微生物的营养

微生物的营养

★1、什么叫碳源？试从元素水平、分子水平和培养基水平列出微生物的碳源谱。

一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物称为碳源。碳源谱见下图：

类型 　　元素水平    　化合物水平   　　　　　　培养基原料水平

有机碳       C H O NX         复杂蛋白质、核酸等　　　牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等

         　　　　C H ON      　多数氨基酸、简单蛋白质等    　　一般氨基酸、明胶等

         　　　　C H O　糖、有机酸、醇、脂类等       　葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等

         　　　　CH     烃类 天然气、石油及其不同馏份等

无机碳       C O  　　　　　　二氧化碳       　　　　　　　　二氧化碳

         　　　　C O X　　　　碳酸盐等     　　　　　白垩、碳酸氢钠、碳酸钙等

★2、什么是氮源？试从元素水平、分子水平和培养基水平列出微生物的氮源谱。

　凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，称为氮源。微生物的氮源谱如下；

类型 元素水平  　　化合物水平        　　　　　　　培养基原料水平

有机氮       N C H OX        复杂蛋白质、核酸等　　牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等

         　　　　N C HO       　尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等 尿素、蛋白胨、明胶等

无机氮       N H　　　　　　氨、铵盐等   　　　　　　　　　硫酸铵等

         　　　　NO    　　　　　硝酸盐等 　　　　　　　　　硝酸钾等

        　　　　N        　　　　　　　　氮气       　　　　　　　　　　空气

★3、什么是氨基酸自养微生物？试举一些代表菌，并说明其在实践上的重要性。

　不需要利用氨基酸做氮源，能把尿素、铵盐、硝酸盐、甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸，为氨基酸自养微生物。如根瘤固氮菌，能直接利用空气中的氮气合成自身所需的氨基酸，直接或间接地为人类提供蛋白质。

★4、什么叫生长因子？它包括哪几类化合物？微生物与生长因子有哪几类关系？举例并加以说明。

　生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。广义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4~C6的分支或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸在内，而狭义的生长因子一般仅指维生素。生长因子与微生物的关系有以下3类：

（1）生长因子自养型微生物，它们不需要从外界吸收任何生长因子，多数**、放线菌和不少**，如E.coli等。

（2）生长因子异养型微生物，它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长，如各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物等。

（3）生长因子过量合成型微生物，其代谢活动中，能合成并大量分泌某些维生素等生长因子的微生物，如各种生产维生素的菌种。

★5、什么叫水活度？它对微生物生命活动有何影响？对人类的生产实践的日常生活有何意义？

水活度表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。其定量含义为：某溶液的蒸气压与纯水蒸气压之比。生长繁殖在水活度高的微生物代谢旺盛，在水活度低的范围内生长的微生物抗逆性强。了解各类微生物生长的水活度，不仅有利于设计培养基，而且还对防止食物的霉腐具有指导意义。

★6、什么叫单功能营养物、双功能营养物和多功能营养物？各举一例说明。
只具有一种营养功能的营养物称为单功能营养物，如光辐射能源；同时具有两种营养功能的称为双功能营养物，如铵根离子；同时具有三种营养功能的营养物称为三功能营养物，如氨基酸。

★7、什么叫基团位移？试述其分子机制。

指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式。其机制分两步：（1）HPr被PEP激活，（2）糖经磷酸化而进入细胞内。

★8、什么是选择培养基？试举一例并分析其原理。
选择培养基是一类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。如酵母富集培养基中的孟加拉红抑制**的生长而对酵母菌无影响，偏酸性的环境有利于酵母菌的生长。

★9、什么是鉴别培养基？试以EMB为例，分析其鉴别作用原理。
鉴别培养基是一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只须用肉眼鉴别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培养基。EMB培养基中的伊红和美蓝可抑制革兰氏阳性菌和一些难养的革兰氏阴性菌。产酸菌由于产酸能力不同，菌体表面带质子，与伊红美蓝结合从而有不同的颜色反应，可用肉眼直接判断。

★10、培养基中各营养要素的含量间一般遵循何种顺序？试言之。
在大多数化能异养微生物培养基中，除水分外，碳源含量*高，其后依次是氮源、大量元素和生长因子，它们间大体存在着十倍序列的递减趋势。

★11、什么叫碳氮比？试对5种分子式清楚的常用氮源按其含氮量的高低排一个顺序。
碳源与氮源含量之比即为碳氮比

氨气＞尿素＞***＞碳酸铵＞硫酸铵

★12、何谓固体培养基？它有何用途？试列表比较4类固体培养基。
固体培养基是一类外观呈固体状态的培养基，在科研和生产实践上用途很广，如可用于菌种分离、鉴定、菌落计数、检验杂菌、选种、育种、菌种保藏、生物活性物质的生物测定、获取大量**孢子，以及用于微生物的固体培养和大规模生产等。
名称
 
固化培养基
 
非可逆性培养基
 
天然固体培养基
 
滤膜
 

     组成特点
 
液体培养基中加入凝固剂
 
有血清或无机硅胶的培养基
 
由天然固态基质直接配制的培养基
 
一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜
 

用途
 
科研及生产中培养微生物、分离、鉴定等
 
化能自养菌的分离纯化等
 
大量培养、工业化生产等
 
水中少量菌的计数等