1.細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及作用
細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指能滿足細(xì)菌生命活動(dòng)所需的物質(zhì),一般包括水分、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子,它參與細(xì)菌的細(xì)胞組成、構(gòu)成酶的活性成分和提供細(xì)菌各種生命活動(dòng)所需的能量。
(1)碳源和氮源 是常量營(yíng)養(yǎng)物,細(xì)菌需求量大。不同營(yíng)養(yǎng)類型細(xì)菌利用不同碳源,大多數(shù)細(xì)菌利用它們組建新的細(xì)胞組分并提供了細(xì)胞的能量。氮源作為菌體的成分如蛋白質(zhì)、核酸等合成的主要原料,一般不作為能源。
(2)無(wú)機(jī)鹽 作為各種酶的激活因子或輔助因子維持酶的活性,構(gòu)成菌體成分,參與細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸和蛋白質(zhì)合成與菌體內(nèi)外的滲透壓調(diào)節(jié),和細(xì)菌的生理功能密切相關(guān)。
(3)生長(zhǎng)因子 指細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖需要,但自身不能合成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。一般包括維生素、氨基酸和嘌呤(或嘧啶)。維生素是酶活性重要組成部分;某些細(xì)菌不能合成的氨基酸必須在培養(yǎng)基中加入后才能滿足其生長(zhǎng)繁殖;嘌呤和嘧啶是構(gòu)成細(xì)胞核酸的組成成分,也是構(gòu)成某些酶的輔酶或輔基的組成成分。
(4)水 保證細(xì)菌代謝活動(dòng)的正常進(jìn)行。同時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收、生長(zhǎng)繁殖等生命活動(dòng)都離不開水。
2.細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型
(1)異養(yǎng)型
① 異養(yǎng)菌:以有機(jī)化合物作為能源的細(xì)菌。
② 腐生菌:利用無(wú)生命活動(dòng)的有機(jī)物為生長(zhǎng)的碳源的細(xì)菌。
③ 寄生菌:寄生于活細(xì)胞內(nèi)并從細(xì)胞中獲得所需營(yíng)養(yǎng)的細(xì)菌。
所有的病原菌都是異養(yǎng)菌,大部分屬寄生菌。
(2)自養(yǎng)型 以簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)菌稱自養(yǎng)菌。其中以無(wú)機(jī)物的氧化分解釋放能量,以CO2或碳酸鹽作為唯1碳源或主要碳源合成菌體成分的細(xì)菌稱化能自養(yǎng)菌;通過光合作用獲得能量稱光能自養(yǎng)菌。
3.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入菌體的方式有被動(dòng)擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。
(1)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從濃度高的向濃度低的一側(cè)擴(kuò)散的非耗能轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。包括擴(kuò)散、滲透和需要特異蛋白載體吸附,幫助跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的易化擴(kuò)散。
(2)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 是細(xì)菌吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要方式,包括分子泵和基因轉(zhuǎn)位二種方式。其特點(diǎn)是:① 擴(kuò)散方向逆濃度梯度或擴(kuò)散方向相同但擴(kuò)散速度快;② 細(xì)胞膜上存在特殊的膜蛋白;③需要提供能量。