微生物的类群和营养

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物的类群和营养,1,观察细菌要用光学显微镜放大几百倍到上千倍才能看到,细 菌,一、细菌的大小,球菌（coccus),二、细菌的形态,杆菌（bacilus),弧菌,2,三、细菌的结构,3,细菌的结构,基本结构,细胞壁：肽聚糖，保护,细胞膜,细胞质(核糖体、质粒,小,环状DNA,:控制抗药性固氮抗生素形成、,贮存性颗粒,),核区(拟核) 未成形的细胞核,大型环状DNA,特殊结构,荚膜：粘性 ，保护作用,鞭毛：运动器官,芽孢 ：细菌休眠体，对恶劣的环境有抵抗力,4,方式：,20分钟一30分钟，细菌就能分裂一次。细菌的生殖速度是相当快的,四、细菌的繁殖,分裂生殖二分裂,速度：,5,五、细菌的菌落,1、定义：单个或者少数细菌在,培养基上大量繁殖时，会形成一个,可见的、具,有,的子细胞群体，叫做菌落。（在生态学上属于一个,）,2、特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。,3、功能：每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为,的重要依据。,4、举例：如啤酒酵母菌落、红酵母菌落等。,的球菌，常形成较小较厚边缘较整齐的菌落，,细菌形成大而扁平、边缘波浪或锯齿状菌落,固体,肉眼,一定形态结构,种群,菌种鉴定,无鞭毛,有鞭毛,6,讨论,同学们配制的培养细菌的培养基能否用来培养病毒？为什么？如果不可以，那么在科研中培养HIV病毒应使用什么培养基呢？,7,病毒,8,1、病毒的结构,蛋白质衣壳,核酸（遗传物质）,囊膜（上具刺突）,衣壳：,（1）由衣壳粒构成,（2）衣壳粒由16个多肽分子组成。,（3）保护核酸、决定病毒,抗原特异性,（4）不同病毒排列方式不同,只含DNA或RNA,2、病毒的增殖,吸附,注入,合成,装配,释放,9,病毒遗传信息的传递过程：,DNA病毒：,RNA病毒：,(1)普通RNA病毒：,RNARNA蛋白质,(2)逆转录病毒(遗传物质也属RNA)：,10,1,基因控制细菌的抗药性、固氮和抗生素的生成；,2光合作用、有氧呼吸、生物固氮的酶分布在细,菌,上，这些生理活动主要在,上进行；,3非细胞生物可分为病毒(DNA或RNA衣壳)、类病毒(仅RNA)、朊病毒(蛋白质致病因子)；,4在基因工程中,、,作为基因载体，病毒、细菌常作为,受体，而细菌、酵母菌常被应用于,；,质粒,细胞膜,细胞膜,质粒,病毒,外源基因,发酵工程,11,5病毒为,生物，因而在普通培养基上无法培养，只能利用,培养。在噬菌体侵染细菌实验中，放射性同位素标记时先让,在培养基上培养。,6病毒在,中可做诱导剂，在,中可做运载体。,寄生,活组织(如活鸡胚),大肠杆菌,细胞工程,基因工程,12,微生物,原核生物界,原生生物界,真菌界,病毒界,微生物的类群,(细菌、放线菌、蓝藻),(酵母菌、霉菌、大型真菌),(草履虫、变形虫、衣藻),(噬菌体、艾滋病毒),种类:,13,结构特点,由,和,构成的分子生物，无,结构，对,不敏感但对,敏感。,遗传物质及其载体,DNA或RNA(裸露的DNA分子或RNA分子),代谢类型,专性,生物，需用,培养,繁殖方式,复制繁殖(在宿主的,中进行),可遗传变异来源,基因突变,举例,噬菌体(,病毒) 烟草花叶病毒(,病毒),核酸,蛋白质,细胞,抗生素,干扰素,寄生,活体培养基(如活鸡胚),活细胞,DNA,RNA,14,结构特点,无,包被的细胞核，无核仁与染色体及各种复杂,，只有,，对,敏感,遗传物质及其载体,环状DNA分子（位于,或者,上）,代谢类型,(如光合细菌、硝化细菌、蓝藻等),繁殖方式,分裂方式进行,生殖,含有的核酸,DNA和RNA，遗传物质是,。,DNA,核膜,细胞器,核糖体,青霉素,拟核,质粒,(如枯草杆菌、破伤风杆菌等),异化作用既有,也有,。,自养型,异养型,需氧型,厌氧型,二,无性,可遗传变异来源,基因突变,15,结构特点,生物，,细胞壁，对,不敏感,遗传物质及其载体,DNA分子主要位于,上，,中也有少量DNA,代谢类型,同化作用为,型，异化作用大多为,型,繁殖方式,无性生殖或有性生殖,含有的核酸,DNA和RNA，遗传物质是,。,DNA,可遗传变异来源,基因突变、基因重组(进行有性生殖时) 、染色体变异,举例,酵母菌、霉菌等,真核,有,青霉素,染色体,线粒体,异养,需氧,16,结构特点,生物，一般指,生物,遗传物质及其载体,DNA分子，主要位于,上(,或,中也有少量DNA),代谢类型,为自养需氧或异养需氧或异氧厌氧型,繁殖方式,无性生殖或有性生殖,含有的核酸,DNA和RNA，遗传物质是,。,DNA,可遗传变异来源,基因突变、基因重组(进行有性生殖时) 、染色体变异,举例,小球藻、疟原虫、草履虫等,真核,单细胞,染色体,线粒体,叶绿体,17,微生物的营养、代谢和生长,18,一、碳源,概念：,凡能为微生物提供所需,的营养物质,无机碳源：CO,2,、NaHCO,3,等,有机碳源：糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油等,1、主要用于构成微生物的,和一些,.,2、异养微生物的主要,.,常用物质,，尤其是,。不同种类的微生物，对碳源需要差别大（例）,来源,作用,说明：,碳元素,细胞物质,代谢产物,能源物质,糖类,葡萄糖,甲烷氧化菌只利用甲醇、甲烷；假单胞菌可利用90多种含碳化合物,19,不同的微生物所需要的碳源不同,营养类型,能源,基本碳源,代表生物,光能自养,化能自养,化能异养,光,CO,2,蓝细菌、藻类等,无机物,CO,2,硝化细菌、硫细菌、铁细菌,有机物,有机物,绝大多数细菌与全部真核微生物,20,二、氮源,说明：,作用：,来源,概念：,凡能为微生物提供所需,的营养物质,无机氮源：N,2,、氨、铵盐、硝酸盐等,有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等,主要用于合成,、,以及含氮的,。,常用的氮源为,、,。,异养微生物：,含C、H、O、N的化合物既是,源，又是,源,氮元素,蛋白质,核酸,代谢产物,铵盐,硝酸盐,碳,氮,21,三、生长因子,说明：,作用：,来源：,概念：,往往由于缺乏合成这些物质所需要的,或,有限，才需要补充。,微生物生长不可缺少的微量,。,维生素、氨基酸、碱基、叶酸、酵母膏、动植物组织提取液等,和,的组成成分,有机物,酶,核酸,合成能力,酶,常用物质：氨基酸、维生素、碱基。,22,讨论：,如何证明某种物质是某种微生物的生长因子？,思路：在含碳源、氮源、水、无机盐但缺乏某种物质的培养基中培养微生物，微生物不能生长或生长极差，向培养基加入该种物质，微生物正常生长。,23,培养基的种类,培养基的种类,按,物理性质,分,固体培养基 （,分离,、,计数,等）,半固体培养基（,观察运动,）,液体培养基 （,工业生产,）,按,化学成分,分,合成培养基 （,化学成分明确,，常用于,分类,、,鉴定,等）,天然培养基 （天然物质配制，,成分不明确,，常用于,工业生产,）,按,用 途,分,选择培养基（用于从多种微生物中,选出,需要的种类）,鉴别培养基（用于,判定,某一微生物的,存在,）,24,在一般培养基中加入了某种化学物质，,抑制不需要的微生物的生长，促进所需微生物的生长,选择培养基,分离菌种,加入,分离得到酵母菌和霉菌,加入,分离得到金黄色葡萄球菌,用,分离得到,固氮微生物,用,分离得到自养型微生物,青霉素,高浓度食盐,无氮培养基,自生,含无机碳源的培养基,鉴别培养基,鉴别菌种,在一般培养基中加入,指示剂,或,化学药品,，以鉴别某种微生物,培养基可以鉴别大肠杆菌,伊红美蓝,25,配制培养基的原则,1、目的明确,指明确培养的微生物,，因为不同的微生物营养需要不同，培养基中要求的营养成分不同。,2、营养要协调,指明确培养的,，是用于生产还是科学研究，因为二者对培养基的化学成分、物理状态等方面要求不同。,营养物质的,要适宜。,营养物质间的,要适宜。,例如：,在谷氨酸生产中,C:N=,4:1,时细菌大量繁殖,C:N=,3:1,时合成大量谷氨酸,种类,目的,浓度,比例,26,3、pH要适宜,根据不同的微生物适宜生长的pH范围调节培养基的pH。,细菌的最适PH为,。,放线菌的最适PH为,。,真菌的最适PH为,。,5.06.0,6.57.5,7.58.5,27,培养基配制的一般步骤：,原料称量,溶解,（加琼脂熔化）,调整pH值,分装，加棉塞包扎,灭菌,28,(1)自养微生物与异养微生物类型划分的主要依据是能否以,作为生长的主要或惟一,，而与氮源无关。自养微生物以CO,2,或碳酸盐为,碳源进行代谢生长；异养微生物必须以,作为碳源进行代谢生长。,(2)自养微生物的能源,利用,，如蓝藻等；,依靠,过程中释放的能量，如硝化细菌，能利用NH,3,氧化过程中释放的化学能，NH,3,既作为,，又作为,。,无机碳,碳源,惟一,有机物,光能,物质氧化,氮源,能源,(3)异养微生物的能源：主要来源于,的,，碳源不仅为异养微生物提供构成细胞的,，而且提供整个生命活动所需的,。,有机物,氧化分解,物质,能量,29,1固氮微生物与非固氮微生物氮源的区别：固氮微生物各种含氮物质(包括,)；非固氮微生物,。,2生长因子：一些微生物不需要从营养物质中摄取生长因子，而是依靠自身,。另外，一些微生物自身体内缺乏合成生长因子所需的,或者合成量,因此只能从营养物质中,，否则就不能生存。,N,2,除N,2,以外的其他含氮物质,体内合成,酶,不够,直接获得,30,3同一物质可作一种或几种营养成分：NaHCO,3,既作,又做,，NH,4,或NO,3,既作,又作,，含C、H、O、N的物质如蛋白胨、酵母膏、牛肉膏既可作,、,，又可作,。,4微生物与动植物的营养物质既有相同成分，如,、,，又有不同成分，如微生物所需的生长因子，人和动物特有的维生素和膳食纤维等。,无机盐,碳源,氮源,无机盐,碳源,氮源,生长因子,水,无机盐(矿质元素),31,练习:1、,在微生物实验中，一般用琼脂培养基来培养细菌等微生物，它在加热后呈液化的溶胶状态，在室温下又呈半透明的凝胶状态。现有三种细菌圆褐固氮菌、硝化细菌、乳酸菌。请设计一个实验来分离这三种细菌。,32,比较三种细菌圆褐固氮菌、硝化细菌、乳酸菌的培养基的差别,培养基,能量,碳源,氮源,氧,其他,圆褐固氮菌,硝化细菌,乳酸菌,葡萄糖,葡萄糖,无,空气,二氧化碳,NH,3,NH,3,空气,葡萄糖,葡萄糖,铵盐，硝酸盐,无氧环境,生长因子,水,无机盐,琼脂,33,再见,34,