2019-2020年高中生物微生物的营养、代谢和生长教案旧人教选修

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1、2019-2020年高中生物微生物的营养、代谢和生长教案旧人教选修一、微生物的营养营养要素一表营养要素来源功能碳源自养型微生物无机碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物)异养型微生物有机碳源：即含碳有机物糖、脂、蛋白质、有机酸等和天然含碳物质(石油)(1)用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物(2)既是碳源能源又是一种双功能的营养物氮源氨基酸自养型(将非氨基酸类的简单氮源合成所需的一切氨基酸，如所有的绿色植物和很多的微生物)无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2将无机氮合成菌体蛋白或含氮的代谢产物(如氨基酸等)氨

2、基酸异养型(从外界吸收现成的氨基酸，包括所有的动物和大量异养型微生物)有机氮：复杂蛋白质(如牛肉膏、蛋白陈)、核酸、尿素、一般氨基酸合成微生物的蛋白质、核酸及含氮的代谢产物(如氨基酸等)生长因子生长因子自养型(不需要外界提供生长因子)自行合成所需的生长因子生长因子异养型(需要外界提供某种生长因子)维生素、氨基酸、碱基、酵母膏、蛋白胨、组织提取液①酶和核酸的组成成分②参与代谢过程中的酶促反应生长因子过量合成微生物能够合成大量维生素作为维生素的生产菌(如阿舒假囊酵母生产维生素B12)1．碳源（1）微生物的碳源谱很广,大大广于

3、动植物(2)不同种的微生物其具体碳源利用范围很悬殊(3)异养微生物最适碳源是“C·H·O”型，糖类(尤其是单糖)，其次是醇类、有机酸、脂类(4)异养微生物的碳源同时又是能源（5）应用：利用某些微生物碳源的特殊性解决环境污染、粮食危机等问题。①利用某些细菌、放线菌、酵母菌以石油作为碳源的原理，消除石油污染；②运用某些细菌可以分解、利用氰化物、酚等有毒物质的原理处理有害物质；③研究开发以纤维素、石油、二氧化碳等作为碳源和能源的工业微生物，解决工业发酵用粮与人们日常用粮的矛盾。2．氮源(1)微生物的氮源谱也很广,大大广于动物或

4、植物的(2)一般说来，异养微生物对氮源利用的顺序是：“N·C·H·O”或“N·C·H·O·X”类优于“N·H”类，更优于“N·O”类，而最不易被利用的则是“N”类(3)氨基酸自养型生物-----------绿色植物、很多微生物(尿素、铵盐、硝酸盐和氮气)氨基酸异养型生物------------动物、大量异养微生物(4)“N·C·H·O”类营养物常是异养微生物的能源、碳源兼氮源（5）氨基酸自养型微生物利用：为了充实人及动物的氨基酸营养，除了继续向绿色植物索取外，今后要更多地利用氨基酸自养型的微生物，让它们将人或动物原先无法

5、利用的廉价的尿素、铵盐、硝酸盐或大气中的氮转化成菌体蛋白(SCP及食用菌等)或含氮的代谢产物(谷氨酸和其他氨基酸等)，以丰富人类的食物资源。3．生长因子（1）概念：作用、化学本质、含量（微生物正常代谢必不可少；有机物；需要量一般很少。）（2）种类和来源（重点之一，见表格）生长因子虽是一种重要的营养要素，但它与碳源、氮源和能源不同，并非任何一种微生物都须从外界吸收的。各种微生物与生长因子的关系可分三类（见表格）（3）问题：如何证明某种物质是某种微生物的生长因子？可以让学生讨论，训练学生实验设计能力。（思路：在含碳源、氮源、

6、水、无机盐但缺乏某种物质的培养基中培养微生物，微生物不能生长或生长极差，向培养基加入该种物质，微生物正常生长。）4．微生物营养类型的分类5．依据微生物生长所需碳源物质的性质以及生长所需能源，将微生物的营养类型进行归纳，以此作为知识的归纳、巩固、深化营养类型能源氢的供体基本碳源微生物举例光能无机营养（光能自养型）光无机物二氧化碳蓝细菌，绿硫细菌，藻类光能有机营养（光能异养型）光有机物二氧化碳及简单有机物紫色无硫细菌化能无机营养（化能自养型）无机物*无机物二氧化碳硝化细菌，硫细菌、铁细菌化能有机营养（化能异养型）有机物有机物

7、有机物绝大多数细菌和全部真核微生物*还原态的NH4+、NO2-、S、H2S、H2、Fe2+等6．微生物培养基的配制原则(1)目的明确：何菌？不同微生物对C、N、PH生长因子的有无以及特殊成分的添加要求不同。例子.何目的？作生产中的“种子”?(一般营养成分丰富些，尤其是N源的比例高些)发酵产物？（N源含量比种子培养基低一些）生产次级代谢产物还要考虑是否加入特殊元素。例如，B12加Co。（2）营养协调：注意各种营养物质的浓度和比例。含量一般规律：水>C源+能源>N源>P、S>K、Mg>生长因子尤其C/N（培养基中所含的C源中

8、C原子的摩尔数/N源中N原子的摩尔数）影响代谢的方向（书上的例子）（3）PH要适宜：不同的微生物适宜生长的PH范围不同。放线菌7.5~8.5细菌6.5~7.5霉菌4.0~5.8酵母菌3.8~6.07．培养基的种类　　固体培养基：用于微生物的分离、鉴定根据物理性质的不同分为半固体培养基：用于观察微生物的运动、保藏菌种液