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1、 微生物细胞的化学组成 微生物的营养物质及其生理功能 微生物的营养类型 微生物对营养物质的吸收方式 微生物的人工培养元素 细菌 酵母菌 霉菌碳 50 5 0 硫 1 微生物细胞的组成元素微生物细胞化学组成主要成分 细菌 酵母菌 霉菌水分 7585 7080 8590（占细胞鲜重的 %）蛋白质 5080 3275 1415 占细 碳水化合物 1228 2763 740胞干 脂肪 520 215 440 重的 核酸 1020 6 8 1%无机盐 230 612 碳源 氮源 水 无机盐 生长因子微生物的五大营养要素及其生理功能凡能构成微生物细胞或代谢产物中碳架来源的营养物质都称为碳 源 。碳源 (源
2、功能碳源种类源： 酸盐，只能被自养微生物利用有机 种糖类，其次是有机酸、醇类、脂类和烃类化合物碳源种类类型元素水平 化合物水平 培养基原料水平有机碳CHONX 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等CHON 多数氨基酸、简单蛋白质等一般氨基酸、明胶等CHO 糖、有机酸、醇、脂类等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等CH 烃类 天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等无机碳C(?) CO X 微生物的碳源谱微生物不同 ， 利用上述含碳化合物的能力不同 ， 如假单胞菌属中的某些种可以利用 90种以上的不同类型的碳源物质；而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进行生长 。凡是可以构成微生物细
3、胞和代谢产物中氮素来源的营养物质都称为氮源 。氮源 (源功能氮源种类氮源功能为微生物提供合成细胞物质代谢产物的原料，氮源一般不做能源，只有硝化细菌利用铵盐，亚硝酸盐作氮源 ,同时也作能源。同时也做能源。分子态氮：固氮微生物以分子氮为唯一氮源无机态氮：硝酸盐、铵盐几乎所有微生物能利用有机态氮：蛋白质及其降解产物验室常用牛肉膏、蛋白质、酵母膏做氮源产用玉米浆、豆饼、葵花饼、花生饼等。氮源种类 蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫 迟效氮源 。 无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做 速效氮源 。速效氮源，通常有利于机体的生
4、长，迟效氮源有利于代谢产物的形成。类型元素水平 化合物水平 培养基原料水平有机氮NCHOX 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等NCHO 尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等尿素、蛋白胨、明胶等无机氮NH 盐等 ( 硝酸盐等 2 空气微生物的氮源谱无机盐功能无机盐大量元素微量元素一般功能特殊功能酶的激活剂（ ）特殊分子结构成分（ 持渗透压生理调节物质 酶的激活剂S、 氧呼吸时的氢受体 (胞内一般分子成分 (如 P， S，元素 人为提供形式 生 理 功 能P 、 K 2 核酸、磷酸和辅酶的成分S 含硫氨基酸、含硫维生素成分K 、 K 2 酶的辅因子、维持电位差和渗透压持渗透压、某些细菌
5、和蓝细菌需要a()2、 胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、细菌芽孢和真菌孢子形成 固氮酶辅因子、叶绿素成分 分；合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血红素所需 超 氧化物歧化酶、氨肽酶、 氧化酶、酪氨酸酶的辅因子 2复合物的成分、肽酶的辅因子 碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子)6O 24 固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分构成微生物细胞以 C、 H、 O、 N、 P、 约占细胞干重的 95 以上；K 、 以无机盐阳离子形式被吸收 ， 配培养基要加磷酸盐 、 硫酸盐 。 在微生物培养中有 自来水原料中以够用 ， 不需另加 。无机盐种类微生物生长不可缺少的微量有机物质叫生长因素。 维生素 氨基酸 碱
6、 基生长因素（ 的微生物自己不能合成维生素，需要外加，主要是 胺素、叶酸、泛酸、核黄素等，如生产味精需加生物素（是 H）。维生素有些微生物自己不能合成某种 须给予补充 ， 如赖 A， 为环丝 在培养基中必须添加含环丝 如豆饼水解液或毛发水解液等 。氨基酸各种菌合成 一般 G 菌强于 G ， 大肠杆菌自己能合成全部 沙门氏菌能合成大部分 的菌合成 如肠道串珠菌需从外界补充 19种 啶和嘌呤是核酸和辅 许多微生物必须的生长因素。有些微生物不仅不能合成嘧啶和嘌呤 ，而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合在核苷酸上 ， 还必须供给核苷酸 ， 有的菌需补充卟啉或其衍生物 ， 还有的菌需供给（ 低碳 ） 脂肪酸等
7、 。碱基水微生物细胞含水约占细胞鲜重的 70 90 ，水作用是多方面的 。水的功能水活度的表示方法是细胞中生化反应的良好介质；营养 物质和代谢产物都必须溶解在水里 ， 才能被吸收或排出体 （ 细胞 ） 外 。水的比热高 ， 能有效的吸收代谢过程中放出的热量 ， 不致使细胞的温度骤然上升 。维持细胞的膨压 （ 控制细胞形态 ） 。水的功能微生物可利用的水用水活度来表示（ 液中水的蒸气压和纯水的蒸气压的比即溶液 /菌水活度较高为 母菌次之，耐旱的微生物水活度为 中溶质越高水活度越低。水活度的表示方法营养类型 能源 氢供体 基本碳源 实 例光能无机营养型光 无机物 蓝细菌 ,紫硫细菌 ,（光能自养型
8、） 绿硫细菌 ,藻类光能有机营养型 光 有机物 2 红螺菌科的细菌（光能异养型） 简单有机物 （紫色无硫细菌）化能无机营养型 无机物 * 无机物 硝化细菌 ,硫化细（化能自养型）菌 ,铁细菌 ,氢细菌 ,硫磺细菌等化能有机营养型 有机物 有机物 有机物（化能异养型）绝大多数细菌和全部真核微生物单纯扩散 ( 物质进入细胞的动力是细胞内外的浓度差。 这种运输方式不消耗能量 没有特异性 ， 被运输物质不与膜上物质发生任何反应 ， 物质不发生化学变化 。物质运输动力是细胞外的浓度差。 运输过程不消耗能量 有膜载体参加，膜载体（渗透霉）有特异性。 运输葡萄糖的载体只运输葡萄糖。这种运输方式多发生在真核微
9、生物，原核生物少见。促进扩散 (动运输(被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内要消耗能量，必需有能量参加。有膜载体参加，膜载体发生构型变化被运送物质不发生任何变化。基团移位 (需要磷酸酶系统进行催化被运输的物质发生化学变化，被磷酸化 需要能量比较项目 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位特异载体蛋白运输速度物质运输方向胞内外浓度运输分子能量消耗运输后物质的结构无慢由浓至稀相等无特异性不需要不变有快由浓至稀相等特异性不需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要改变四种运输营养物质方式的比较 根据微生物对营养物质的需要，经过人工配置的适合微生物生长、繁殖或积累代谢产
10、物的营养基质就称为培养基。 培养基的主要用途为：促使微生物的生长与繁殖，用于微生物纯种的分离、鉴定和制造微生物制品等。培养基的类型 根据营养物质来源不同划分 根据培养基的物理状态划分 根据培养培养基的用途划分 合成培养基 由已知化学成分及数量的化学药品配置而成。 天然培养基 采用化学成分还不十分清楚或化学成分不恒定的 天然有机物 。 半合成培养基 以天然有机物为主要碳源、氮源及生长素的培养基中加入一些化学药品，以补充无机盐成分，使其更能充分微生物对生长的需要。 液体培养基用于生产 固体培养基 (液体培养基 +2%琼脂 )用于菌种保藏、纯种分离、菌落特征观察以及活细胞计数等方面 半固体培养基 (液体培养基 +脂 )多用于细菌有无动力的检查。 基础培养基 于满足一般微生物生长繁殖的培养基 营养培养基 满足营养要求较高的微生物生长，又称加富培养基。 选择培养基 鉴别培养基 于在反应发生时往往会出现一些现象，故用于对菌株的鉴定和分类。 厌氧培养基 的明确）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调）物理化学条件适宜（条件适宜）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）保持无菌状态常用的培养基 细菌培养基 放线菌培养基 真菌培养基营养肉汤牛肉膏 5 0 520 000 kg/0分钟高氏 1号培养基可溶性淀粉 20 .0 .5 .5 .5 520 000 1 kg/0分钟蛋白胨 10
