微生物的营养要求-教学-课件

参赛可修改优质的课件参赛可修改优质的课件 主讲人：主讲人：*第一节第一节微生物的营养要求微生物的营养要求u营营养养（nutritionnutrition）：指指生生物物体体从从外外界界环环境境中中摄摄取取对对其其生生命命活活动动必必需需的的能能量量和和物物质质，以以满满足足正正常常生生长长和和繁繁殖殖需要的一种最基本的生理功能。需要的一种最基本的生理功能。u营营养养物物质质（nutrientnutrient）：指指具具有有营营养养功功能能的的物物质质，那那些些能能够够满满足足微微生生物物机机体体生生长长、繁繁殖殖和和完完成成各各种种生生理理活活动动所所需需的的物物质质。在在微微生生物物学学中中，它它还还包包括括非非常常规规物物质质形形式式的光辐射能在内。的光辐射能在内。营营养养为为一一切切生生命命活活动动提提供供必必需需的的物物质质基基础础！有有了了营营养养，微微生生物物才才能能进进一一步步代代谢谢生生长长和和繁繁殖殖，并并可可能能为为人们提供各种有益的代谢产物。人们提供各种有益的代谢产物。微微生生物物的的营营养养物物可可为为它它们们的的正正常常生生命命活活动动提提供供结结构构物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境。物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境。一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成二、微生物的营养构成二、微生物的营养构成三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型微生物们需要吃什么？微生物们需要吃什么？细胞化学元素组成细胞化学元素组成主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。一、微生物细胞的化学组成一、微生物细胞的化学组成1、化学元素、化学元素构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！占细菌细胞占细菌细胞干重的干重的97%组成微生物细胞的各类化学元素的比例组成微生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而不同常因微生物种类的不同而不同Eg.细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。六种元素的含量就有差别。元素元素细细菌菌酵母菌酵母菌真真菌菌碳碳505048氮氮15125氢氢877氧氧203140磷磷 3硫硫1 微生物细胞中几种主要元素的含量（干重微生物细胞中几种主要元素的含量（干重%）硫细菌硫细菌(sulfurbacteria)、铁细菌、铁细菌(ironbacteria)和海洋细菌和海洋细菌(marinebacteria)相对于其他细相对于其他细菌则含有较多的菌则含有较多的硫、铁和钠、氯硫、铁和钠、氯等元素等元素,硅藻硅藻(Diatom)需要需要硅酸硅酸来构建富含来构建富含(SiO2)n的细胞壁。的细胞壁。微微生生物物细细胞胞水：水：70%-90%70%-90%干物质干物质有机物有机物蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质它们的降解产物和一些代谢产物等物质无机物无机物细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质细胞中与有机物质结合或单独存在的无机盐等物质2、化学成分及其分析、化学成分及其分析各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。细胞湿重细胞湿重(wetweight)与干重与干重(dryweight)之差为之差为细胞含水量细胞含水量，常以百分率表示：（常以百分率表示：（湿重湿重-干重）干重）/湿重湿重100%。水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，水是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞重量的一般可占细胞重量的7090%。湿重湿重：将细胞外表面所吸附的水份除去后称量所得重将细胞外表面所吸附的水份除去后称量所得重量。一般以单位培养液中所含细胞重量表示量。一般以单位培养液中所含细胞重量表示（克（克/升或毫克升或毫克/毫升）。毫升）。干重干重：采用高温（采用高温（105）烘干、低温真空干燥和红外）烘干、低温真空干燥和红外线快速烘干等方法将细胞干燥至恒重即为。线快速烘干等方法将细胞干燥至恒重即为。二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能微微生生物物对对营营养养的的要要求求无无论论是是在在元元素素水水平平上上还还是是在在营营养养要要素素水水平平上上，都都与与动动物物和和植植物物十十分分接近。它们之间存在着接近。它们之间存在着“营养上的统一性营养上的统一性”。在在元元素素水水平平上上都都需需20种种左左右右，其其中中以以碳碳、氢氢、氧氧、氮、氮、磷磷、硫硫6种元素为主；种元素为主；在在营营养养要要素素水水平平上上则则主主要要为为碳碳源源、氮氮源源、能能源源、生长因子生长因子、无机盐无机盐和和水水六大类六大类。1、碳源碳源（carbonsource）（1 1）定义）定义:凡能供给微生物碳素营养的物质，称为凡能供给微生物碳素营养的物质，称为碳源碳源。（2 2）功能：）功能：是各种代谢产物和细胞内部物质碳价结构的重要是各种代谢产物和细胞内部物质碳价结构的重要来源；并能为微生物（异养微生物）提供维持生命活动所需的来源；并能为微生物（异养微生物）提供维持生命活动所需的能源。能源。微生物细胞含碳量约占干重的微生物细胞含碳量约占干重的50，除水分外，碳源，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物大量营养物。能被微生物用作碳源的物质种类极其广泛。能被微生物用作碳源的物质种类极其广泛。简单的无机含碳化合物：简单的无机含碳化合物：CO2、NaHCO3、CaCO3等。等。比比较较复复杂杂的的有有机机物物:烃烃类类、醇醇、羧羧酸酸、脂脂肪肪酸酸、糖糖及及其其衍衍生生物物、杂杂环环化化合合物物、氨基酸、核苷酸等。氨基酸、核苷酸等。复杂的有机大分子：复杂的有机大分子：蛋白质、脂质、核酸等。蛋白质、脂质、核酸等。复杂的天然含碳物质：复杂的天然含碳物质：牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉、糖蜜、石油等。牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉、糖蜜、石油等。酚、氰化物等有毒物质：酚、氰化物等有毒物质：可以被少数微生物用作碳源。可以被少数微生物用作碳源。凡凡以以无无机机碳碳源源作作主主要要碳碳源源的的微微生生物物，则则是是种种类类较较少少的的自养微生物自养微生物。凡凡必必须须利利用用有有机机碳碳源源的的微微生生物物，就就是是为为数数众众多多的的异异养养微微生生物物。对对一一切切异异养养微微生生物物来来说说，其其碳碳源源同同时时又又兼兼作作能源，这种碳源称为双功能营养物。能源，这种碳源称为双功能营养物。碳碳源源谱谱有机碳有机碳无机碳无机碳在微生物工业在微生物工业发酵发酵中最常用的碳源主要是中最常用的碳源主要是葡萄糖、玉米淀粉、废糖蜜、甘薯、葡萄糖、玉米淀粉、废糖蜜、甘薯、麸皮和米糠等。麸皮和米糠等。单糖单糖双糖和多糖双糖和多糖己糖己糖 戊糖戊糖葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖 甘露糖、半乳糖甘露糖、半乳糖淀粉淀粉 纤维素或几丁质等纯多糖纤维素或几丁质等纯多糖纯多糖纯多糖 琼脂等杂多糖琼脂等杂多糖葡萄糖可作为大多数微生物的碳源！葡萄糖可作为大多数微生物的碳源！糖糖酚、氰化物等有毒物质酚、氰化物等有毒物质对人类有毒的物质对人类有毒的物质Eg.酚、氰化物等酚、氰化物等某些微生物某些微生物Eg.诺卡氏菌和一些霉菌等诺卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴美味佳肴微生物清除三废微生物清除三废COCO2 2最廉价的、用之不尽的碳源，最廉价的、用之不尽的碳源，是自养微生物唯一或主要的碳源。是自养微生物唯一或主要的碳源。Eg.生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌（沙门氏菌（沙门氏菌、李斯特菌等）、李斯特菌等）纤维素纤维素纤纤维维素素是是由由葡葡萄萄糖糖以以1,41,4糖糖苷苷链链组组成成的的，在在自自然然界界中中资资源源丰丰富富，但但大大多多数数动动物物和和人人不不能能直直接接利利用用，而而某某些些微微生生物物可可用用其其作作为为碳碳源源来来生生产产发发酵产品。酵产品。烃类烃类烃烃类类化化合合物物也也能能被被微微生生物物用用作作碳碳源源，且且微微生生物物氧氧化化烃烃类类的的许许多多中中间间产产物物和和最最终终产产物物均均是是重重要要的的工工业原料。业原料。清除石油污染清除石油污染不同种类微生物利用碳源物质具有选择性，不同种类微生物利用碳源物质具有选择性，利用能力有差异。利用能力有差异。Eg.假单胞杆菌属假单胞杆菌属的一些菌能利用的一些菌能利用90多种多种不同的碳源物质。不同的碳源物质。甲烷氧化菌甲烷氧化菌只能利用只能利用甲烷甲烷和和甲醇甲醇作碳源。作碳源。2、氮源氮源（nitrogensource）（1 1）定义）定义 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养物质，称为物质，称为氮源氮源。氮氮是是构构成成重重要要生生命命物物质质蛋蛋白白质质和和核核酸酸等等的的主主要要元元素素，氮氮占占细细胞胞干干重重的的1215，也也是是微微生生物物的主要营养物。的主要营养物。（2 2）功能）功能氮源物质一般不提供能量，但也有例外：氮源物质一般不提供能量，但也有例外：化化能能自自养养细细菌菌中中的的亚亚硝硝化化细细菌菌和和硝硝化化细细菌菌能能从从NHNH3 3和和NONO2 2-的的氧氧化化过过程程中中获获得得能能量量，所所以以对对于于他他们们来来说说，NHNH3 3和和NONO2 2-是兼有氮源与能源的双功能营养物质。是兼有氮源与能源的双功能营养物质。提提供供合合成成细细胞胞中中的的含含氮氮物物质质（如如蛋蛋白白质质、核核酸酸）及及含含氮代谢物氮代谢物等的原料。等的原料。微生物能利用的氮源微生物能利用的氮源无机氮无机氮分子氮分子氮有机氮有机氮主主要要是是蛋蛋白白质质及及其其不不同同程程度度的的降降解解产产物物(氨氨基基酸酸、尿尿素等素等)，以及嘌呤和嘧啶等。，以及嘌呤和嘧啶等。a.a.有机氮有机氮实验室常用的有机氮源有：实验室常用的有机氮源有：牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉和花生饼粉等。蚕蛹粉、黄豆饼粉和花生饼粉等。牛肉膏是用新鲜牛肉经过剔除牛肉膏是用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。状物。由蛋白质经酸由蛋白质经酸,碱或蛋碱或蛋白酶分解后而形成的白酶分解后而形成的细菌的培养基，也可细菌的培养基，也可治疗消化道疾病治疗消化道疾病酵母膏是以新鲜酵母乳液经酶解、分离、浓酵母膏是以新鲜酵母乳液经酶解、分离、浓缩得到的纯天然制品，富含均衡的各种人体缩得到的纯天然制品，富含均衡的各种人体必需氨基酸、必需氨基酸、B族维生素、核甘酸、多肽及族维生素、核甘酸、多肽及微量元素，是各种微生物所必需的营养物质微量元素，是各种微生物所必需的营养物质b.b.无机氮无机氮主要包括硝酸盐、铵盐、氨等。主要包括硝酸盐、铵盐、氨等。铵铵盐盐是是绝绝大大部部分分微微生生物物的的有有效效氮氮源源，吸吸收收后后能被直接利用；能被直接利用；硝硝酸酸盐盐也也能能被被大大部部分分微微生生物物利利用用，但但吸吸收收后后需被还原成需被还原成NH4+才能进入合成代谢。才能进入合成代谢。3、能源能源（energysource）能能为为微微生生物物生生命命活活动动提提供供最最初初能能量量来来源源的的营营养养物物或或辐辐射射能能，称为称为能源能源。能源能源无机物：无机物：化能自养微生物化能自养微生物的能源（不同于碳源）。的能源（不同于碳源）。辐射能辐射能：化学物质化学物质有机物：有机物：化能异养微生物化能异养微生物的能源（同碳源）。的能源（同碳源）。绝绝大大多多数数微微生生物的能源物质物的能源物质光光合合细细菌菌的能源的能源不不仅仅提提供供微微生生物物细细胞胞的的碳碳素素和和碳碳架架，而而且且还还提提供供微微生生物物生生命命活活动动所所需需的的能能量。量。能能源源为为氨氨根根离离子子、亚亚硝硝酸酸根根离离子子等等还还原原态无机化合物，而碳源是二氧化碳。态无机化合物，而碳源是二氧化碳。4、生长因子生长因子（growthfactor）是一类调节微生物正常代谢所必需，但不是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能自行合成的能自行合成的需要量很小需要量很小的一类有机物。的一类有机物。根据生长因子的化学结构和它们在机体中根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同可将生长因子分为：的生理功能的不同可将生长因子分为：维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶3 3大类大类。主要功能：主要功能：提供微生物细胞所需的化学物提供微生物细胞所需的化学物质（蛋白质、核酸、脂质）、作为酶的辅质（蛋白质、核酸、脂质）、作为酶的辅酶或辅基参与新陈代谢。酶或辅基参与新陈代谢。化合物化合物代谢中的作用代谢中的作用对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸四氢叶酸的前体，一碳单位转移的辅酶四氢叶酸的前体，一碳单位转移的辅酶生物素生物素催化羧化反应的酶的辅酶催化羧化反应的酶的辅酶辅酶辅酶M M甲烷形成中的辅酶甲烷形成中的辅酶叶酸叶酸四氢叶酸包括在一碳单位转移辅酶中四氢叶酸包括在一碳单位转移辅酶中泛酸泛酸辅酶辅酶A A的前体的前体硫辛酸硫辛酸丙酮酸脱氢酶复合物的辅基丙酮酸脱氢酶复合物的辅基尼克酸尼克酸NAD、NADPNADP的前体，它们是许多脱氢酶的辅酶的前体，它们是许多脱氢酶的辅酶吡哆素吡哆素(B(B6)参与氨基酸和酮酶的转化参与氨基酸和酮酶的转化核黄素核黄素(B(B2)黄素单磷酸黄素单磷酸(FMN)(FMN)和和FADFAD的前体，它们是黄素蛋白的辅基的前体，它们是黄素蛋白的辅基钻胺素钻胺素(B(B12)辅酶辅酶B B12包括在重排反应里包括在重排反应里(为谷氨酸变位酶为谷氨酸变位酶)硫胺素硫胺素(B(B1)硫胺素焦磷酸脱羧酶、转醛醇酶和转酮醇酶的辅基硫胺素焦磷酸脱羧酶、转醛醇酶和转酮醇酶的辅基维生素维生素K K甲基酮类的前体，起电子载体作用甲基酮类的前体，起电子载体作用(如延胡索酸还原酶如延胡索酸还原酶)氧肟酸氧肟酸促进铁的溶解性和向细胞中的转移促进铁的溶解性和向细胞中的转移生长因子在代谢中的作用生长因子在代谢中的作用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。能提供生长因子的天然物质有：能提供生长因子的天然物质有：酵酵母母膏膏、蛋蛋白白胨胨、麦麦芽芽汁汁、玉玉米米浆浆（一一种种浸浸制制玉玉米米以以制制取取淀淀粉粉后后产产生生的的副副产产品品）、动动植植物物组组织织或或细细胞胞浸浸液液以以及及微生物生长环境的提取液。微生物生长环境的提取液。无无机机盐盐是是微微生生物物生生长长必必不不可可少少的的一一类类营营养养物物质质，包包括括磷磷酸酸盐盐、硫硫酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物。酸盐、氯化物以及含有钠、钾、钙、镁、铁等金属元素的化合物。5、无机盐无机盐（mineralsalts）大量元素大量元素微量元素微量元素无机盐无机盐构成细胞结构物质的组成。构成细胞结构物质的组成。调解渗透压，调解渗透压，PHPH值和氧化还原电位。值和氧化还原电位。有些无机盐如有些无机盐如S S、FeFe还可做为自养微生物的能源。还可做为自养微生物的能源。构构成成酶酶活活性性基基的的组组成成成成分分，维维持持酶酶活活性性。MgMg、CaCa、K K是是多多种种酶的激活剂。酶的激活剂。（1 1）常量元素）常量元素（macroelements）凡凡是是生生长长所所需需浓浓度度在在10-410-3molL（培培养养基基中中含含量量）范围内的元素，可称为范围内的元素，可称为常量元素，常量元素，例如例如P、S、K、Mg、Ca、Na和和Fe等。等。元元素素人为提供形式人为提供形式生生理理功功能能大大量量元元素素PKH2PO4磷酸二氢钾磷酸二氢钾K2HPO4磷酸氢二钾磷酸氢二钾核酸、磷酸和辅酶的成分核酸、磷酸和辅酶的成分SMgSO4硫酸镁硫酸镁含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含硫维生素（生物素、硫胺素等）的成分硫维生素（生物素、硫胺素等）的成分KKH2PO4磷酸二氢钾磷酸二氢钾K2HPO4磷酸氢二钾磷酸氢二钾某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等）的辅因子；维持电位差和渗透压的辅因子；维持电位差和渗透压NaNaCl氯化钠氯化钠维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需维持渗透压；某些细菌和蓝细菌所需CaCa(NO3)2硝酸钙硝酸钙CaCl2氯化钙氯化钙某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶等的辅因子；细菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需细菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需MgMgSO4硫酸镁硫酸镁固氮酶等的辅因子；叶绿素等的成分固氮酶等的辅因子；叶绿素等的成分FeFeSO4硫酸铁硫酸铁细胞色素的成分；合成叶绿素、白喉毒素和细胞色素的成分；合成叶绿素、白喉毒素和氧高铁血红素所需氧高铁血红素所需凡所需浓度在凡所需浓度在10-810-6molL（培养基中含量）（培养基中含量）范范围内的元素，则称为围内的元素，则称为微量元素微量元素，如如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。等。（2 2）微量元素）微量元素（microelements）元元素素人为提供形式人为提供形式生生理理功功能能微微量量元元素素MnMnSO4硫酸锰硫酸锰超氧化物歧化酶、氨肽酶和超氧化物歧化酶、氨肽酶和L-阿拉伯阿拉伯糖异构酶等的辅因子糖异构酶等的辅因子CuCuSO4硫酸铜硫酸铜氧化酶、酪氨酸酶的辅因子氧化酶、酪氨酸酶的辅因子CoCoSO4硫酸钴硫酸钴维生素维生素B12的成分的成分ZnZnSO4硫酸锌硫酸锌碱性磷酸酶以及多种脱氢酶、肽酶和碱性磷酸酶以及多种脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅因子脱羧酶的辅因子Mo(NH4)6Mo7O24钼酸铵钼酸铵固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分酶的成分6、水水微生物细胞中水占微生物细胞中水占70709090，水是地球上整个生命系统存在和发展的必要条件！水是地球上整个生命系统存在和发展的必要条件！水在微生物细胞内的生理功能水在微生物细胞内的生理功能（1）水是细胞的重要组成成分。）水是细胞的重要组成成分。（2）水直接参与代谢反应，许多反应都涉及脱水和水合。）水直接参与代谢反应，许多反应都涉及脱水和水合。（3）维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象。）维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象。（4）水水的的比比热热高高，是是热热的的良良好好导导体体，能能有有效效地地吸吸收收代代谢谢过过程程中中产产生生的的热热并并及及时时地地将将热热迅迅速速散散发发出出体体外外，从从而而有有效效地地控控制制细细胞胞内内温温度度的变化；的变化；微微生生物物生生长长环环境境中中水水的的有有效效性性常常以以水水活活度度值值（aw）表表示示，水水活活度度值值是是指指在在一一定定的的温温度度和和压压力力条条件件下下，溶溶液液的的蒸蒸气气压压力力与与同样条件下纯水蒸气压力之比，同样条件下纯水蒸气压力之比，即：即：w=w/wo w表示溶液蒸汽压力表示溶液蒸汽压力 wo表示纯水蒸汽压力表示纯水蒸汽压力溶溶液液中中溶溶质质越越多多，w越越小小。微微生生物物生生长长所所需需的的水水活活度度通通常常在在0.630.99之间。之间。几类微生物生长最适几类微生物生长最适 w微生物微生物 w一般细菌一般细菌0.91酵母菌酵母菌 0.88霉菌霉菌0.80噬盐细菌噬盐细菌0.76噬盐真菌噬盐真菌0.65嗜嗜高渗酵母高渗酵母0.60三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型由由于于微微生生物物种种类类繁繁多多，其其营营养养类类型型比比较较复复杂杂，划划分分微微生生物物营营养养类类型型的的标标准准或或角角度度各各种种各各样样。但但通通常常根根据据碳碳源源、能能源源及及供供氢氢体体的的不不同同，将将微微生生物物划划分分为为光光能能自自养养型型、光光能能异异养养型型、化化能能自自养型养型及及化能异养型化能异养型四种营养类型。四种营养类型。1.1.光能无机营养型（光能自养型）光能无机营养型（光能自养型）利利用用光光作作为为能能源源，以以CO2为为唯唯一一碳碳源源或或主主要要碳碳源源，以以还还原原态态无无机机物物（如如水水、硫硫化化氢氢、硫硫代代硫硫酸酸钠钠等等）作作为为供供氢氢体体或或电电子子供供体体，使使CO2还还原原成成细细胞胞物物质质，并并且且伴伴随随元元素素氧氧（硫硫）的的释释放。放。光光合合细细菌菌细细胞胞内内含含菌菌绿绿素素，光光合合作作用用以以H2S、S等等还还原原态态硫硫化化物物为为供供氢氢体体，产产生生细细胞胞物质，并伴随硫元素的产生。物质，并伴随硫元素的产生。藻藻类类和和蓝蓝细细菌菌与与高高等等植植物物一一样样，以以水水为为供供氢氢体体（电电子子供供体体），进进行行产产氧氧型型的的光光合合作作用，合成细胞物质。用，合成细胞物质。这这类类微微生生物物不不以以CO2作作为为唯唯一一碳碳源源或或主主要要碳碳源源，需需以以简简单有机物作为供氢体，利用光能将单有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原成细胞物质。还原成细胞物质。光能有机营养型细菌在生长时通常需要外源的生长因子。光能有机营养型细菌在生长时通常需要外源的生长因子。2.2.光能有机营养型（光能异养型）光能有机营养型（光能异养型）这这类类微微生生物物能能利利用用有有机机物物迅迅速繁殖，常用于污水处理速繁殖，常用于污水处理。例例如如，红红螺螺菌菌属属中中的的一一些些细细菌菌就就是是这这一一营营养养类类型型的的代代表表：能能利利用用异异丙丙醇醇作作为为供供氢氢体体，将将CO2还还原原成成细细胞胞物物质质，同同时积累丙酮。时积累丙酮。CHOH+CO2H3CH3C2光能光能光合色素光合色素2 CH3C0CH3+CH2O+H2O这这类类微微生生物物利利用用无无机机物物氧氧化化过过程程中中释释放放出出的的化化学学能能作作为为它它们们生长所需的能量。生长所需的能量。以以CO2或或碳碳酸酸盐盐作作为为唯唯一一或或主主要要碳碳源源进进行行生生长长时时，利利用用H2、H2S、Fe2+、NH3或或NO2-等等作作为为电电子子供供体体使使CO2还还原原成成细细胞胞物物质。质。3.3.化能无机营养型（化能自养型）化能无机营养型（化能自养型）可可在在完完全全无无机机及及无无光光的的环环境境中中生生长长。它它们们广广泛泛分布于土壤及水环境中分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环。参与地球物质循环。属属于于这这类类微微生生物物的的类类群群有有硫硫化化细细菌菌、硝硝化化细细菌菌、氢氢细细菌菌与与铁细菌等。例如氢细菌：铁细菌等。例如氢细菌：4.4.化能有机营养型（化能异养型）化能有机营养型（化能异养型）u 这这类类微微生生物物生生长长所所需需的的能能量量来来自自有有机机物物氧氧化化过过程程中中放放出出的化学能。的化学能。u 生生长长所所需需要要的的碳碳源源主主要要是是一一些些有有机机化化合合物物，如如淀淀粉粉、糖糖类、纤维素、有机酸等。类、纤维素、有机酸等。u 化化能能有有机机营营养养型型微微生生物物的的有有机机物物通通常常既既是是它它们们生生长长的的碳碳源物质又是能源物质。源物质又是能源物质。u 目目前前在在已已知知的的微微生生物物中中大大多多数数属属于于化化能能有有机机营营养养型型：绝绝大多数的细菌、全部真菌、原生动物以及病毒。大多数的细菌、全部真菌、原生动物以及病毒。腐生型腐生型利用无生命活性的有机物利用无生命活性的有机物(如动植物尸体和残体如动植物尸体和残体)作为碳源。作为碳源。寄生型寄生型寄生在活的寄主机体内吸取营养物质寄生在活的寄主机体内吸取营养物质,离开寄主就不能生存。离开寄主就不能生存。在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：兼性腐生型兼性腐生型 兼性寄生型兼性寄生型根根据据化化能能有有机机异异养养型型微微生生物物利利用用的的有有机机物物性性质的不同，可将它们分为：质的不同，可将它们分为：不同营养类型之间的界限并非绝对：不同营养类型之间的界限并非绝对：异养型微生物并非绝对不能利用异养型微生物并非绝对不能利用CO2；自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；有有些些微微生生物物在在不不同同生生长长条条件件下下生生长长时时，其其营营养养类类型型也会发生改变；也会发生改变；例如紫色非硫细菌（例如紫色非硫细菌（purplenonsulphurbacteria）：）：没有有机物时，同化没有有机物时，同化CO2，为为自养型微生物；自养型微生物；有机物存在时，利用有机物进行生长，为有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物异养型微生物；光照和无氧条件下，利用光能生长，为光照和无氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物；光能营养型微生物；黑暗与有氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，黑暗与有氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，为为化能营养型微生物；化能营养型微生物；微微生生物物营营养养类类型型的的可可变变性性无无疑疑有有利利于于提高其对环境条件变化的适应能力。提高其对环境条件变化的适应能力。再再见！见！