微生物的營養(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繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物稱為碳源。碳源譜見下圖：

類型 　　元素水平    　化合物水平   　　　　　　培養(yǎng)基原料水平

有機碳       C H O NX         復雜蛋白質(zhì)、核酸等　　　牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉等

         　　　　C H ON      　多數(shù)氨基酸、簡單蛋白質(zhì)等    　　一般氨基酸、明膠等

         　　　　C H O　糖、有機酸、醇、脂類等       　葡萄糖、蔗糖、各種淀粉、糖蜜等

         　　　　CH     烴類 天然氣、石油及其不同餾份等

無機碳       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繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源。微生物的氮源譜如下；

類型 元素水平  　　化合物水平        　　　　　　　培養(yǎng)基原料水平

有機氮       N C H OX        復雜蛋白質(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、簡單蛋白質(zhì)等 尿素、蛋白胨、明膠等

無機氮       N H　　　　　　氨、銨鹽等   　　　　　　　　　硫酸銨等

         　　　　NO    　　　　　硝酸鹽等 　　　　　　　　　硝酸鉀等

        　　　　N        　　　　　　　　氮氣       　　　　　　　　　　空氣

★3、什么是氨基酸自養(yǎng)微生物？試舉一些代表菌，并說明其在實踐上的重要性。

　不需要利用氨基酸做氮源，能把尿素、銨鹽、硝酸鹽、甚至氮氣等簡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氣合成自身所需的氨基酸，直接或間接地為人類提供蛋白質(zhì)。

★4、什么叫生長因子？它包括哪幾類化合物？微生物與生長因子有哪幾類關系？舉例并加以說明。

　生長因子是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。廣義的生長因子包括維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4~C6的分支或直鏈脂肪酸，有時還包括氨基酸營養(yǎng)缺陷突變株所需要的氨基酸在內(nèi)，而狹義的生長因子一般僅指維生素。生長因子與微生物的關系有以下3類：

（1）生長因子自養(yǎng)型微生物，它們不需要從外界吸收任何生長因子，多數(shù)**、放線菌和不少**，如E.coli等。

（2）生長因子異養(yǎng)型微生物，它們需要從外界吸收多種生長因子才能維持正常生長，如各種乳酸菌、動物致病菌、支原體和原生動物等。

（3）生長因子過量合成型微生物，其代謝活動中，能合成并大量分泌某些維生素等生長因子的微生物，如各種生產(chǎn)維生素的菌種。

★5、什么叫水活度？它對微生物生命活動有何影響？對人類的生產(chǎn)實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)生長的微生物抗逆性強。了解各類微生物生長的水活度，不僅有利于設計培養(yǎng)基，而且還對防止食物的霉腐具有指導意義。

★6、什么叫單功能營養(yǎng)物、雙功能營養(yǎng)物和多功能營養(yǎng)物？各舉一例說明。
只具有一種營養(yǎng)功能的營養(yǎng)物稱為單功能營養(yǎng)物，如光輻射能源；同時具有兩種營養(yǎng)功能的稱為雙功能營養(yǎng)物，如銨根離子；同時具有三種營養(yǎng)功能的營養(yǎng)物稱為三功能營養(yǎng)物，如氨基酸。

★7、什么叫基團位移？試述其分子機制。

指一類既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質(zhì)運送方式。其機制分兩步：（1）HPr被PEP激活，（2）糖經(jīng)磷酸化而進入細胞內(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)基是一類根據(jù)某微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學、物理因素的抗性而設計的培養(yǎng)基，具有使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌的功能，廣泛用于菌種篩選等領域。如酵母富集培養(yǎng)基中的孟加拉紅抑制**的生長而對酵母菌無影響，偏酸性的環(huán)境有利于酵母菌的生長。

★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)基是一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應的指示劑，從而達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)基中的伊紅和美藍可抑制革蘭氏陽性菌和一些難養(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，與伊紅美藍結合從而有不同的顏色反應，可用肉眼直接判斷。

★10、培養(yǎng)基中各營養(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、大量元素和生長因子，它們間大體存在著十倍序列的遞減趨勢。

★11、什么叫碳氮比？試對5種分子式清楚的常用氮源按其含氮量的高低排一個順序。
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類固體培養(yǎng)基。
固體培養(yǎng)基是一類外觀呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，在科研和生產(chǎn)實踐上用途很廣，如可用于菌種分離、鑒定、菌落計數(shù)、檢驗雜菌、選種、育種、菌種保藏、生物活性物質(zhì)的生物測定、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
 
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
 
液體培養(yǎng)基中加入凝固劑
 
有血清或無機硅膠的培養(yǎng)基
 
由天然固態(tài)基質(zhì)直接配制的培養(yǎng)基
 
一種堅韌且?guī)в袩o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
 
水中少量菌的計數(shù)等