微生物的營(yíng)養(yǎng)
微生物的營(yíng)養(yǎng)
★1、什么叫碳源？試從元素水平、分子水平和培養(yǎng)基水平列出微生物的碳源譜。
一切能滿足微生物生長(zhǎng)繁殖所需碳元素的營(yíng)養(yǎng)物稱(chēng)為碳源。碳源譜見(jiàn)下圖：
類(lèi)型 元素水平 化合物水平 培養(yǎng)基原料水平
有機(jī)碳 C H O NX 復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉等
C H ON 多數(shù)氨基酸、簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)等 一般氨基酸、明膠等
C H O 糖、有機(jī)酸、醇、脂類(lèi)等 葡萄糖、蔗糖、各種淀粉、糖蜜等
CH 烴類(lèi) 天然氣、石油及其不同餾份等
無(wú)機(jī)碳 C O 二氧化碳 二氧化碳
C O X 碳酸鹽等 白堊、碳酸氫鈉、碳酸鈣等
★2、什么是氮源？試從元素水平、分子水平和培養(yǎng)基水平列出微生物的氮源譜。
凡能提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需氮元素的營(yíng)養(yǎng)源，稱(chēng)為氮源。微生物的氮源譜如下；
類(lèi)型 元素水平 化合物水平 培養(yǎng)基原料水平
有機(jī)氮 N C H OX 復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等 牛肉膏、酵母膏、餅粕粉、蠶蛹粉等
N C HO 尿素、一般氨基酸、簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)等 尿素、蛋白胨、明膠等
無(wú)機(jī)氮 N H 氨、銨鹽等 硫酸銨等
NO 硝酸鹽等 硝酸鉀等
N 氮?dú)?nbsp; 空氣
★3、什么是氨基酸自養(yǎng)微生物？試舉一些代表菌，并說(shuō)明其在實(shí)踐上的重要性。
不需要利用氨基酸做氮源，能把尿素、銨鹽、硝酸鹽、甚至氮?dú)獾群?jiǎn)單氮源自行合成所需要的一切氨基酸，為氨基酸自養(yǎng)微生物。如根瘤固氮菌，能直接利用空氣中的氮?dú)夂铣勺陨硭璧陌被幔苯踊蜷g接地為人類(lèi)提供蛋白質(zhì)。
★4、什么叫生長(zhǎng)因子？它包括哪幾類(lèi)化合物？微生物與生長(zhǎng)因子有哪幾類(lèi)關(guān)系？舉例并加以說(shuō)明。
生長(zhǎng)因子是一類(lèi)調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡(jiǎn)單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物。廣義的生長(zhǎng)因子包括維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類(lèi)、C4~C6的分支或直鏈脂肪酸，有時(shí)還包括氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷突變株所需要的氨基酸在內(nèi)，而狹義的生長(zhǎng)因子一般僅指維生素。生長(zhǎng)因子與微生物的關(guān)系有以下3類(lèi)：
（1）生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物，它們不需要從外界吸收任何生長(zhǎng)因子，多數(shù)**、放線菌和不少**，如E.coli等。
（2）生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物，它們需要從外界吸收多種生長(zhǎng)因子才能維持正常生長(zhǎng)，如各種乳酸菌、動(dòng)物致病菌、支原體和原生動(dòng)物等。
（3）生長(zhǎng)因子過(guò)量合成型微生物，其代謝活動(dòng)中，能合成并大量分泌某些維生素等生長(zhǎng)因子的微生物，如各種生產(chǎn)維生素的菌種。
★5、什么叫水活度？它對(duì)微生物生命活動(dòng)有何影響？對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)實(shí)踐的日常生活有何意義？
水活度表示在天然或人為環(huán)境中，微生物可實(shí)際利用的自由水或游離水的含量。其定量含義為：某溶液的蒸氣壓與純水蒸氣壓之比。生長(zhǎng)繁殖在水活度高的微生物代謝旺盛，在水活度低的范圍內(nèi)生長(zhǎng)的微生物抗逆性強(qiáng)。了解各類(lèi)微生物生長(zhǎng)的水活度，不僅有利于設(shè)計(jì)培養(yǎng)基，而且還對(duì)防止食物的霉腐具有指導(dǎo)意義。
★6、什么叫單功能營(yíng)養(yǎng)物、雙功能營(yíng)養(yǎng)物和多功能營(yíng)養(yǎng)物？各舉一例說(shuō)明。
只具有一種營(yíng)養(yǎng)功能的營(yíng)養(yǎng)物稱(chēng)為單功能營(yíng)養(yǎng)物，如光輻射能源；同時(shí)具有兩種營(yíng)養(yǎng)功能的稱(chēng)為雙功能營(yíng)養(yǎng)物，如銨根離子；同時(shí)具有三種營(yíng)養(yǎng)功能的營(yíng)養(yǎng)物稱(chēng)為三功能營(yíng)養(yǎng)物，如氨基酸。
★7、什么叫基團(tuán)位移？試述其分子機(jī)制。
指一類(lèi)既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質(zhì)運(yùn)送方式。其機(jī)制分兩步：（1）HPr被PEP激活，（2）糖經(jīng)磷酸化而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。
★8、什么是選擇培養(yǎng)基？試舉一例并分析其原理。
選擇培養(yǎng)基是一類(lèi)根據(jù)某微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或其對(duì)某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基，具有使混合菌樣中的劣勢(shì)菌變成優(yōu)勢(shì)菌的功能，廣泛用于菌種篩選等領(lǐng)域。如酵母富集培養(yǎng)基中的孟加拉紅抑制**的生長(zhǎng)而對(duì)酵母菌無(wú)影響，偏酸性的環(huán)境有利于酵母菌的生長(zhǎng)。
★9、什么是鑒別培養(yǎng)基？試以EMB為例，分析其鑒別作用原理。
鑒別培養(yǎng)基是一類(lèi)在成分中加有能與目的菌的無(wú)色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑，從而達(dá)到只須用肉眼鑒別顏色就能方便地從近似菌落中找到目的菌菌落的培養(yǎng)基。EMB培養(yǎng)基中的伊紅和美藍(lán)可抑制革蘭氏陽(yáng)性菌和一些難養(yǎng)的革蘭氏陰性菌。產(chǎn)酸菌由于產(chǎn)酸能力不同，菌體表面帶質(zhì)子，與伊紅美藍(lán)結(jié)合從而有不同的顏色反應(yīng)，可用肉眼直接判斷。
★10、培養(yǎng)基中各營(yíng)養(yǎng)要素的含量間一般遵循何種順序？試言之。
在大多數(shù)化能異養(yǎng)微生物培養(yǎng)基中，除水分外，碳源含量*高，其后依次是氮源、大量元素和生長(zhǎng)因子，它們間大體存在著十倍序列的遞減趨勢(shì)。
★11、什么叫碳氮比？試對(duì)5種分子式清楚的常用氮源按其含氮量的高低排一個(gè)順序。
碳源與氮源含量之比即為碳氮比
氨氣＞尿素＞***＞碳酸銨＞硫酸銨
★12、何謂固體培養(yǎng)基？它有何用途？試列表比較4類(lèi)固體培養(yǎng)基。
固體培養(yǎng)基是一類(lèi)外觀呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，在科研和生產(chǎn)實(shí)踐上用途很廣，如可用于菌種分離、鑒定、菌落計(jì)數(shù)、檢驗(yàn)雜菌、選種、育種、菌種保藏、生物活性物質(zhì)的生物測(cè)定、獲取大量**孢子，以及用于微生物的固體培養(yǎng)和大規(guī)模生產(chǎn)等。
名稱(chēng)
固化培養(yǎng)基
非可逆性培養(yǎng)基
天然固體培養(yǎng)基
濾膜
組成特點(diǎn)
液體培養(yǎng)基中加入凝固劑
有血清或無(wú)機(jī)硅膠的培養(yǎng)基
由天然固態(tài)基質(zhì)直接配制的培養(yǎng)基
一種堅(jiān)韌且?guī)в袩o(wú)數(shù)微孔的醋酸纖維薄膜
用途
科研及生產(chǎn)中培養(yǎng)微生物、分離、鑒定等
化能自養(yǎng)菌的分離純化等
大量培養(yǎng)、工業(yè)化生產(chǎn)等
水中少量菌的計(jì)數(shù)等
