第二部分细菌的生理特.ppt
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1、第二章 细菌的生理特性,生理特性,生理生命活动机理(食、住) 生命活动营养、呼吸、环境卫生 营养物及其获取方式营养 营养物质的代谢 呼吸 那些环境因素使细菌病、死?环境卫生,营养物的种类、用途及营养物的吸收方式 水、盐、“粮食” 异养自养;吸收方式四种 如何代谢?不同代谢类型的细菌分类 光能化能;好氧厌氧;寄生腐生 !学会养细菌,食(营养、呼吸),住(环境卫生环境因素对细菌的影响),温度、电位、pH、渗透压、光线、毒物 学会养好细菌 (其他微生物与之类似),第一节 细菌的营养,提问:如何知道细菌所需的营养物种类呢? 单因子或复合因子培养试验、由细胞化学组成进行推断。,一、细菌营养物组成及生理功
2、能,传统上根据功能不同对营养物归类 水、无机盐和碳源、氮源、能源、生长因子等。,(一)水 提问:水对细菌有哪些作用? 1)溶剂作用 2)运输物质的载体 3)参与生化反应(如脱水、加水反应),(二)无机盐,阴离子盐:磷酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐。 阳离子盐:氨、钾、钠、钙、镁、铁的盐 P和S、Fe、Mg的需求量较大 同时还需要锌、锰、钴、铝、铜、硼、钒、镍等微量元素。,提问:无机盐的功能是什么? 1)辅基; 2)酶的激活剂; 3)特殊细菌的能源; 铁细菌、硫细菌分别以铁和硫为产能物质。 4)维持一定的渗透压。,考试1普遍问题,1.微生物大小? 0.1mm 2.微生物包括哪些生物?,(
3、三)碳源和能源,1)碳源,种类? 有机物、无机碳化合物 随细菌不同,各有偏好 细菌最喜好的碳源是?,供碳元素来源的物质 细菌细胞中的碳素含量占干物质质量的50左右。细菌对碳素的需求量最大。 碳源作用 细胞的碳骨架、大多还是能源物质。,糖 尤其是葡萄糖及其多糖,2)能源,细菌的能源种类 化学能、光能,所有细菌细胞内能量传递体都是ATP 营养型细菌分类 根据碳源不同 分为无机营养有机营养 (或自养异养),提问:哪些物质可以产生化学能? 有机碳源 特殊的无机物(如S、Fe) 提问:什么样的细菌利用光能? 含有光合色素, 无机营养细菌(自养菌),无机(自养)CO2、CO和CO32- 提问:能否也利用有
4、机物呢?,绝大多数能,“能吃苦也能享福”,优先利用; 又根据能源不同 又分为光能自养型细菌和化能自养型细菌。,(1)光能自养细菌(无氧有光),只有紫硫细菌和绿硫细菌,紫硫、绿硫细菌代谢方式 光照 CO2 + H2S CH2O(糖) + H2O + 2S 菌绿素(与叶绿素大同小异),提问:在自然界的作用是什么呢?,早期无氧地球,清除H2S毒物,(H2S类似植物光合作用中的H2O),较洁净的光照池塘无氧臭(H2S) 区,紫硫细菌,湖中4m,硫化物,*这个深度紫硫细菌多?,(2) 化能自养细菌(有氧),提问:什么是化能自养菌? 自养碳源CO3 化能以 ?物质氧化产能 S、H2S、H2、NH3、Fe,
5、种类:硫细菌(硫化细菌和硫磺细菌)、(亚)硝化细菌及铁细菌、氢细菌。,提问:化能自养细菌能用于污水处理吗?为什么?,能,脱氨、脱硫;条件容易, 有机营养细菌(异养菌),有机(异养)以有机物为碳源 提问:自养、异养菌哪种繁殖快? “吃砖头和吃粮食的区别” 异养菌是有机污水处理的主角,根据能源的不同,(1)光能异养与化能异养,以有机物作为碳源和能源的的细菌。 绝大多数的细菌都属于化能异养菌。,. 化能异养菌,不受氧气限制,尤其适于高浓度有机废水(食品行业)的高效处理(*红螺菌用于污水处理现状如何?),. 光能异养细菌(无氧有光) 光能+色素 有机物 + CO2 菌体 CH2O 小分子有机物碳源 主
6、要指红螺菌(有氧无光时可化能异养生存),提问:在污水处理中的优势是什么?,问题:与水分离困难,光照问题,嗜盐红螺菌大量滋生时的红盐田,提问:人工投加光合细菌(PSB,红螺菌)有利于水产养殖,原因?,迅速转化毒物(水族排泄物被细菌分解后的氨、有机酸)为高蛋白的菌体,作为鱼的饲料,且不消耗氧 ; 优势生长时能抑制水族病原菌的生长,异养菌中有腐生菌与寄生菌之分 腐生分解腐烂的有机物生活 寄生寄居在其他生物体内生活 提问:致病细菌是属于什么类型? 兼有,属于兼性寄生菌,肺结核杆菌 痢疾志贺氏菌,以腐生为主兼营寄生的兼性寄生细菌,因而可以通过水源、食物传播,是水处理中需要监控和杀灭的对象。,(四)氮源,
7、提问:哪些物质可作为细菌的氮源? 有机氮(氨基酸和蛋白质)、无机氮( N2、 NH3、铵盐、硝酸盐)等。 实验室中有机氮源蛋白胨,工业投加的细菌氮源?,尿素、粪便,(五)磷源和硫源,磷源比较单一,主要是无机磷酸盐或偏磷酸盐。,硫源从还原性的S2-化合物、元素硫一直到最高氧化态的S042-化合物,都可以作为硫源。 通常不缺,工业污水常补加磷酸三钠等。,(六)生长因子,种类:嘌呤、嘧啶类、维生素类 作用:? 嘌呤和嘧啶参与合成核酸和辅酶; 维生素,重要辅酶 多数细菌不存在生长因子问题。 只有少数细菌需要外界提供现成的生长因子,才能生长,如乳酸菌需要多种维生素,因此只能生活在这些物质供应充足的环境,
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- 第二 部分 细菌 生理
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