【文章內容簡介】 光 有機物 有機物 紫色非硫細菌、綠色非硫細菌 化能無機營養(yǎng)型 化學能 無機物 二氧化碳 硫氧化細菌、氫細菌、硝化細菌、鐵細菌 化能有機營養(yǎng)型 化學能 有機物 有機物 原生動物。真菌。大多數(shù)非光合細菌 2023/1/15 18 微生物的營養(yǎng)類型 —— 光能無機自養(yǎng)型 碳源： 以 C02作為唯一碳源或主要碳源 能源：利用光能 電子供體：以無機物如水 、 硫化氫 、 硫代硫酸鈉或其他無機硫化物作為 氫供體 將 CO2還原成細胞物質 ， 同時產生元素硫 光能自養(yǎng)型微生物包括藍細菌（含葉綠素）、紅硫細菌和綠硫細菌等少數(shù)微生物（含細菌葉綠素），由于含有光合色素，因而能使先能轉變成化學能（ ATP），供機體直接利用。 真核藻類和藍細菌 紫硫細菌和綠硫細菌 2023/1/15 19 微生物的營養(yǎng)類型 —— 光能有機異養(yǎng)型 碳源： 不能以 CO2為主要碳源或唯一碳源； 能源： 利用光能 電子供體： 以有機物 （ 如異丙醇 ） 作為供氫體 ， 利用光能將 CO2還原成細胞物質 ， 紅螺菌屬中的一些細菌屬于此種營養(yǎng)類型 。 光能異養(yǎng)型細菌在生長時大多數(shù)采要外源的生長因子 。 紅螺菌科的細菌以光為能源，二氧化碳為碳源， 并需要異丙醇為供氫體，同時積累丙酮 2023/1/15 20 微生物的營養(yǎng)類型 —— 化有無機自養(yǎng)型 以 CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源 ， 以無機物氧化釋放的化學能為能源 ,， 利用電子供體如氫氣 、 硫化氫 、 二價鐵離子或亞硝酸鹽等使 CO2還原成細胞物質 。 2NH 4+ +3O2→2NO 2 +2H2O + 4H++132Kcal NO2 +1/2O2 →NO 3 + Kcal 亞硝化細菌 硝化細菌 H2S + 1/2 O2 →S +H 2O + Kcal S + 1 1/2 O2+H2O → H 2SO4+ Kcal 硫化細菌 :（硫桿菌屬，硫微螺菌屬） 2Fe2++1/2O2+2H+ →2Fe 3++H2O+ Kcal 鐵細菌 H2+ 1/2 O2 →H 2O + Kcal 氫細菌：具有氫化酶，從氫的氧化獲取能 量，同化 CO2 化能無機自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全無機及無光的環(huán)境中生長。它們廣泛分布于土壤及水環(huán)境中 ,參與地球物質循環(huán)； 2023/1/15 21 生長所需的能量來自有機物氧化過程放出的化學能 ， 生長所需要的碳源主要是一些有機化合物 ， 如淀粉 、 糖類 、 纖維素 、有機酸等 。 多數(shù)微生物屬于化能異養(yǎng)型 ， 其生長所需要能源和碳源通常來自同一種有機物 。 微生物的營養(yǎng)類型 —— 化能有機異養(yǎng)型 根據(jù)化能異養(yǎng)型微生物利用有機物的特性，又可以將其分為下列兩種類型： 腐生型微生物： 利用無生命活性的有機物作為生長的碳源。 寄生型微生物： 寄生在生活的細胞內，從寄生體內獲得生長所需要的營養(yǎng)物質。 存在于寄生與腐生之間的中間過渡類型微生物，稱為 兼性腐生型或兼性寄生型 。 如結核桿 地菌、痢疾桿菌就是兼性寄生菌。 2023/1/15 22 不同營養(yǎng)類型之間的界限并非絕對： 異養(yǎng)型微生物并非絕對不能利用 CO2； 自養(yǎng)型微生物也并非不能利用有機物進行生長； 有些微生物在不同生長條件下生長時 ,其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變； 例如紫色非硫細菌 (purple nonsulphur bacteria)： 沒有有機物時，同化 CO2， 為自養(yǎng)型微生物； 有機物存在時，利用有機物進行生長，為異養(yǎng)型微生物 ； 光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光能營養(yǎng)型微生物； 黑暗與好氧條件下，依靠有機物氧化產生的化學能生長，為化能營養(yǎng)型微生物 微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于 提高其對環(huán)境條件變化的適應能力 2023/1/15 23 第三節(jié)物質進出微生物細胞的方式 ◆ 營養(yǎng)物質進入細胞的過程叫運輸。營養(yǎng)物質只有進入細胞后才能參與微生物細胞內的生命活動。 ◆ 影響營養(yǎng)物質進入細胞的因素主要有三個： 1）營養(yǎng)物質本身的性質，如相對分子質量、溶解性、電負性、極性等都影響營養(yǎng)物質進入細胞的難易程度； 2）微生物所處的環(huán)境，如溫度、 pH、離子強度等； 3）微生物細胞的通透屏障，主要是黏液層、細胞壁和細胞膜等結構。 疏水性分子 苯、氧氣、氮氣 不帶電荷的小 的極性分子 脲、甘油、水、二氧化碳 不帶電荷的大的 極性分子 葡萄糖、蔗糖 離子 H＋ ,Na+,K+,Cl, HCO3,Ca2+,Mg2+ 內 外 人工磷脂雙分子層膜對不同類型分子的相對透性 2023/1/15 24 特點： ①擴散 是非特異性的 營養(yǎng)物質吸收 方式：如營養(yǎng)物質通過細胞膜中的含水小孔，由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度的胞內擴散； ②在擴散過程中營養(yǎng)物質的結構不發(fā)生變化：即既不與膜上的分子發(fā)生反應，同時本身的分子結構也不發(fā)生變化； ③物質運輸?shù)乃俾瘦^慢：速率與胞內外營養(yǎng)物質的濃度差有關，即隨細胞膜內外該物質濃度差的降低而減小，直到胞內外物質濃度相同； ④不需要載體參與；擴散是一個不需要代謝能的運輸方式：因此，物質不能進行逆濃度運輸。 營養(yǎng)物質進入細胞的方式 —— 單純擴散 ⑤可運送的養(yǎng)料有限：限于水、溶于水的氣體，及分子量小，脂溶性、極性小的營養(yǎng)物質。 2023/1/15 25 單純擴散模式圖 細胞膜外 細胞膜內 細胞膜 2023/1/15 26 營養(yǎng)物質進入細胞的方式 —— 促進擴散 營養(yǎng)物質通過與細胞膜上載體蛋白（也稱作透過酶 permease）的可逆性結合來加快其傳遞速度 ◆ 特點： 營養(yǎng)物質本身在分子結構上也不會發(fā)生變化； 不耗能，不能進行逆濃度運輸； 運輸?shù)乃俾视砂麅韧庠撐镔|的濃度差決定 需要細胞膜上的載體蛋白參與物質 運輸； 運輸速率有飽和效應； 促進擴散的運輸方式多見于真核微生物中，例如通常在厭氧生活的酵母菌中，某些物質的吸收和代謝產物的分泌是通過這種方式完成的。 2023/1/15 27 通過促進擴散進入細胞的營養(yǎng)物質主要有氨基酸、單糖、維生素及無機鹽等。一般微生物通過專一的載體蛋白運輸相應的物質，但也有微生物對同一物質的運輸由一種以上的載體蛋白來完成。 2023/1/15 28 營養(yǎng)物質進入細胞的方式 —— 主動運輸 在代謝能的推動下，通過膜上特殊載體蛋白營養(yǎng)料濃度梯度吸收營養(yǎng)物質的過程 ◆ 特點： 物質在主動運輸?shù)倪^程中需要消耗代謝能； 可以進行逆濃度運輸?shù)倪\輸方式； 需要載體蛋白參與，對被運輸?shù)奈镔|有高度的立體專一性 被運輸?shù)奈镔|在轉移的過程中不發(fā)生任何化學變化 ◆ 能量來源：