《園藝學(xué)專業(yè)》PPT課件

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1、第二章微生物的營(yíng)養(yǎng)和代謝第一節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型第二節(jié)微生物的能量代謝第三節(jié)微生物的分解代謝第四節(jié)微生物的合成代謝第一節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型兩者關(guān)系并比較課本概念：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是微生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，而營(yíng)養(yǎng)是微生物維持和延續(xù)其生命形式的一種生理過程。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)---那些能夠滿足微生物機(jī)體生長(zhǎng)、繁殖和完成各種生理活動(dòng)所需的物質(zhì)稱為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(nutrient)。概念營(yíng)養(yǎng)---微生物從外界環(huán)境中獲取和利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過程稱為營(yíng)養(yǎng)（nutrition)。營(yíng)養(yǎng)類型——依據(jù)微生物生命活動(dòng)所需的能量來源的不同和所

2、利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的差別，將微生物分成不同的類別，稱作微生物的營(yíng)養(yǎng)類型。一、營(yíng)養(yǎng)元素及其功能微生物細(xì)胞水：70%-90%干物質(zhì)無機(jī)鹽（灰分）有機(jī)物蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素等及其降解產(chǎn)物細(xì)胞化學(xué)元素組成：主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。微生物的五大營(yíng)養(yǎng)要素：水碳素營(yíng)養(yǎng)（碳源）氮素營(yíng)養(yǎng)（氮源）礦質(zhì)元素（無機(jī)鹽）生長(zhǎng)因子水水是微生物生命活動(dòng)所必不可少的。水在細(xì)胞中的生理功能主要有：（1）微生物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與排泄代謝產(chǎn)物的媒介；（2）維持

3、細(xì)胞膨脹壓，保持細(xì)胞膠體狀態(tài)；（3）參與細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng)，如光合作用與呼吸作用；（4）維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子天然構(gòu)象的穩(wěn)定；（5）水的比熱高，又是熱的良導(dǎo)體，能有效地吸收代謝過程中產(chǎn)生的熱并及時(shí)地將其散發(fā)出體外，從而有效地控制細(xì)胞內(nèi)溫度的變化。碳素營(yíng)養(yǎng)碳素營(yíng)養(yǎng)的生理作用：（1）碳素物質(zhì)通過復(fù)雜的化學(xué)變化來構(gòu)成微生物自身的細(xì)胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物；（2）多數(shù)碳源物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)過程中還能為機(jī)體提供維持生命活動(dòng)的能量；但是，以CO2為唯一或主要碳源的微生物生長(zhǎng)所需的能源則不是來自CO2。也稱作碳源，在

4、微生物生長(zhǎng)過程中為微生物提供碳素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。從簡(jiǎn)單的無機(jī)含碳化合物如CO2和碳酸鹽到各種各樣的天然有機(jī)化合物都可以作為微生物的碳源，但不同的微生物利用含碳物質(zhì)具有選擇性，利用能力也有差異。種類碳源物質(zhì)備注糖葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖、淀粉、半乳糖、乳糖、甘露糖、纖維二糖、纖維素、半纖維素、甲殼素、木質(zhì)素等單糖優(yōu)于雙糖，己糖優(yōu)于戊糖，淀粉優(yōu)于纖維素，純多糖優(yōu)于雜多糖。有機(jī)酸糖酸、乳酸、檸檬酸、延胡索酸、低級(jí)脂肪酸、高級(jí)脂肪酸、氨基酸等與糖類比效果較差，有機(jī)酸較難進(jìn)入細(xì)胞，進(jìn)入細(xì)胞后會(huì)導(dǎo)致pH下降。當(dāng)環(huán)境中缺

5、乏碳源物質(zhì)時(shí)，氨基酸可被微生物作為碳源利用。醇乙醇在低濃度條件下被某些酵母菌和醋酸菌利用。脂脂肪、磷脂主要利用脂肪，在特定條件下將磷脂分解為甘油和脂肪酸而加以利用。烴天然氣、石油、石油餾分、石蠟油等利用烴的微生物細(xì)胞表面有一種由糖脂組成的特殊吸收系統(tǒng)，可將難溶的烴充分乳化后吸收利用。CO2CO2為自養(yǎng)微生物所利用。碳酸鹽NaHCO3、CaCO3、白堊等為自養(yǎng)微生物所利用。其他芳香族化合物、氰化物蛋白質(zhì)、肽、核酸等利用這些物質(zhì)的微生物在環(huán)境保護(hù)方面有重要作用。當(dāng)環(huán)境中缺乏碳源物質(zhì)時(shí)，可被微生物作為碳源而降解

6、利用。能被微生物利用的氮源有：蛋白質(zhì)及其各類降解產(chǎn)物、銨鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、分子態(tài)氮、嘌呤、嘧啶、脲、酰胺、氰化物。氮源的作用：氮源物質(zhì)能被微生物用來合成細(xì)胞中含氮化合物，極少數(shù)情況下可作為能源，如某些厭氧微生物在厭氧條件下可利用某些氨基酸作為能源。微生物對(duì)氮源的利用具有選擇性，如玉米漿相對(duì)于豆餅粉，NH4+相對(duì)于NO3-為速效氮源。銨鹽作為氮源時(shí)會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基pH值下降，稱為生理酸性鹽，而以硝酸鹽作為氮源時(shí)培養(yǎng)基pH值會(huì)升高，稱為生理堿性鹽。氮素營(yíng)養(yǎng)亦稱作氮源，凡能被微生物用來構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中氮

7、素成分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通稱為氮源(sourceofnitrogen)。種類氮源物質(zhì)說明蛋白質(zhì)類蛋白質(zhì)及其不同程度降解產(chǎn)物(胨、肽、氨基酸等)大分子蛋白質(zhì)難進(jìn)入細(xì)胞，一些真菌和少數(shù)細(xì)菌能分泌胞外蛋白酶，將大分子蛋白質(zhì)降解利用，而多數(shù)細(xì)菌只能利用相對(duì)分子質(zhì)量較小其降解產(chǎn)物氨及銨鹽NH3、(NH4)2SO4等容易被微生物吸收利用硝酸鹽KNO3等容易被微生物吸收利用分子氮N2固氮微生物可利用，但當(dāng)環(huán)境中有化合態(tài)氮源時(shí)，固氮微生物就失去固氮能力其他嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物大腸桿菌不能以嘧啶作為唯一氮源，在氮限量的

8、葡萄糖培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，可通過誘導(dǎo)作用先合成分解嘧啶的酶，然后再分解并利用嘧啶可不同程度地被微生物作為氮源加以利用氨基酸的自養(yǎng)與異養(yǎng)型：能以銨鹽、硝酸鹽或尿素等無機(jī)氮源為唯一氮源合成自身所需的全部含氮有機(jī)物，稱作氨基酸自養(yǎng)型微生物。那些不能以無機(jī)氮源合成所需的全部氨基酸而必需從環(huán)境中攝取某些必需氨基酸的微生物，稱作氨基酸異養(yǎng)型微生物。能以空氣中氮?dú)猓∟2）為唯一氮源，通過固氮酶將其還原為氨（NH3），再進(jìn)一步合成細(xì)胞所需的全部有