影响微生物生长的营养因素

任何细菌的生长不仅取决于一个合适的物理环境,还取决于可用的化学物质作为营养物质的来源。由此,细胞必须合成第3章中讨论的所有细胞成分,包括脂膜、细胞壁、,蛋白质,和核酸。这些成分由脂肪酸、糖、氨基酸等组成

表4.3主要要素的代表功能

化学的

作用

碳、氧和氢

细胞成分的组成部分,包括氨基酸、脂类、核酸和糖。

氨基酸和核酸的成分。

硫黄

某些氨基酸的成分。

核酸、膜脂和ATP的成分。

钾、镁和钙

某些酶的功能所必需的;还有其他功能。

某些酶的一部分。

酸和核苷酸。反过来,每个构建块都由各种元素组成,包括碳和氮。使原核生物世界区别于所有其他生命形式的是它们利用这些元素的不同来源的非凡能力。例如,原核生物是唯一能够利用大气氮(N2)作为氮源的生物。

所需元素

构成细胞成分的元素称为主要元素。这些元素包括碳、氧、氢、氮、硫、磷、钾、镁、钙和铁。它们是蛋白质的基本成分,碳水化合物、脂质和核酸(表4.3)。■ 要素,第18页

碳是最丰富的主要元素,它的来源区分了原核生物的不同种类。那些使用有机碳的被称为异养菌(heterotrophis意思是“不同的”,troph意思是“营养”)。医学上重要的细菌通常使用有机碳源,如葡萄糖。自养生物(auto的意思是“自我”)使用二氧化碳形式的无机碳作为碳源。它们在环境中碳的循环中起着关键作用,因为它们可以将无机碳(CO2)转化为有机形式,即碳固定过程。如果没有碳固定,地球将很快耗尽对人类和其他动物至关重要的有机碳。■ 碳循环,第774页

除了碳,生物体还需要以其可以使用的形式提供其他主要元素。大多数微生物可以使用无机盐作为这些元素的来源。例如,硫酸铵同时提供氮和硫。一些原核生物可以将无机氮气(N2)转化为氨,这是固氮过程。就像碳固定一样,这一过程对地球上的生命至关重要。■ 氮气循环,第775页

一些元素,称为微量元素,是所有细胞所需的微量元素。它们包括钴、锌、铜、钼和锰。这些元素构成酶的一部分,或者可能是酶功能所必需的。非常小

4.4影响微生物生长的营养因素91

表4.4不同种类原核生物使用的能量和碳源

类型能源

碳源

光自养生物

阳光

二氧化碳

光异养

阳光

有机化合物

化石自养生物

无机化学品(H2、NH3、NO2、Fe2+、H2S)

继续阅读此处:化学有机异养

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