis(炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌)
7、核黄素核黄素Clostridium tetani(破伤风杆菌破伤风杆菌)烟酸烟酸Brucella abortus(流产布鲁氏杆菌流产布鲁氏杆菌)吡哆酸吡哆酸(B6)Lactobacillus spp.(各种乳酸杆菌各种乳酸杆菌)生物素生物素Leuconostoc mesenteroides(肠膜状明串珠菌肠膜状明串珠菌)泛酸泛酸Proteus morganii(摩氏变形杆菌摩氏变形杆菌)叶酸叶酸Leuconostoc dextranicum(葡聚糖明串珠菌葡聚糖明串珠菌)钴胺酸钴胺酸(B12)Lactobacillus spp.维生素维生素KBacteroides melaninogenicu
8、s(产黑素拟杆菌产黑素拟杆菌)若干细菌所需要的维生素若干细菌所需要的维生素 按照微生物对生长因子的需要与否，可把微生物分成按照微生物对生长因子的需要与否，可把微生物分成3种类型：种类型：1. 生长因子自养型微生物生长因子自养型微生物：不需要从外界吸收任何生长因子：不需要从外界吸收任何生长因子的微生物。包括多数真菌、放线菌和部分细菌。的微生物。包括多数真菌、放线菌和部分细菌。2. 生长因子异养型微生物生长因子异养型微生物：需要从外界吸收多种生长因子才：需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长。如：乳酸菌、支原体和原生动物。能维持正常生长。如：乳酸菌、支原体和原生动物。3. 生长因子过量合成的微
9、生物生长因子过量合成的微生物：少数微生物在其代谢活动中，：少数微生物在其代谢活动中，能合成并大量分泌某些维生素等生长因子。可作为生产维生能合成并大量分泌某些维生素等生长因子。可作为生产维生素的菌种。素的菌种。5、无机盐、无机盐 细胞内一般分子成分（细胞内一般分子成分（P、S、Ca、Mg 、Fe等）等） 一般功能一般功能 渗透压的维持（渗透压的维持（Na+等）等） 生理调节物质生理调节物质 酶的激活剂（酶的激活剂（Mg2+等）等） 大量元素大量元素 pH的稳定的稳定无无 化能自养菌的能源（化能自养菌的能源（S、Fe2+、NH4+、NO2-等）等）机机 特殊功能特殊功能 盐盐 无氧呼吸时的氢受体（
10、无氧呼吸时的氢受体（NO3-、SO42-等）等） 酶的激活剂（酶的激活剂（Cu2+、Mn2+ 、Zn2+等）等） 微量元素微量元素 特殊分子结构成分（特殊分子结构成分（Co、Mo等）等）元素元素人为提供形式人为提供形式生生 理理 功功 能能PKH2PO4、K2HPO4核酸、磷酸和辅酶的成分核酸、磷酸和辅酶的成分SMgSO4含硫氨基酸、含硫维生素成分含硫氨基酸、含硫维生素成分KKH2PO4、K2HPO4酶的辅因子、维持电位差和渗透压酶的辅因子、维持电位差和渗透压NaNaCl维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要CaCa(NO3)2、CaCl2胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、
11、细菌芽孢和真胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、细菌芽孢和真菌孢子形成菌孢子形成MgMgSO4固氮酶辅因子、叶绿素成分固氮酶辅因子、叶绿素成分FeFeSO4Cyt成分；合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血成分；合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血红素所需红素所需MnMnSO4超超氧化物歧化酶、氨肽酶、氧化物歧化酶、氨肽酶、L-阿拉伯糖异构酶阿拉伯糖异构酶等的辅因子等的辅因子CuCuSO4氧化酶、酪氨酸酶的辅因子氧化酶、酪氨酸酶的辅因子CoCoSO4VB12复合物的成分、肽酶的辅因子复合物的成分、肽酶的辅因子ZnZnSO4碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子Mo(NH4)6Mo7O24固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分 6、水、水 几种生物的几种生物的游离水含量游离水含量人体人体：60%海蛰海蛰：96%微生物微生物孢子孢子营养体营养体霉菌孢子：霉菌孢子：39%细菌芽孢细菌芽孢：皮层：皮层：70%核心：核心：40%细菌：细菌：80%酵母：酵母：75%霉菌：霉菌：85%自养型生物自养型生物生长所需主要碳源生长所需主要碳源生长过程中的电子供体生长过程中的电子供体生长过程中能量的来源生长过程中能量的来源 微生物的营养类型微生物的营养类型
