1.微生物的營(yíng)養要求
微生物生長(cháng)繁殖所需的營(yíng)養物質(zhì)主要有水、碳源、氮源、無(wú)機鹽和生長(cháng)因子等。
水:水是各種生物細胞必需的。水是良好的溶劑,微生物的新陳代謝過(guò)程中的一切生化反應都離不開(kāi)水的作用。
碳源:碳源是合成菌體成分的原料,也是微生物獲取能量的主要來(lái)源。整體上看來(lái),微生物可以利用的碳源范圍極廣,從大類(lèi)上說(shuō),可以分為有機碳源和無(wú)機碳源兩大類(lèi),凡必須利用有機碳源的微生物就是異養微生物,凡能利用無(wú)機碳源的微生物就是自養微生物。糖類(lèi)是最廣泛利用的碳源。
氮源:氮源主要是供給合成菌體結構的原料,很少作為能源利用。與碳源相似,微生物作為一個(gè)整體來(lái)說(shuō),能利用的碳源種類(lèi)十分廣泛。某些微生物(如固氮菌)能利用空氣中分子態(tài)的氮或利用無(wú)機氮化物如銨鹽、硝酸鹽合成有機氮化物。多數致病菌則必須供給蛋白胨、氨基酸等有機氮化物才能生長(cháng)。
無(wú)機鹽類(lèi):無(wú)機鹽主要可為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素。微生物需要的無(wú)機鹽類(lèi)很多,主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等,其主要功能為構成菌體成分;調節滲透壓;作為某些酶的成分,并能激活酶的活性等。
生長(cháng)因子:有些微生物雖然供給它適合的碳源氮源和無(wú)機鹽類(lèi),仍不能生長(cháng),還要供給一定量的所謂“生長(cháng)因子”。其種類(lèi)很多,主要是B族維生素的化合物等。生長(cháng)因子可以從酵母浸出液、血液或血清中獲得。
2.微生物的營(yíng)養類(lèi)型
根據微生物對碳源的要求不同,可將其分為自養菌和異養菌兩大營(yíng)養類(lèi)型。
凡能利用無(wú)機碳合成菌體內有機碳化物的,叫自養菌;不能利用無(wú)機碳而需要有機碳才能合成菌體內有機碳化物的,為異養菌。
根據其生命活動(dòng)所需能量的來(lái)源不同,可分為光能營(yíng)養菌和化能營(yíng)養菌。前者是從光線(xiàn)中獲得能量,后者則從化學(xué)物質(zhì)氧化中取得能量。
因此,根據微生物所需的碳源和能源不同,可將微生物分為光能自養菌、光能異養菌、化能自養菌、化能異養菌等四類(lèi)。如表所示:
微生物的營(yíng)養類(lèi)型
營(yíng)養類(lèi)型 |
主要(或唯一)碳源 |
能源 |
代表菌 |
光能自養型 |
二氧化碳 |
光能 |
藍細菌 |
光能異養型 |
有機物 |
光能 |
紅螺細菌 |
化能自養型 |
二氧化碳 |
無(wú)機物 |
硫桿菌 |
化能異養型 |
有機物 |
有機物 |
大腸桿菌 |
3.營(yíng)養物質(zhì)的運輸
外界環(huán)境的營(yíng)養物質(zhì)只有被微生物吸收到細胞內,才能被微生物分解與利用,微生物生長(cháng)過(guò)程中產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物也必須分泌到細胞外,在這兩個(gè)過(guò)程中,細胞膜起著(zhù)重要作用。目前一般認為,營(yíng)養物質(zhì)主要以擴散、促進(jìn)擴散、主動(dòng)運輸和基團轉位四種方式通過(guò)微生物細胞膜。