第五章微生物的营养
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微生物第五章总结
3. 嗜盐菌紫膜的光介导ATP合成
嗜盐菌在无氧条件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上视黄醛辅基构象的变化，可使质子不断驱至膜外，从而在膜两侧建立一个质子动势，再由它来推动ATP酶合成ATP，此即为光介导ATP合成。
第二节 分解代谢和合成代谢的联系
一， 两用代谢途径
凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径，称为两用代谢途径。EMP，HMP和TCA循环都是重要的两用代谢途径。如：葡萄糖通过EMP途径可分解为2个丙酮酸，反之2个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成1个葡萄糖，此即葡糖异生作用。
TCA特点：（1）氧虽不直接参与反应，但必须在有氧条件下运转（2）每分子丙酮酸可产4个NADH+H+,一个FADH2和）TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。
（二） 递氢和受氢
根据递氢特点尤其是受氢体性质的不同，可把生物氧化区分为呼吸，无氧呼吸和发酵3中类型。
一， 自养微生物的CO2固定
在微生物中CO2固定途径有四条：
（一） Calvin循环：又称Calvin-Benson循环，Calvin-Bassham循环，核酮糖二磷酸途径或还原性戊糖磷酸循环。此循环是光能自养型生物固CO2的主要途径。核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖液激酶是本途径的两种特有的酶。本循环可分为3个阶段：（1）羧化反应（2）还原反应（3）CO2受体再生（反应式见书P130）。Calvin循环的总反应式：6CO2+12NAD(P)H2+18ATP——→C6H12O6+12NAD(P)+18ADP+18Pi+6H2O
二， 自养微生物产ATP和产还原力
自养微生物按其最初能源的不同，可分为两大类：一类是能对无机物进行氧化而获得能量的微生物，称作化能无机自养型微生物，另一类是能利用日光辐射能的微生物，称作光能自养型微生物。两种根本的区别在于，前者生物合成的起点是建立在对氧化程度极高的CO2进行还原的基础上，而后者的起点则建立在对氧化还原水平适中的有机碳源直接利用的基础上。
嗜盐菌在无氧条件下，利用光能所造成的紫膜蛋白上视黄醛辅基构象的变化，可使质子不断驱至膜外，从而在膜两侧建立一个质子动势，再由它来推动ATP酶合成ATP，此即为光介导ATP合成。
第二节 分解代谢和合成代谢的联系
一， 两用代谢途径
凡在分解代谢和合成代谢中均具有功能的代谢途径，称为两用代谢途径。EMP，HMP和TCA循环都是重要的两用代谢途径。如：葡萄糖通过EMP途径可分解为2个丙酮酸，反之2个丙酮酸也可通过EMP途径的逆转而合成1个葡萄糖，此即葡糖异生作用。
TCA特点：（1）氧虽不直接参与反应，但必须在有氧条件下运转（2）每分子丙酮酸可产4个NADH+H+,一个FADH2和）TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。
（二） 递氢和受氢
根据递氢特点尤其是受氢体性质的不同，可把生物氧化区分为呼吸，无氧呼吸和发酵3中类型。
一， 自养微生物的CO2固定
在微生物中CO2固定途径有四条：
（一） Calvin循环：又称Calvin-Benson循环，Calvin-Bassham循环，核酮糖二磷酸途径或还原性戊糖磷酸循环。此循环是光能自养型生物固CO2的主要途径。核酮糖二磷酸羧化酶和磷酸核酮糖液激酶是本途径的两种特有的酶。本循环可分为3个阶段：（1）羧化反应（2）还原反应（3）CO2受体再生（反应式见书P130）。Calvin循环的总反应式：6CO2+12NAD(P)H2+18ATP——→C6H12O6+12NAD(P)+18ADP+18Pi+6H2O
二， 自养微生物产ATP和产还原力
自养微生物按其最初能源的不同，可分为两大类：一类是能对无机物进行氧化而获得能量的微生物，称作化能无机自养型微生物，另一类是能利用日光辐射能的微生物，称作光能自养型微生物。两种根本的区别在于，前者生物合成的起点是建立在对氧化程度极高的CO2进行还原的基础上，而后者的起点则建立在对氧化还原水平适中的有机碳源直接利用的基础上。
第五章微生物的营养与培养基介绍
第四章 微生物的营养
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需要的物质.
营 养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微 生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区 分成六大类。
第一节 微生物的营养物质
α w=Pw/Pow 式中Pw代表溶液蒸汽压力, POw代表纯水蒸汽压力。
纯水α w为1.00,溶液中溶质越多, α w越小。
微生物一般在α w为0.60～0.99的条件下生长, α w过低时, 微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。 微生物不同，其生长的最适α w不同。
c. 氧化还原电位
第二节
微生物的营养营养类型
第三节 营养物质进入细胞的方式
营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素：
①营养物质本身的性质（相对分子量、质量、溶解性、 电负性等 ②微生物所处的环境（温度、PH等）； ③微生物细胞的透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚 膜等）。
根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为
2.营养协调
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物 质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能 对微生物生长起抑制作用。 培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物 的生长繁殖和代谢产物的形成和积累，其中碳氮比（C/N）的 影响较大。 碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也 指培养基中还原糖与粗蛋白之比。
明 胶
作氮源 极易 约25℃ 约20℃ 5%～12%
3.能源 能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能
化学物质 能源谱
｛
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需要的物质.
营 养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微 生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区 分成六大类。
第一节 微生物的营养物质
α w=Pw/Pow 式中Pw代表溶液蒸汽压力, POw代表纯水蒸汽压力。
纯水α w为1.00,溶液中溶质越多, α w越小。
微生物一般在α w为0.60～0.99的条件下生长, α w过低时, 微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。 微生物不同，其生长的最适α w不同。
c. 氧化还原电位
第二节
微生物的营养营养类型
第三节 营养物质进入细胞的方式
营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素：
①营养物质本身的性质（相对分子量、质量、溶解性、 电负性等 ②微生物所处的环境（温度、PH等）； ③微生物细胞的透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚 膜等）。
根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为
2.营养协调
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物 质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能 对微生物生长起抑制作用。 培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物 的生长繁殖和代谢产物的形成和积累，其中碳氮比（C/N）的 影响较大。 碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也 指培养基中还原糖与粗蛋白之比。
明 胶
作氮源 极易 约25℃ 约20℃ 5%～12%
3.能源 能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能
化学物质 能源谱
｛
微生物学-第五章第六章
3
4 2
3
4
2
4. 无机盐
在机体中的生理功能主要是： 构成细胞组分（大量元素和微量元素）；
是微生物生长必不可少的一类营养物质，是构成酶活
性中心的组成部分、维持酶的活性； 调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原 电位； 供给自养微生物生长的能源物质。
微量元素 微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用， 而机体对这些元素的需要量极其微小的元素，通常
脂肪、磷脂 天然气、石油、石油馏分、石蜡油等
NaHCO3、CaCO3、白垩等 芳香族化合物、氰化物 蛋白质、肋、核酸等
3. 氮源 氮源物质常被微生物用来合成细胞中含氮物质，少数情况
下可作能源物质，如某些厌氧微生物在厌氧条件下可利用
某些氨基酸作为能源。 能被微生物所利用的氮源物质有蛋白质及其各类降解产物、 铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、分子态氮、嘌呤、嘧啶、脲、 酰胺、氰化物。
需要量在10-6-10-8mol/L (培养基中含量)。微量元素
一般参与酶的组成或使酶活化。
无机盐及其生理功能
元素 化合物形式(常用) 生理功能
磷
硫 镁
KH2PO4，K2HPO4
(NH4)2SO4， MgSO4 MgSO4
核酸、核蛋白、磷脂、辅酶及ATP等高能分子的成 分，作为缓冲系统调节培养基pH
藻类 C5H8NO2
原生动物 C7H14NO3பைடு நூலகம்
第二节 微生物的营养物(P60)
微生物的营养物：凡能满足机体生长、繁殖和完成各种生理活 动所需的物质。 微生物获得与利用营养物质的过程称为营养。 1. 水
2. 碳素营养源：能供给微生物碳素营养的物质， 包括无机含碳化合物和有机含碳化合物。 3. 氮素营养源：能供给微生物氮素营养的物质； 无机氮源 有机氮源 4. 无机盐：磷酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐等； 5. 生长因子：VB族、VC、氨基酸、嘌呤、嘧啶、生物素、 烟碱等。
4 2
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4. 无机盐
在机体中的生理功能主要是： 构成细胞组分（大量元素和微量元素）；
是微生物生长必不可少的一类营养物质，是构成酶活
性中心的组成部分、维持酶的活性； 调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原 电位； 供给自养微生物生长的能源物质。
微量元素 微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用， 而机体对这些元素的需要量极其微小的元素，通常
脂肪、磷脂 天然气、石油、石油馏分、石蜡油等
NaHCO3、CaCO3、白垩等 芳香族化合物、氰化物 蛋白质、肋、核酸等
3. 氮源 氮源物质常被微生物用来合成细胞中含氮物质，少数情况
下可作能源物质，如某些厌氧微生物在厌氧条件下可利用
某些氨基酸作为能源。 能被微生物所利用的氮源物质有蛋白质及其各类降解产物、 铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、分子态氮、嘌呤、嘧啶、脲、 酰胺、氰化物。
需要量在10-6-10-8mol/L (培养基中含量)。微量元素
一般参与酶的组成或使酶活化。
无机盐及其生理功能
元素 化合物形式(常用) 生理功能
磷
硫 镁
KH2PO4，K2HPO4
(NH4)2SO4， MgSO4 MgSO4
核酸、核蛋白、磷脂、辅酶及ATP等高能分子的成 分，作为缓冲系统调节培养基pH
藻类 C5H8NO2
原生动物 C7H14NO3பைடு நூலகம்
第二节 微生物的营养物(P60)
微生物的营养物：凡能满足机体生长、繁殖和完成各种生理活 动所需的物质。 微生物获得与利用营养物质的过程称为营养。 1. 水
2. 碳素营养源：能供给微生物碳素营养的物质， 包括无机含碳化合物和有机含碳化合物。 3. 氮素营养源：能供给微生物氮素营养的物质； 无机氮源 有机氮源 4. 无机盐：磷酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐等； 5. 生长因子：VB族、VC、氨基酸、嘌呤、嘧啶、生物素、 烟碱等。
第五章微生物营养与培养基习题及答案
第五章微生物营养习题及参考答案一、名词解释1．生长因子：2．选择培养基(seclected media)：3．基础培养基4．合成培养基5．化能异养微生物6．化能自养微生物7．光能自养微生物8．光能异养微生物9.单纯扩散10.促进扩散11.主动运输12.基团移位的内源调节14.渗透压15.水活度二、填空题1．微生物生长繁殖所需六大营养要素是、、、、和等。
2．碳源物质为微生物提供和，碳源物质主要有、、、、等。
3．生长因子主要包括、和，其主要作用是、。
4．根据，微生物可分为自养型和异养型。
5．根据，微生物可分为光能营养型和化能营养型。
6．根据，微生物可分为无机营养型和有机营养型。
7．根据碳源、能源和电子供体性质的不同，微生物的营养类型可分为、、和。
8．按用途划分，培养基可分为、、和等4种类型。
9．常用的培养基凝固剂有、和。
10．营养物质进入细胞的方式有、、和。
三、选择题（4个答案选1）1．下列物质可用作生长因子的是（）。
A.葡萄糖B.纤维素 D.叶酸2．大肠杆菌属于（）型的微生物。
A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养3．硝化细菌属于（）型的微生物。
A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养4．某种细菌可利用无机物为电子供体而有贾稀为碳源，属于（）型的微生物。
A.兼养型B.异养型C.自养型D.原养型5、化能无机自养微生物可利用（）为电子供体。
6．用来分离产胞外蛋白酶菌株的酪素培养基是一种（）。
A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基7、固体培养基中琼脂含量一般为（）。
%8．用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（）。
A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基9．水分子可通过（）进入细胞。
A.主动运输B.扩散C.促进扩散D.基团转位10．被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（）。
A．主动运输 B.扩散 C.促进扩散 D.基团转位四、是非题1．某些假单胞菌可以利用多达90多种以上的碳源物质。
第五章 微生物的营养小结
第五章微生物的营养小结微生物在生长过程中，需要不断从外界吸收物质，并加以利用以获得能量和合成细胞物质，这个过程称为微生物的营养。
可以被微生物吸收和利用的物质，称为微生物的营养物质。
微生物的营养物质包括：C源、N源、矿质营养、生长因子和水份。
根据微生物对C源、供H体和能源的不同，可把微生物分为光能自养型、光能异养型、化能自养型、化能异养型四种营养类型。
除原生动物靠膜泡运输获取营养外，自然界大多数微生物靠细胞膜的渗透作用从环境中摄取营养。
营养物质通过渗透作用进入微生物细胞的方式有：扩散、促进扩散和主动送输。
由人工配制的供给微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质称为培养基。
培养基的种类繁多。
但无论哪种培养基，都必须满足微生物生长所必须的营养，pH值、渗透压和Eh值，并要注意营养中的C/N。
按用途分：⑴基本培养基：按照大多数微生物生长需要的要求，用基本营养成分配制而成的一种培养基。
如培养细菌用的肉汤培养基⑵加富培养基：在基本培养基中加入血、血清、动物或植物组织液或其他生长因素而配制成的一类营养特别丰富的培养基。
⑶选择培养基：根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要或对某种营养物质敏感性不同而设计出来的一类培养基。
⑷鉴别培养基：根据微生物的代谢特点，通过指示剂的显色反应，用以鉴别不同微生物的培养基，称为鉴别培养基。
⑴生长因子⑵水的活度⑶C/N ⑷光能自养微生物⑸光能异养微生物⑹化能自养微生物⑺化能异养微生物⑻促进扩散⑼主动输送⑽基团转位⑾合成培养基⑿天然培养基⒀半合成培养基⒁半固体培养基⒂营养⒃营养物质⒄选择培养基⒅加富培养基1.哪些物质可作为微生物的C素营养物质？那些物质可作为微生物的N素营养物质？2.微生物所需要的大量矿质元素是哪几种？所需的主要微量元素是哪几种？它们各自在微生物的细胞中起什么作用？3.微生物所需的生长因子是哪些？何谓营养缺陷型？4.水对微生物有何功能？微生物生长所需要的水的活度范围是多少？5.比较四种营养类型的异同。
微生物的营养和培养基习题整理
第五章微生物的营养和培养基一、选择题1. 大多数微生物的营养类型属于：（）A. 光能自养B. 光能异养C. 化能自养D. 化能异养2. 蓝细菌的营养类型属于：（）A．光能自养 B. 光能异养C．化能自养 D. 化能异养3. 碳素营养物质的主要功能是：（）A. 构成细胞物质B. 提供能量C. A，B 两者4. 占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（）A. 碳素物质B. 氮素物质C. 水5. 能用分子氮作氮源的微生物有：（）A. 酵母菌B. 蓝细菌C. 苏云金杆菌6. 大肠杆菌属于（）型的微生物。
A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养7. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：（）A. 所需能源物质不同B. 所需碳源不同C. 所需氮源不同8. 基团转位和主动运输的主要差别是：（）A. 运输中需要各种载体参与B. 需要消耗能量C. 改变了被运输物质的化学结构9. 单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（）A. 物质运输的浓度梯度不同B. 前者不需能量，后者需要能量C. 前者不需要载体，后者需要载体10. 微生物生长所需要的生长因子（生长因素）是：（）A. 微量元素B. 氨基酸和碱基C. 维生素D. B，C二者11. 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：（）A. 生长因素B. C 源C. N 源12. 细菌中存在的一种主要运输方式为：（）A. 单纯扩散B. 促进扩散C. 主动运输D. 基团转位13. 微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的：（）A. 10%B. 30%C. 50% %14. 用牛肉膏作培养基能为微生物提供：（）A. C 源B. N 源C. 生长因素D. A，B，C 都提供15. 下列物质可用作生长因子的是（）。
A. 葡萄糖B. 纤维素C. NaClD. 叶酸16. 蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。
A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养17. 某种细菌可利用无机物为电子供体而以有机物为碳源属于（）型的微生物。
第五章 微生物生长与培养
同一种微生物的菌体生长和生产性状的表现对营 养物质的要求也会表现出不同。
1.选择和配制培养基的原则和方法
（1）营养物质组成合理，浓度适当，满足菌体 生长需要； （2）在一定条件下，各原料之间不发生化学反 应，理化性质相对稳定； （3）粘度适中，具有适当渗透压； （4）生产中选用的原材料尽量因地制宜，以降 低成本； （5）理化性质适宜，pH、氧化还原电动势也要 满足一定的要求。
样。
在微生物培养和发酵研究中，也需要研究微生物
培养的最佳氮源
生理酸性盐:
微生物代谢后形成酸性物质的某些无
机氮源 如(NH4)2SO4
生理碱性盐: 微生物代谢后产生碱性物质的某些无 机氮源 如 KNO3 生理酸性盐和生理碱性盐具有稳定调节发酵过程中 PH的积极作用。
表 氮源对恶臭假单胞菌 NA-1 菌株生长和酶形成的影响 氮源 硫酸铵 氯化铵 蛋白胨 酵母粉 尿素 谷氨酸 肉汁 硝酸钠 生物量(mg/mL) 1.45 1.33 3.88 4.07 2.53 5.07 3.74 2.62 烟酸羟基化酶活性(unit/mL) 0.002 0.000 0.301 0.288 0.111 0.045 0.371 0.114
②液体好氧培养方法
a. 摇瓶震荡培养箱
b. 台式磁力搅拌不锈钢发酵罐
c. 工业通用型搅拌发酵罐
2.厌氧培养方法
微生物厌氧培养箱
（二）微生物纯培养与混合培养
含有一种以上微生物的培养称作混合培养。自 然环境如土壤和水中，通常栖息着的是许多不同微 生物混杂在一起的群体。 微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得 到的后代称为纯培养。 研究微生物生长通常采用微生物纯培养。
成分中，可以满足微生物生长的需要，一般不需要 额外添加。
1.选择和配制培养基的原则和方法
（1）营养物质组成合理，浓度适当，满足菌体 生长需要； （2）在一定条件下，各原料之间不发生化学反 应，理化性质相对稳定； （3）粘度适中，具有适当渗透压； （4）生产中选用的原材料尽量因地制宜，以降 低成本； （5）理化性质适宜，pH、氧化还原电动势也要 满足一定的要求。
样。
在微生物培养和发酵研究中，也需要研究微生物
培养的最佳氮源
生理酸性盐:
微生物代谢后形成酸性物质的某些无
机氮源 如(NH4)2SO4
生理碱性盐: 微生物代谢后产生碱性物质的某些无 机氮源 如 KNO3 生理酸性盐和生理碱性盐具有稳定调节发酵过程中 PH的积极作用。
表 氮源对恶臭假单胞菌 NA-1 菌株生长和酶形成的影响 氮源 硫酸铵 氯化铵 蛋白胨 酵母粉 尿素 谷氨酸 肉汁 硝酸钠 生物量(mg/mL) 1.45 1.33 3.88 4.07 2.53 5.07 3.74 2.62 烟酸羟基化酶活性(unit/mL) 0.002 0.000 0.301 0.288 0.111 0.045 0.371 0.114
②液体好氧培养方法
a. 摇瓶震荡培养箱
b. 台式磁力搅拌不锈钢发酵罐
c. 工业通用型搅拌发酵罐
2.厌氧培养方法
微生物厌氧培养箱
（二）微生物纯培养与混合培养
含有一种以上微生物的培养称作混合培养。自 然环境如土壤和水中，通常栖息着的是许多不同微 生物混杂在一起的群体。 微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得 到的后代称为纯培养。 研究微生物生长通常采用微生物纯培养。
成分中，可以满足微生物生长的需要，一般不需要 额外添加。
第五章 微生物营养
2、化能自养型微生物
2 NH 3 3O 2 2 H 2O
亚硝酸细菌
2 HNO2 4 H 4OH 能量
CO 2 4 H CH 2O H 2O
3、光能异养型微生物
光 CO 2 2CH 3CHOH CH 2O H 2O 2CH 3COCH 3 光合色素
镁
MgSO4
钙 钠 钾 铁
CaCl2,Ca(NO3)2 NaCl KH2PO4,K2HPO4 Fe SO4
微量元素
缺乏：
导致细胞生理活性降低，甚至停止生长。
过量： 对机体产生毒害作用，特别是单独一种微量元素过 量时产生的危害大。
微量元素与生理功能
元素 锌 锰 生理功能 存在于乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、醛缩 酶、RNA与DNA聚合酶中 存在于过氧化物歧化酶、柠檬酸合成酶中
厌氧菌－－在厌氧和糖类缺乏条件下，可作氮源提供能量
（2）固氮微生物可以利用分子态的氮合成所需的物质
（3）速效氮源：以还原态氮或可降解产物等形式存在。 可直接接收、利用 迟效氮源：蛋白质等需经降解方被机体吸收利用。 利用产物的积累。
C/N比：是指微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩 尔数与氮源中氮原子的摩尔数之比。
次级主动运输 是指初级主动运输过程中偶联其他物质的运输。 同向：物质与质子通过同一载体按同一方向运输。
逆向：物质与质子通过同一载体按相反方向运输。
一、培养基配制的原则
1、选择适宜的营养物质 2、营养物质浓度及配比合适 3、控制pH条件 4、控制氧化还原电位 5、原料来源的选择 6、灭菌处理
二、培养基的类型及应用 天然培养基 按成分不同划分 合成培养基
固体培养基
按物理状态分
第五章微生物营养与培养基答案
一．填空1．培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_碳源___、__氮源__、__能源__、___无机盐___、__生长因子__和¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬____水___。
2．碳源物对微生物的功能是__提供碳素来源__和__能量来源__，微生物可用的碳源物质主要有___糖类_、___有机酸_、__脂类_、__烃__、__ CO2及碳酸盐__等。
３．微生物利用的氮源物质主要有_蛋白质_、_铵盐_、_硝酸盐__、_分子氮__、__酰胺_等，而常用的速效Ｎ源如__玉米粉__，它有利于___菌体生长___；迟效Ｎ源如__黄豆饼粉__、__花生饼粉_，它有利于___代谢产物的形成______。
４．无机盐对微生物的生理功能是__作为酶活性中心的组成部分_、__维持生物大分子和细胞结构的稳定性_____ 、_调节并维持细胞的渗透压平衡__ 和_控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等_。
５．微生物的营养类型可分为__光能无机自养型__、__光能有机异养型__、_化能无机自养型和_化能有机异养型_。
微生物类型的可变性有利于_提高微生物对环境条件变化的适应能力_。
６．生长因子主要包括_维生素_、__氨基酸_和__嘌呤及嘧啶_，它们对微生物所起的作用是__作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢_、_维持微生物正常生长_、_为合成核柑、核苷酸和核酸提供原料__。
７．在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是__选择适宜的营养物质_、_营养物的浓度及配比合适_、_物理、化学条件适宜_、_经济节约_和__精心设计、试验比较_。
８．液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了__调节培养基的pH值___。
９．营养物质进入细胞的方式有__单纯扩散__、__促进扩散__、_主动运输__和___基团移位_，而金黄色葡萄球菌是通过___主动运输__方式运输乳糖，大肠杆菌又是通过_基团移位__方式运输嘌呤和嘧啶的。
6.5第五章微生物的营养和代谢
好氧：震荡或通气 厌氧：深层静止，加入还原剂等
二、微生物的营养类型
形态结构 微生物的多样性
营养类型
营养物质
需要什么？
营养类型
怎么消耗？
能能营养型
碳源不同
自养型：CO2 异养型:有机物
光能自养型（光能无机营养型）
营 养
光能异养型（光能有机营养型）
类 型 化能自养型（化能无机营养型）
第一节 微生物的营养物质和营养类型
一、微生物的营养
1、微生物营养的概念 微生物营养(nutrition)：微生物从环境中摄取生命活动所必需的 能量和物质以满足其生长繁殖需要的一种生理过程,是一切生命 活动的基础。
2、微生物的营养物质及其功能 微生物营养物质：能被微生物吸收利用的物质
水
微生物生长所需的重要成分，在细胞的化学成分中含量最多。 含量（因种类、生活条件和发育时期不同有差异）
半合成培养基：部分天然材料，部分纯化学试剂 优点：配制方便，微生物生长良好 常用：马铃薯蔗糖培养基
根据物理状态不同 固体培养基 凝固体培养基：在液体培养基中，加入凝固剂 琼脂，明胶等 天然固体培养基：固体营养物，如麸皮，米糠等
用途：菌种分离、鉴定、选种、育种、菌种保存 半固体培养基
琼脂0.2%-0.5% 用途：细菌运动的观察，噬菌体效价测定，
选择培养基（selective medium） 定义：根据某种微生物生长的特殊要求或对某些化学、物理因素
的抗性而设计的培养基。 特点：在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质以抑
制不需要的微生物的生长，利于所需要的微生物的生长。 目的：将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来
的培养基。
例如：加青霉素、四环素、链霉素分离酵母菌和霉菌。
二、微生物的营养类型
形态结构 微生物的多样性
营养类型
营养物质
需要什么？
营养类型
怎么消耗？
能能营养型
碳源不同
自养型：CO2 异养型:有机物
光能自养型（光能无机营养型）
营 养
光能异养型（光能有机营养型）
类 型 化能自养型（化能无机营养型）
第一节 微生物的营养物质和营养类型
一、微生物的营养
1、微生物营养的概念 微生物营养(nutrition)：微生物从环境中摄取生命活动所必需的 能量和物质以满足其生长繁殖需要的一种生理过程,是一切生命 活动的基础。
2、微生物的营养物质及其功能 微生物营养物质：能被微生物吸收利用的物质
水
微生物生长所需的重要成分，在细胞的化学成分中含量最多。 含量（因种类、生活条件和发育时期不同有差异）
半合成培养基：部分天然材料，部分纯化学试剂 优点：配制方便，微生物生长良好 常用：马铃薯蔗糖培养基
根据物理状态不同 固体培养基 凝固体培养基：在液体培养基中，加入凝固剂 琼脂，明胶等 天然固体培养基：固体营养物，如麸皮，米糠等
用途：菌种分离、鉴定、选种、育种、菌种保存 半固体培养基
琼脂0.2%-0.5% 用途：细菌运动的观察，噬菌体效价测定，
选择培养基（selective medium） 定义：根据某种微生物生长的特殊要求或对某些化学、物理因素
的抗性而设计的培养基。 特点：在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质以抑
制不需要的微生物的生长，利于所需要的微生物的生长。 目的：将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来
的培养基。
例如：加青霉素、四环素、链霉素分离酵母菌和霉菌。
第五章微生物的营养
氨基酸 蛋白质 核 酸 尿 素 硝酸盐 铵 盐 NH3 N2
有机氮
氮源
无机氮
作用：合成细胞中的含氮物质；提供生理活动所需的能量。
在缺糖条件下，某些厌氧细菌能以氨基酸为能源物质：三功能营 养物 = 氮源 + 碳源 + 能源
按对氮源的要求不同，微生物可分为：
固氮微生物
利用空气中的N2合成自身所需的氨基酸及蛋白质 代表：根瘤菌、固氮蓝菌、固氮菌
渗透压与等渗培养液
渗透压：恰好能阻止渗透发生的施加于溶液液面上方的额外 压强称为渗透压。与溶液中不能通过半透膜的微粒数目和 温度有关。 指溶液中溶质 微粒对水的吸 引力
半透膜只允许 溶剂通过而不 允许溶质通过。 细胞膜
渗透压与等渗培养液
等渗：胞内外溶质的渗透压相近。 高渗：胞外溶质的渗透压 >胞内。 低渗：胞外溶质的渗透压<胞内。
（2）根据物理状态分类 1）液体培养基 定义：不加凝固剂的的液态培养基。 用途：大规模工业生产及在实验室用于不需要挑选 单克隆的大规模养菌。水处理中的废水即可以看作 液体培养基。
2）半固体培养基 定义：液体培养基中加入0.2-0.7%的凝固剂形成的 培养基。 用途：常用于观察细菌的运动、厌氧菌的分离和菌 种鉴定等。
化能自养型 无机物 （化能无机营养型）
无机物
无机碳
化能异养型 有机物 （化能有机营养型）
有机物
有机碳
绝大多数细菌和全部 真核微生物
以供氢体分：
无机营养型：以无机物为氢供体。 有机营养型：以有机物为供氢体。 以生长因子的需求分： 原养型或野生型：不需要从外界吸收任何生长因子。 营养缺陷型：需要从外界吸收一种或几种生长因子。 以取食方式分： 渗透营养型：通过细胞膜的渗透和选择吸收作用从外界吸收营 养物质。
有机氮
氮源
无机氮
作用：合成细胞中的含氮物质；提供生理活动所需的能量。
在缺糖条件下，某些厌氧细菌能以氨基酸为能源物质：三功能营 养物 = 氮源 + 碳源 + 能源
按对氮源的要求不同，微生物可分为：
固氮微生物
利用空气中的N2合成自身所需的氨基酸及蛋白质 代表：根瘤菌、固氮蓝菌、固氮菌
渗透压与等渗培养液
渗透压：恰好能阻止渗透发生的施加于溶液液面上方的额外 压强称为渗透压。与溶液中不能通过半透膜的微粒数目和 温度有关。 指溶液中溶质 微粒对水的吸 引力
半透膜只允许 溶剂通过而不 允许溶质通过。 细胞膜
渗透压与等渗培养液
等渗：胞内外溶质的渗透压相近。 高渗：胞外溶质的渗透压 >胞内。 低渗：胞外溶质的渗透压<胞内。
（2）根据物理状态分类 1）液体培养基 定义：不加凝固剂的的液态培养基。 用途：大规模工业生产及在实验室用于不需要挑选 单克隆的大规模养菌。水处理中的废水即可以看作 液体培养基。
2）半固体培养基 定义：液体培养基中加入0.2-0.7%的凝固剂形成的 培养基。 用途：常用于观察细菌的运动、厌氧菌的分离和菌 种鉴定等。
化能自养型 无机物 （化能无机营养型）
无机物
无机碳
化能异养型 有机物 （化能有机营养型）
有机物
有机碳
绝大多数细菌和全部 真核微生物
以供氢体分：
无机营养型：以无机物为氢供体。 有机营养型：以有机物为供氢体。 以生长因子的需求分： 原养型或野生型：不需要从外界吸收任何生长因子。 营养缺陷型：需要从外界吸收一种或几种生长因子。 以取食方式分： 渗透营养型：通过细胞膜的渗透和选择吸收作用从外界吸收营 养物质。
第5章微生物营养和培养基练习题(A卷)答案部分
碳源、自行固氮的“嗜好”，加之Ashby培养基中无氮源，故
其他细菌无法生长，而好氧自生固氮菌可增殖，经培养后可
达到富集的目的。
3.分离方法
采用稀释法或平板划线法，从富集培养液中取菌样，置于
（4分）
Ashby固体培养基上，经培养后长出的菌落即可能为好氧自生
固氮菌。然后可以进一步鉴定确认。
[2]欲对普通变形杆菌进行运动能力的观察，应使用何种类型的培养基？培养基中琼脂的用量是多少？如何进行接种？(5分)
13.
主动运输（active transport）
在特异性载体蛋白质参与下，通过消耗能量（质子势、ATP
3.0
等）改变载体蛋白构象，从而使微生物能逆浓度梯度进行
营养物质运输的方式。例如细菌吸收无机离子、有机离子和乳糖、蜜二糖等。
14
能源（energy source）
可为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射
微生物的碳源。
11
光能异养型（photoheterotroph）
以日光为能源，CO2和简单有机物为主要碳源，以有机物
3.0
为氢供体的微生物营养类型称为光能异养型。如紫色无硫
细菌。
12.
促进扩散（facilitated diffusion）
通过膜内外营养物浓度梯度驱动，借助于微生物细胞质膜
3.0
上底物特异性载体蛋白加速对营养物质吸收的方式，称为促进扩散。如酵母菌对糖的吸收。
不依赖任何有机营养物即可正常生活的微生物。如硝化细
3.0
菌、蓝细菌等。
9．
碳氮比（C/N）
C/N是指在微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩尔数
3.0
与氮源中氮原子的摩尔数之比。
其他细菌无法生长，而好氧自生固氮菌可增殖，经培养后可
达到富集的目的。
3.分离方法
采用稀释法或平板划线法，从富集培养液中取菌样，置于
（4分）
Ashby固体培养基上，经培养后长出的菌落即可能为好氧自生
固氮菌。然后可以进一步鉴定确认。
[2]欲对普通变形杆菌进行运动能力的观察，应使用何种类型的培养基？培养基中琼脂的用量是多少？如何进行接种？(5分)
13.
主动运输（active transport）
在特异性载体蛋白质参与下，通过消耗能量（质子势、ATP
3.0
等）改变载体蛋白构象，从而使微生物能逆浓度梯度进行
营养物质运输的方式。例如细菌吸收无机离子、有机离子和乳糖、蜜二糖等。
14
能源（energy source）
可为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射
微生物的碳源。
11
光能异养型（photoheterotroph）
以日光为能源，CO2和简单有机物为主要碳源，以有机物
3.0
为氢供体的微生物营养类型称为光能异养型。如紫色无硫
细菌。
12.
促进扩散（facilitated diffusion）
通过膜内外营养物浓度梯度驱动，借助于微生物细胞质膜
3.0
上底物特异性载体蛋白加速对营养物质吸收的方式，称为促进扩散。如酵母菌对糖的吸收。
不依赖任何有机营养物即可正常生活的微生物。如硝化细
3.0
菌、蓝细菌等。
9．
碳氮比（C/N）
C/N是指在微生物培养基中所含的碳源中碳原子的摩尔数
3.0
与氮源中氮原子的摩尔数之比。
第五章 微生物的营养和培养基习题整理培训讲学
第五章微生物的营养和培养基习题整理第五章微生物的营养和培养基一、选择题1. 大多数微生物的营养类型属于：（）A. 光能自养B. 光能异养C. 化能自养D. 化能异养2. 蓝细菌的营养类型属于：（）A．光能自养 B. 光能异养 C．化能自养 D. 化能异养3. 碳素营养物质的主要功能是：（）A. 构成细胞物质B. 提供能量C. A，B 两者4. 占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（）A. 碳素物质B. 氮素物质C. 水5. 能用分子氮作氮源的微生物有：（）A. 酵母菌B. 蓝细菌C. 苏云金杆菌6. 大肠杆菌属于（）型的微生物。
A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养7. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：（）A. 所需能源物质不同B. 所需碳源不同C. 所需氮源不同8. 基团转位和主动运输的主要差别是：（）A. 运输中需要各种载体参与B. 需要消耗能量C. 改变了被运输物质的化学结构9. 单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（）A. 物质运输的浓度梯度不同B. 前者不需能量，后者需要能量C. 前者不需要载体，后者需要载体10. 微生物生长所需要的生长因子（生长因素）是：（）A. 微量元素B. 氨基酸和碱基C. 维生素D. B，C二者11. 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：（）A. 生长因素B. C 源C. N 源12. 细菌中存在的一种主要运输方式为：（）A. 单纯扩散B. 促进扩散C. 主动运输D. 基团转位13. 微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的：（）A. 10%B. 30%C. 50%D.70%14. 用牛肉膏作培养基能为微生物提供：（）A. C 源B. N 源C. 生长因素D. A，B，C 都提供15. 下列物质可用作生长因子的是（）。
A. 葡萄糖B. 纤维素C. NaClD. 叶酸16. 蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。
A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养17. 某种细菌可利用无机物为电子供体而以有机物为碳源属于（）型的微生物。
微生物学 第五章 微生物的营养
第十一授课单元一、教学目的:此章为要求学生掌握的重点内容之一，使学生了解六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式、微生物的营养类型、营养物质进入细胞的四种主要方式、选用设计培养基的原则、培养基的种类。
本教学单元的教学目的是使学生了解微生物的六类生长要素及其功能, 掌握微生物营养类型特点.通过本章节的学习，了解微生物的营养与微生物发酵工业的关系。
二、教学内容: (第五章微生物的营养第一节微生物的化学组成及营养要求第二节微生物的营养类型)1.微生物细胞的化学组成和营养要求：重点介绍碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式。
并通过实例介绍如何根据碳源、氮源的不同筛选工业微生物菌种。
2.微生物的营养类型：介绍根据碳源和能源划分的四种营养类型，即光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。
三、教学重点、难点及其处理重点：1. 使学生了解碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大营养要素在微生物生命活动中功能和供给形式；主要通过平时常见的培养基为例加以说明。
2. 根据碳源、能源的不同，将微生物分为四种基本营养类型：就微生物而言, 地球上几乎没有不被微生物所利用的一种物质, 但就其一类微生物来说, 它们所需要的营养物质则是有一定范围的. 根据微生物对碳源、能源的不同, 可分为自养微生物和异养微生物两类.自养微生物靠无机营养而活, 利用二氧化碳(或碳酸盐)作为唯一或主要的碳源, 还原二氧化碳为有机物(细胞物质), 所需要的能量来自光或无机物的氧化.异养微生物不能在完全无机物的环境下生长, 主要碳源来自有机物, 但可以固定二氧化碳, 它的合成反应所需要的能量来自有机物的氧化. 例如:光能自养型：以光为能源，以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源光能异养型：以光为能源，但生长需要一定的有机营养物化能自养型：以无机物的氧化获得能量，以CO2或碳酸盐为唯一或主要碳源化能异养型：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质难点:根据碳源、能源的不同，将微生物分为四种基本营养类型。
五、微生物的营养和培养基
第五章微生物的营养和培养基营养（nutrition）：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。
营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质。
在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。
第一节微生物的6类营养要素——碳、氢、氧、氮、硫、磷——碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水一、微生物细胞的化学组成1. 化学元素（chemical element）主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等；微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。
Eg. 细菌、酵母菌和真菌的碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素的含量就有差别。
硫细菌(sulfur bacteria)、铁细菌(iron bacteria)和海洋细菌(marine bacteria)相对于其他细菌则含有较多的硫、铁和钠、氯等元素, 硅藻(Diatom)需要硅酸来构建富含(SiO2)n的细胞壁。
二、微生物的6类营养要素在元素水平上都需20种左右，且以碳、氢、氧、氮、硫、磷6种元素为主；在营养要素水平上则都在六大类的范围内，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”（一）碳源（carbon source）1. 定义一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。
微生物细胞含碳量约占干重的50％，除水分外，碳源是需要量最大的营养物，又称之为大量营养物（macronutrients）。
碳源谱（spectrum of carbon sources）：宝贵的氮源———“C.H.O.N”和“C.H.O.N.X”型，——尽量避免将之作为廉价的碳源使用。
异养微生物在元素水平上的最适碳源———“C.H.O”型微生物能利用的碳源类型大大超过了动物界或植物界所能利用的碳化合物。
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三、化能无机营养型
是一类通过氧化无机物取得能量并以CO2为唯一或主要
碳源的微生物。 按被氧化的无机物种类，可将化能无机营养型微生物分 为以下几类：
硝化细菌：能氧化NH4+或NO2-获得能量的专性化能自养菌。 硫化细菌：能氧化还原态无机硫化物获得能量的好氧或兼性厌氧菌， 多数为专性的化能自养菌。 铁细菌：能氧化Fe2+为Fe
生长因子自养型：不需要从外界吸收任何生长因子的微生物，多数真菌、 放线菌和细菌都属生长因子自养型。 生长因子异养型：需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长的微生 物，各种乳酸菌、动物致病菌等属生长因子异养型。 生长因子过量合成的微生物：在其代谢活动，能合成并大量分泌某些维生 素等生长因子的少数微生物，如阿舒假囊酵母产维生素B2，谢氏丙酸杆 菌、若干链霉菌产维生素B12。
以粗代精 以野代家 以废代好 以简代繁 以氮代朊 以纤代糖 以烃代粮 以国代进
2、 选用和设计培育基的四种方法：
（1）生态模拟：在自然条件下，凡有某微生物大量生长繁殖的环境， 则可认为该处一定具备该微生物生长繁殖所必需的营养和其它条件。 因此，就可以模拟该天然基质或直接取用该天然基质来培养相应的 微生物。 （2）查阅文献：一个科学工作者决不能事事都依靠直接经验，多查阅、 分析和利用一切文献资料上的对自己直接或间接有关的信息，对设 计有自己特色的培养基配方有着重要的参考价值。
六、水
1、功能（1）是细胞的主要化学成分（2）是营养物质和代 谢产物的良好溶剂，营养物质与代谢产物都是通过溶解和分 散在水中而进出细胞的(3)水是细胞中各种生物化学反应得
以进行的介质，并参与许多化学反应（4）作为热的良好导
体，调节细胞温度。 细菌含水量80％ 酵母菌75％ 霉菌85％左右 霉菌孢子39％ 细菌芽孢低于30％。
异养型(amino acid heteotroph
5、按生长因子分 6、按取食方式分
原养型(prototroph)或野生型(wild type) 营养缺陷型(auxotroph) 渗透营养型(osmotroph)
吞噬营养型(phagotroph)
7、按取得死或活有机物分 腐生(saprophytism)
（2）营养协调 培养基中各种营养要素的数量和比 例要合适;尤其是C/N，大多数化能异养微生物培
养基主要营养元素的比例为：
要素：H2O ＞C + 能源 ＞ N源 ＞ P、S ＞K 、Mg ＞生长因子
含量：～10－1
～10－2
～10－3
～10－4
～10－5
～10－6
（3）物理化学条件适宜
(a) pH
二、光能有机营养型
这是一类能利用光能、以简单有机物（如有机酸、醇等） 为供氢体来同化CO2的特殊微生物类群。当以异丙醇为供氢 体时，其反应式为： CO2+2CH3COHCH3 CH2O+2CH3CO CH3+H2O 这一类型与光能无机营养型微生物的主要区别在于氢和电 子供体的来源。红螺菌属（Rhodospirillum）就是这一营养 类型的代表，它们不能以硫化物为唯一电子供体，需要同时 供给某些简单的有机物和少量维生素才能生长。有机物在这 里除了与硫化物一道用作氢或电子供体以外，也可以直接被 同化利用。
细菌属提供能源和氮源，某些有机碳如糖、醇等能为化能异
养菌提供碳源和能源属双功能营养物。
氨基酸能为细菌提供碳源、氮源和能源属三功能营养物。
四、生长因子
1、生长因子(growth factor)定义： 是一类微生物正常代谢所 必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。包括 维生素、氨基酸、碱基、卟啉、甾醇、氨类等。 按微生物对生长因子的需要与否分为三种类型：
第五章 微生物的营养
第一节 微生物的6类营养要素
营养(nutrition)：是生物体从外部环境中摄取对其生 命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖 需要的一种最基本的生理功能。 营养物(nutrient)：是具有营养功能的物质，在微生 物学中，它还包括非常规物质形式的光能辐射。
一、碳源
1、碳源(carbon source)：一切能满足微生物生长 繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。
3+来获取能量并同化CO 2。
氢细菌：从氢的氧化获得能量。
四、化能有机营养型
是一类以有机物为能源和碳源的微生物，这类微生物包含
的种类多，作用强。已知的绝大多数细菌、所有真菌和原生 动物及病毒均属于次类型。
第三节 营养物质进入细胞的方式
各大类有细胞的微生物都是以渗透和选择吸收作用从外界 吸收营养物质。由于微生物个体微小，单位体积下的比表面 积较高，因而可以高效率地进行细胞内外的物质交换。 细胞壁和细胞膜是物质进入微生物细胞的必经屏障，但细 胞壁对物质进入微生物的作用不大，普通细胞壁的结构可容 分子量小于800道尔顿的小分子进入，故大分子化合物如多 糖、蛋白质、纤维素等进入微生物细胞前必须先经过胞外酶 初步分解后才能进入。细胞膜具有选择透性，它是微生物细 胞内外物质交换的主要界面。根据目前对细胞膜结构和养料 运输机制的研究结果，可以把细胞对营养物质的吸收分为以 下4种：
2、功能 构成微生物细胞物质，供给微生物生长
繁殖所需要的能源。
3、 微生物的碳源谱
类 型
元素水平
C. H. O.N. X
化合物水平
复杂蛋白质、核酸等
培养基原料水平
牛肉膏、酵母膏、饼粕 粉、蚕蛹粉等
C.H.O .N
有机碳
C.H.O C.H C
多数氨基酸、简单蛋 白质
糖、有机酸、醇、脂 类等 烃类
尿素、蛋白胨、明胶等
2、 来源： 酵母膏、麦芽汁、玉米浆、肝浸液、血清等
五、无机盐
1、无机盐(mineral salts) ：主要可为微生物提供除碳、氮 源以外的各种重要元素。
分大量元素和微量元素。 2、功能：作为微生物细胞及酶的组成成分；维持和调节酶 的活性；调节微生物细胞的渗透压、pH值和氧化还原电 位，用作呼吸链未端的氢受体；作为某些化能自养细菌 的能源物质。 3、来源：无机盐和有机物。
二、易化扩散（促进扩散）
易化扩散（facilitated diffusion） 以细胞内外营养物质的
浓度梯度为动力，营养物质由高浓度向低浓度运输，无能量 参与，有载体蛋白的参与。也是以物质的浓度递度为动力，
不消耗能量但有膜载体参加，
易化扩散有以下特点： （1）有特异性，即一定的载体蛋白 只能与一定的养料分子结合 （2）能提高养料的运转速度 （3）具有饱和效应。
N
硝酸盐等
N2
KNO3等
空气
三、能源
1、能源(energy source)：能为微生物生命活动提供最初能 量来源的营养物和辐射能。
2、功能 提供能源。
化学物质 有机物：化能异养微生物的能源 3、来源 无机物：化能自养微生物的能源 辐射能：光能自养和异养微生物的能源
光辐射只提供能源属单功能营养物。 某些还原态的无机盐如NH3和NO2-等能为硝化、亚硝化
合成所需要的一切氨基酸的生物，称氨基酸自养型生物。
氨基酸异养型生物(amino acid heterotrophs )：需要从外界 吸收现成氨基酸作氮源的生物，称氨基酸异养型生物。
3、微生物的氮源谱
类型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平
有机氮 N.C.H.O 复杂蛋白质、 牛肉膏、酵母膏、饼 .X 核酸等 粕粉等 N.C.H.O 尿素、氨基酸、 尿素、蛋白质、明胶 简单蛋白质等 等 无机氮 N.H NH3铵盐等 (NH4)2SO4等 N.O
一、单纯扩散
单纯扩散（simple diffusion） 以细胞内外营养物质的浓度 梯度为动力，营养物质由高浓度向低浓度运输，无能量和 载体蛋白的参与。
单纯扩散具有以下特点： （1）扩散是非特异的 （2）扩散速度取决与营养物的浓度 差、分子大小、溶解度、极性、 温度等 （3）无膜上载体蛋白的参与，也不 消耗能量。氧、二氧化碳，乙醇、 尿素、甘油和某些氨基酸分子等 少数物质以这种方式进出细胞。
第二节 微生物的营养类型
一、微生物营养类型的分类
1、按能源分
光能营养型(phototroph) 化能营养型(chemotroph)
2、按氢供体分 无机营养型(lithotroph)
有机营养型(organotroph)
3、按碳源分
自养型(autotroph)
异养型(heterotroph)
4、按合成氨基酸能力分 自养型(amino acid autotroph)
葡萄糖、蔗糖、淀粉等 天然气、石油、等
无机碳
C. O
CO2
CO2
C. O. X
NaHCO3、CaCO3
NaHCO3、CaCO3
二、氮源
1、氮源(nitrogen source)：凡提供微生物生长繁殖所需氮元素
的营养源。
2、功能 提供合成原生质和细胞其它结构的原料，某些化能
自养细菌能利用NH3和NO2-等还原态无机态氮作能源。 氨基酸自养型生物(amino acid autotrophs ):不需要氨基酸 作氮源，能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行
三、主动运送
主动运送(active transport) 营养物质的逆浓度梯度进行
运输，营养物质由低浓度向高浓度运输，有能量和载体蛋白 的参与。需要能量和载体的逆浓度递度积累营养物质的过程
主动运送有以下特点： （1）有特异性 （2）消耗能量ATP （3）能逆浓度梯度运送营养物质 （4）具有饱和效应。
热稳定蛋白：起着高能磷酸载体的作用,结合在细胞膜上。
营养物质运送如 细胞的4种方式
第四节 培养基
培养基（medium ,复数为media）是由人工配 制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混 合培养料。由于微生物种类、营养类型以及我们工 作目的的多样性，培养基的配方和种类很多，故培 养基的选用和设计还是有章可循的。 一、制备培养基的基本原则 1、选用和设计培养基的四个原则： （1）目的明确 在设计新培养基前，首先要明确 该培养基的目的，如要培养何菌，获何产物等