1.微生物的營養要求
微生物生長繁殖所需的營養物質主要有水、碳源、氮源、無機鹽和生長因子等。
水:水是各種生物細胞必需的。水是良好的溶劑,微生物的新陳代謝過程中的一切生化反應都離不開水的作用。
碳源:碳源是合成菌體成分的原料,也是微生物獲取能量的主要來源。整體上看來,微生物可以利用的碳源範圍極廣,從大類上說,可以分為有機碳源和無機碳源兩大類,凡必須利用有機碳源的微生物就是異養微生物,凡能利用無機碳源的微生物就是自養微生物。糖類是最廣泛利用的碳源。
氮源:氮源主要是供給合成菌體結構的原料,很少作為能源利用。與碳源相似,微生物作為一個整體來說,能利用的碳源種類十分廣泛。某些微生物(如固氮菌)能利用空氣中分子態的氮或利用無機氮化物如銨鹽、硝酸鹽合成有機氮化物。多數致病菌則必須供給蛋白腖、氨基酸等有機氮化物才能生長。
無機鹽類:無機鹽主要可為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素。微生物需要的無機鹽類很多,主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等,其主要功能為構成菌體成分;調節滲透壓;作為某些酶的成分,並能激活酶的活性等。
生長因子:有些微生物雖然供給它適合的碳源氮源和無機鹽類,仍不能生長,還要供給一定量的所謂“生長因子”。其種類很多,主要是B族維生素的化合物等。生長因子可以從酵母浸出液、血液或血清中獲得。
2.微生物的營養類型
根據微生物對碳源的要求不同,可將其分為自養菌和異養菌兩大營養類型。
凡能利用無機碳合成菌體內有機碳化物的,叫自養菌;不能利用無機碳而需要有機碳才能合成菌體內有機碳化物的,為異養菌。
根據其生命活動所需能量的來源不同,可分為光能營養菌和化能營養菌。前者是從光線中獲得能量,後者則從化學物質氧化中取得能量。
因此,根據微生物所需的碳源和能源不同,可將微生物分為光能自養菌、光能異養菌、化能自養菌、化能異養菌等四類。如表所示:
微生物的營養類型
營養類型 |
主要(或唯一)碳源 |
能源 |
代表菌 |
光能自養型 |
二氧化碳 |
光能 |
藍細菌 |
光能異養型 |
有機物 |
光能 |
紅螺細菌 |
化能自養型 |
二氧化碳 |
無機物 |
硫杆菌 |
化能異養型 |
有機物 |
有機物 |
大腸杆菌 |
3.營養物質的運輸
外界環境的營養物質隻有被微生物吸收到細胞內,才能被微生物分解與利用,微生物生長過程中產生的一些代謝產物也必須分泌到細胞外,在這兩個過程中,細胞膜起著重要作用。目前一般認為,營養物質主要以擴散、促進擴散、主動運輸和基團轉位四種方式通過微生物細胞膜。
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