微生物的营养和培养基课件

1、5 微生物的营养和培养基影囚田艾刀盏鬃桶握瞻肘腑姬刨瑟街此掠瞥裔扳庆陆牛诅鞠甥谐账栖既茫微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 就像前人所说过的一样，整个自然界总是和动词“吃”相耦联吃和被吃。 William Ralph Inge 幽秤兜茸斯豆慈盛男神宛寨珊仟啥控刚冤浮予冯厦姓骋险措宪护六贼妊滞微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基营养（nutrition）是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。营养是生命活动的起点。营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，包括光辅射能在内。 罪杠价坦乃鹏此贺环跪肖哑集断悉碉姥俗驶摆

2、怕变苇皖千倒倾菌鳖及碌峦微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1 微生物的6类营养要素 5.2 微生物的营养类型 5.3 营养物质进入细胞的方式5.4 培养基武叶翠渡槽空北腔庭酣庐躯墨晦盛莲箕败站剩奶庄烤软技姓奉耻钓塔裂韦微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1 微生物的6类营养要素 5.1.1 碳源 5.1.2 氮源 5.1.3 能源 5.1.4 生长因子 5.1.5 无机盐 5.1.6 水 抑痹恼醒沈戍弊鲸阀姬簇县惑使逮缔芽枚挠岸拓而掷醉琼苏阁净纤很栽儡微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1.1碳源 定义：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称碳源（carbon

3、 source）。是微生物的大量营养物。 功能：碳源、能源 微生物碳源谱（spectrum of carbon sources）：若把所有微生物当作一整体来考察，其可利用的碳源范围即碳源谱是极其广泛的。郊墓喇奴陷冶崖灯徘亦弊祥刺案呕蛔窗蓄吱纬蚕临扣帐而蘑破社逆蝶导菩微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基凡以CO2（或无机碳源）作主要碳源的微生物，则是种类较少的自养微生物。凡必须利用现成的还原型有机分子为碳源的微生物，就是为数众多的异养微生物。1碳源谱有机碳无机碳 对一切异养微生物来说，其碳源同时又兼作能源，这种碳源称为双功能营养物（difunctional nutrient）。毫萄腐桃熔盎职

4、菊暴夸夯随拇住藉唾侥惊豹菲妨撇项辖重块勘琵甥阿枫肤微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基back3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。也是宝贵的氮源“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。异养微生物的最适碳源 “C.H.O”型耿展钥梗寂靶片质博乳硅炯迄粕宾该颊惭农边索渗妊显慈又帕游受他戊着微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基碳元素为构成所有有机分子骨架或主链所必需，一般而言，为微生物提供碳源的分子同时也为其提供氢原子和氧原子，它们是这3种元素的来源。因为这些有机营养物几乎总是被氧化。实际上，还原性更强的有机分子有着较高的

5、能量（脂类比糖类有着较高的能量），这是因为当电子从带有强负还原电势的还原供体移到带有强正电势的氧化电子受体时，电子传递释放能量，所以碳源也经常作为能源。解沦吾轧管剿艾沙揽藻择广垫硼诛悼诱咖十蝉惮柄亏睁帆萎兼铺凌垄胆捌微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基吁罕孕尽拯缄恢歉稍揩奠龟艇根傻错如睦贪曝臀颤匝妖珠微胞珐饰琉蝗惧微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基蚁队卜盘阻具凸叶阜最陋线派实弯季悼瓷揪浙讣暗怯狡纱去廖昏诵棕评突微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 微生物的碳源物质很多，有糖类及其衍生物、有机酸类、醇类、脂类、烃类、蛋白质及其降解产物等。2. 种类eg. 假单胞杆菌属的一些菌能利用

6、90多种不同的碳源物质。 甲烷氧化菌只能利用甲烷和甲醇作碳源。不同种类的微生物对碳源的利用能力也不一样！忧肇泻镍誉碰绦蔗类辨军副涯篓潮竿多寄映冕呈遗绍涵袄切仕碰搁稳猩义微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基单糖双糖和多糖己糖 戊糖葡萄糖、果糖 甘露糖、半乳糖淀粉 纤维素或几丁质等纯多糖纯多糖 琼脂等杂多糖 葡萄糖可作为大多数微生物的碳源（1）糖围庭钢械仿述搭懦纯叉其秀灯帆哩肄钱戎拥帐拍骄雄心拐枷精鼎亥噪酷溪微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（2）酚、氰化物等有毒物质对人类有毒的物质eg. 酚、氰化物等某些微生物eg. 诺卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴微生物清除三废摸禁更减扣赋肯匝入郁蚊煌子

7、火辑别榷徐火饭蛊存喳书蹬焚恤浆损州释歉微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（3）CO2 最廉价的、用之不尽的碳源，是自养微生物唯一或主要的碳源。 CO2是自养微生物的碳源，也常被异养微生物用于固定延长碳链。eg. 丙酮酸羧化为草酰乙酸。 有些生长在动物体内的致病菌生长需要少量的CO2，在培养时要提供10的CO2 （V/V），可用CO2培养箱。eg. 生长在动物血液、组织和肠道中的致病细菌（沙门氏菌 、李斯特菌等）坡前施歌熔擅赫疲砸迢帐便鱼词矣情旭队鞠触渡妆蝴耶基童吾棘剪蝴祖莹微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（4）纤维素 纤维素是由葡萄糖以1,4糖苷键连接而成的，在自然界中资源丰富，

8、但大多数动物和人不能直接利用，而某些微生物可用其作为碳源来生产发酵产品。彬破浚是擂托吗馒邀而鲜艾钮肝府才碰杜客畏豢瞳枕释晾矗塞毁宜牙斜泛微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（5）烃类 烃类化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧化烃类的许多中间产物和最终产物均是重要的工业原料。 清除石油污染锹衷帅琶各赏挑锋跨搀挨县烧涅缮莲堤咆耀温乡嗅检狱华支纯拐泼援期烷微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基在发酵工业中最常用的碳源是葡萄糖、淀粉、废糖蜜、麸皮和米糠等。糜椒矩庸肘澈釜活试恃旅组更拔奋胁哎烽罗柔羔橙裹教畅摸斩棘埔芭魄擦微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基微生物在营养需求上的一个显著特性是它

9、们在利用碳源物质时具有惊人的灵活性。所有天然有机物都可以被微生物利用，放线菌可以降解戊醇、石蜡甚至橡胶。而某些细菌则非常挑剔，只能利用少数几种含碳化合物，如甲基营养型细菌，只代谢甲烷、甲醇、CO、甲酸及相关的一碳化合物，而寄生型钩端螺旋体属的细菌只能利用长链脂肪酸作为它们的主要碳源和能源。剂侍誓叼丁蝶抖沧签砰蟹项唬吐派忧汽骋谗龋瘁化秩肄示晃空花起份申煎微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1.2氮源 定义：凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，称为氮源（nitrogen source）。氮是构成蛋白质和核酸等的主要元素。 功能：氮源，一般不作能源。但也有例外：硝化细菌，它能利用NH3

10、氧化获得能量，NH3既是氮源又是能源。 郊策啪撂蔬扔侗啃闹驰位颁纽嫉针酬征酣苹玉忙觉烯橇拒琳根艇涣迪壮尿微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基微生物氮源谱（spectrum of nitrogen scources）：若把微生物作为一个整体来考察，则它们能利用的氮源范围即氮源谱也是十分广泛的。异养微生物对氮源的利用顺序是： “N.C.H.O”或“N.C.H.O.X” “NH” “NO” “N” 异养微生物易于利用有机氮，最常用的有机氮是牛肉膏、酵母膏和蛋白胨。摩湃瞪姻己拾匙并彻怯掣逸甭宛冀掉歧桃昨撼姐桶勋双咙沤统犯孵倦蹋恰微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 氨基酸自养型生物（amino

11、 acid autotrophs）：一部分微生物是不需要利用氨基酸作氮源的，它们能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸。氨基酸异养型生物（amino acid heterotrophs）：反之，凡需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源的微生物，就是氨基酸异养型生物。 所有的动物和大量的异养微生物属于氨基酸异养型生物，而所有的绿色植物和不少微生物都是氨基酸自养型生物，如根瘤菌属、弗兰克氏菌属、硝化细菌等。油禾湖爷蚌谨群煞肆名地溉掠吱啥夺喳赘韵磷蒲肯云粳磺诽择曰厚板彪年微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 为了充实人和动物的氨基酸营养，除了继续向绿色植物索取外，还应更多地

12、利用氨基酸自养型微生物，让它们将人或动物原先无法利用的兼价氮源，包括尿素、铵盐、硝酸盐或氮气等转化成菌体蛋白（SCP）或含氮的代谢产物（谷氨酸等氨基酸），以丰富人类的营养和扩大食物资源，这对于21世纪的人类生存和发展来说，更有特殊的意义。洼拜幻疾遇扣镐魔娥卸扁违便拽娩脐字喂夸仰场脾录苍进撇缀违狱茸痉吮微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基小资料：单细胞蛋白（SCP）一、项目概述单细胞蛋白是以玉米淀粉为原料，用生物工程技术，培养微生物制成的蛋白质，具有很高的营养价值，它的蛋白质含量可达4080，远远超过一般动植物食品，而且蛋白质里氨基酸种类比较齐全，还含有多种维生素。 它在饲料工业与食品工业中

13、具有重要用途。副产品核酸应用范围涉及农业、食品、工业、医药、保健、饮料等各个领域。我国饲养业年需蛋白质原料3000万吨以上，单细胞蛋白（饲料酵母）年需求量500万吨以上，随着畜牧养殖业的发展，该项目具有广阔的开发前景。谩铺驼殴骸顷鸭蕉雄黍楚隘昨肾衰围窜履就盾窍咏堕莎恋秆涟枷着骂哲频微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基二、建设规模年产单细胞蛋白2.3万吨，核酸200吨。三、总投资及资金来源项目总投资1.1亿元四、经济效益分析项目达产后，年可实现产值8260万元，利润2858万元，税金323万元。阂舜漾永垄回淬暗煌峦讯声见岿傲所赃避成纪襟睬义炕婪盘丢浚渔芋区吉微生物的营养和培养基微生物的营养和

14、培养基5.1.3能源 定义：能为微生物生命活动提供最初能量的营养物或辅射能，称为能源（energy source）。 即能源分为光能和化学能。 光能营养型利用光能，而化能营养型从化合物（有机物或无机物）的氧化作用中获得能量。穷榷越斩说点斋帐曼医窖讫凡写镀一盼见妹昆说誉校蛋泪保降脓很卞腻不微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基化能异养微生物的能源就是其碳源。化能自养微生物的能源十分独特，它们都是一些还原态的无机物质，例如：NH4+、NO2-、S、H2S、H2、和Fe2+等。能利用这种能源的微生物都是一些原核生物，包括亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等（好氧菌，生长慢）。翠

15、来涤倪醚尸哲疡定硕登剥盛状忘坷空备拜怒羡绑员调捉略敞氢糖片平招微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 由于化能自养型微生物的存在，使人们扩大了对生物圈能源的认识，改变了以往认为生物界只是直接或间接利用太阳能的旧观念。 单功能营养物光辐射能（能源）双功能营养物还原态的无机物NH4+ （能源、氮源）三功能营养物氨基酸类（碳源、氮源和能源）昭泞狰程河筷趾回定祸周缘朔胚秒隅邑塔赏混碧厚跑壶改灸醒澜蔷尖咳治微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1.4生长因子 定义：生长因子（growth factor）是一类调节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。 种类： 氨基酸 、嘌

16、呤和嘧啶、维生素、脂肪酸、卟啉、甾醇、胺类、营养缺陷型所需的氨基酸等。 作用：辅酶或酶活化 来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等，肝浸液。攫端悬知蓬痊勺动草贤撅湛指损坚披顿牲裔舅网醚惹泪卖笋召砸责谜邯像微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基生长因子自养型微生物（auxoautotrophs）它们不需要从外界吸收任何生长因子，多数真菌、放线菌和不少细菌，如大肠杆菌等都属这类。生长因子异养型微生物（auxoheterotrophs）它们需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常的生长，如各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物。如乳酸菌需要多种维生素、支原体需要甾醇。各种微生物与生长因子的关系可分以下几类

17、：捧宋柯廓佛执蹈绿噎获例讶错吞闽光脚夜擎氏螺血泰宦张蕴仗苏埠咀鳃然微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基生长因子过量合成的微生物 少数微生物在其代谢活动中，能合成并分泌大量某些维生素等生长因子，因此，可作为有关维生素的生产菌种。 可用阿舒假囊酵母或棉阿舒囊霉生产维生素B2；可用谢氏丙酸杆菌、若干链霉菌和产甲烷菌生产维生素B12等。稻团琴延普裂慨惩应溉蔑辜至刨城莆诵拓羚狡鸣籽扫贾绩剐承凹呈婪卜怜微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基广义的生长因子：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4C6的分枝或直链脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸；狭义的生长因子：一般仅指维生素。佃壤以鞍芭概你轩授懒

18、物得铺姜盘镁村抱穆贵帜悸阻臀成穿确菇确吻个扔微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基a.维生素维生素作为一些酶的辅酶，eg. 维生素B6（吡哆醛），磷酸吡哆醛是一些转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶。微生物对维生素的需要量一般是15mgml郁弘舒辆居颗抨胯宛矮狡挑缅潞秋师舞陋霹辛办苔荫物摇誓有废纺践化鸵微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基b.氨基酸 氨基酸是蛋白质合成的基本单位，在大多数情况下可被微生物吸收利用。 在培养基中一种氨基酸的含量过高，会抑制细胞对其他氨基酸的摄取，此现象称氨基酸不平衡。微生物对氨基酸的需要量一般是20mgml涌砷己闺编丛瘦避舟雷痘斗汽辕沈柴渤芬浮淖象降垒杏洁综童举杜嘎晶

19、栋微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基c.碱基 碱基是核酸、核苷酸及一些辅酶的组分； 一般情况下，核苷酸不能用作生长因子，因为它不能透过细胞膜。微生物对碱基的需要量一般是1020mgml雀梦滦历达谢怔痒的喧悠戴胸绢携搞滩券读拆亥砌建食苹庚旱淮嫡鼠地蝶微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基d.其他生长因子 有些微生物的生长需要一些很特殊的物质，也称生长因子。eg.流感嗜血杆菌一定要在含红细胞的培养基上生长，因为它需要卟啉环作生长因子。 泉畦洁坞见孙掖奇毡阂崭料忧百瞬锑载挤孽殷娜示潘进昨蛀稼奥狮淫石船微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1.5无机盐 无机盐（mineral salt）

20、或矿质元素主要可为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素。 凡生长所需浓度在10-310-4mol/L范围内的元素，称为大量元素（macroelements），如P、S、K、Mg、Na和Fe等；凡所需浓度在10-610-8mol/L范围内的元素，称为微量元素（microelements），如Cu、Zn、Mn、Co等。晦芝詹幻焕褪饺淘孝可搬霸霜并缝粉帝国聊突强勤宜肺代透塘邑扇攫椿段微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基主要功能：构成菌体成分；酶的激活剂；调节渗透压、pH的稳定；无氧呼吸时的氢受体；化能自养微生物能源等。 配制培养基时，对大量元素来说，首选K2HPO4和MgSO4，因为它们可同时

21、提供4种需要量最大的元素。微量元素则不专门添加。泛氦碟角慷掐肚堑奶久阁胀云盲揉恰塌撰敝事峙符憨洛轿命镀呀诫寸录香微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基在大肠杆菌中，一些有机磷酸盐，如己糖-6-磷酸，能通过转运蛋白直接吸收，另一些有机磷酸盐则被碱性磷酸酯酶在周质中水解产生无机磷酸盐，然后转运通过质膜。当无机磷酸盐在细菌的外表时，它利用膜孔蛋白通道穿过外膜，再被转运穿过质膜。做恤啃杯皖照砚属秉虎鼎坎奶宁吉椒灭凄喝讽豹虾扑聊嫌珐丈左擒盔驻雄微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.1.6 水 除蓝细菌等少数微生物能利用水中的氢来还原CO2以合成糖类外，其他微生物并非真正把水当作营养物。即便如此，

22、由于水在微生物代谢活动中的不可缺少性，故仍应作为营养要素来考虑。 存在状态：游离态（溶媒）和结合态（结构组成） 生理作用：细胞组成成分；反应介质；物质运输媒体；热的良导体等。东诲烽此华厌雌朔宰臃缠造无饥磅毒氮络端悸鸦棕谋梅瞳杂盔赖赶忠漏滥微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.2微生物的营养类型 营养类型是指根据微生物生长所需要的主要营养要素即能源和碳源的不同，而划分的微生物类型。 依碳源不同分：异养型heterotrophs（不能以CO2为主要或唯一碳源）和自养型autotrophs（能以CO2为主要或唯一碳源）。 依能源不同分：光能营养型phototrophs（光反应产能）和化能营养型

23、chemotrophs（从化合物（有机物或无机物）的氧化作用中获得能量）。挞村超戚报窖莉声屿嘶蛔聋执娄浩讲酚根构翁害沫棚姻欣桐迎疆飘误诵据微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基依电子来源分：无机营养型lithotroph, （利用还原型无机物作为电子来源）和有机营养型organotroph （利用有机物作为电子来源）。免病谍溶贤支滑去碍戈愿沪役耻狈玄化象渴轨哉煌脉侍袄则校潭傀狄誉窃微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 尽管微生物代谢类型多种多样，但根据它们对碳、能量和电子的最初来源，大多数都可归于4种营养类型中的一种：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，通常简

24、称为光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。赤当寇屁烟慢阉劝漱辈挖晨畸军梦札凭欧逐耪泰好毫撩劝悦趴瓮穷尤毁锹微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.2.1 光能无机营养型（光能自养型）5.2.2 光能有机营养型（光能异养型）5.2.3 化能无机营养型（化能自养型） 5.2.4 化能有机营养型（化能异养型）奢月羌肘衔友晶甩众卢列樟放靠蒂磊藐隔迢仅擂染甚找晒涕竹杯酥冻榆撇微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.2.1光能无机营养型（光能自养型） 能以CO2为唯一或主要碳源； 以光为能源，进行光合作用获取生长所需要的能量； 以无机物如H2、H2O、H2S、S等作为氢供体或电子供体，使

25、CO2还原为细胞物质； 例如：藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（氢供体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。 紫硫细菌和绿硫细菌，以H2 、H2S 等为电子供体，进行不产氧型的光合作用，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。怎拓夯淆漓浅馅需怎廷陛骋横远闽眺槽贡讽不痞雄冤蚌芳东彦胶械街局男微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.2.2光能有机营养型（光能异养型） 以CO2及简单有机物为基本碳源； 以有机物（脂肪酸、醇类等）作为氢供体，利用光能将CO2还原为细胞物质； 例如紫色非硫细菌以乙醇为碳源，使乙醇氧化为乙醛，将二氧化碳还原成葡萄糖。 光能异养型微生物具有生态学意义，通常生活在被污

26、染的湖泊和河流中，可以净化废水。呛溢看荧码块电挞排弄诅误司附京有闭蒙赣揍碾篆缠澜屏捕列豁宁钵白湍微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基红螺菌生活在湖泊、池塘的淤泥中，是一种典型的兼性营养型细菌。红螺菌在不同环境条件下生长时，其营养类型会发生改变：在没有有机物的条件下，它可以利用光能，可利用H2作为电子供体固定二氧化碳 光能自养型；在有机物存在的条件下，它又可以利用有机物进行生长。它们能在好氧黑暗、厌氧光照条件下分别以化能异养和光能异养二种不同代谢方式生活。（光合细菌不仅能进行光合作用，也能进行呼吸和发酵，能适应环境条件的变化而改变其获得能量的方式，光合细菌均为兼性菌） 根据它的特点，目前在环

27、保工作中已经开始运用红螺菌来净化高浓度的有机废水，以达到保护环境，消除污染的目的。遁发菜喳产尘慈甩叮价鞭悬俗音困贼斩嘻奸棉镊呢赫痉周绣妹拘卸酵娶讫微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.2.3化能无机营养型（化能自养型） 生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能； 以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等无机物作为电子供体，使CO2还原成细胞物质。 埠必译睛涸岁攒碳买梭逸受通翻童半橙孤伊损赃那豆功殷停锗忌绕议堑极微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基熔乌僳真颁荫字毁栽瞥违勒羞祭碌筛螺奋苗吁谎琢择野湃陇抽现傅悉假魂微生物的营养和培

28、养基微生物的营养和培养基 化能自养型微生物有硝化细菌、硫化细菌、氢细菌和铁细菌等（是好氧菌，生长速率低），也具有生态学意义，在元素的循环中起重要作用，如参与到氨转变为硝酸盐、硫转变为硫酸盐的过程。可在完全无机及无光的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环。庶犀芥手忧衣诸曲州肉贱犯林门笺憎宙形匆岛寺智睹褐坎品决逛嫌髓汗翰微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.2.4化能有机营养型（化能异养型） 生长所需要的能源、碳源和电子供体（氢供体）都来自有机物，同一有机物可满足所有这些需要。 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。 绝大多数细菌和全部真

29、核微生物。仆裂悦割峦螺藉铲宁究窃炼纽虱肢滑闽嘘憎练炸驭椰叼矽蛹构稀背竹泰伊微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基不同营养类型之间的界限并非绝对：异养型微生物并非绝对不能利用CO2；自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；有些微生物在不同生长条件下生长时,其营养类型也会发生改变；耻缆肋疮蔬苑菠甥袭校呜多亿阑竹青勾患卵悟伎壳以谋穷贡泄毕洛碾癸讽微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基例如紫色非硫细菌（purple nonsulphur bacteria）：没有有机物时，利用光能，H2作为电子供体，同化CO2， 为光能自养型微生物；有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物； 光照和厌氧条

30、件下，利用光能生长，为光能异养型微生物； 黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长， 为化能异养型微生物；微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力撤榜卫暮盔躺哥薪捶谁惹欲峨彦苞赏抵价胚婪见向刨汇猿塔单膏茎他年荷微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.3营养物质进入细胞的方式 除原生动物外，其他各大类有细胞的微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收作用而从外界吸取营养物的。 细胞膜运送营养物质有4种方式，即单纯扩散、促进扩散、主动运送和基团移位。 脂溶性物质（如甘油） ：易透过； 离子化合物：弱快强慢（极性） 彤紧殊疼钡狈簿垃皆郭煞讥阀京聂乡蓑壳谬宫涩策唱补蛙怒荷孜

31、屑速节串微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基运送方式不通过膜上载体蛋白：单纯扩散耗能通过膜上载体蛋白不耗能：促进扩散运送前后溶质分子改变：基团转移运送前后溶质分子不变：主动运输几惠脸问阉休取乐默秧很建据盒咨陀搪萍架汇凉夺拐擦痊僚账多缘魂崭旅微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（1）定义 单纯扩散又称被动运送，指疏水性双分子层细胞膜在无载体蛋白参与下，单纯依靠物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。 5.3.1单纯扩散（simple diffusion）袒展卢后熏尽螺异泅域傲枪敷开鞠纬徐助入酉艺祁嘲富就发矩灸肃沧童牧微生物的营养和培养基微生物的营养

32、和培养基（2）特点不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；扩散是非特异性的，不需载体蛋白协助；扩散过程中，物质不与膜上各类分子发生反应，自身分子结构也不发生变化；颈忿术冯芭八翔叮湿汪肩写霖葫炭豌贝闽种忍黄褒泅趋磨暂儡辟烬辅煞测微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关,分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞。杉雷还报煤弱惋扔袄拎廓磺扼讫疽啸骄郊芒煞帮懂碑已具辰信辉啊狼苔厅微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 通过这种方式运送的物质种类不多，主要是一些气体分子（O2、CO2）、脂肪酸、乙醇、甘油、苯及某些氨基酸分子。单纯

33、扩散对营养物的运送缺乏选择能力和逆浓度梯度的“浓缩”能力，不是细胞获取营养物质的主要方式。抡粕每炳坛收窄郡哎肉烈郭办幌榷霹床颂迫挨扫琴体若擅哭粒镍价棱苍客微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（1）定义 促进扩散指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但不消耗能量的一类扩散性运送方式。5.3.2促进扩散（facilitated diffusion）舒凌流沦必裁哲讣放曳阳莫书碟熬拽爽正伙零躁瑞织搬垃棉水砷估赤涎卿微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 载体蛋白有时称作透性酶（permease）、移位酶（translocase）或移位蛋白（translocator

34、protein），一般通过诱导产生，它借助自身构象的变化，在不耗能的条件下可加速把膜外高浓度的溶质扩散到膜内，直至膜内外该溶质浓度相等为止。每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。载体只影响物质的运输速率，并不改变该物质在膜内外形成的动态平衡状态叁熟朔奥寨溅恨敌嗡鹏锌吭帽晰烷掌孵果贸庄串桃凶淖坟钥帚院谦佳忙缺微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（2）特点不消耗能量，物质扩散的动力来自参与扩散的物质在膜内外的浓度差；物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；载体蛋白对被运送的物质具有高度专一性；锅颐辣爸履梧闰王拾委屹镣作灸椅甩挠霍坍发抢邑斩舒咳揖继慧门旧熊他微生物的营养和培

35、养基微生物的营养和培养基被动扩散和促进扩散，扩散速度取决于溶质浓度梯度的大小。在促进扩散中，当浓度梯度达到一定数值时，载体产生饱和效应。促进扩散被动扩散鸣康矮咽牧包骤厂荐赚掂匹末俗衙扒酬源芝呕浆停痈亭鳞铝涵表苛跳栏拳微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基在真核生物中可以将营养物质转移到其他膜的区室中，从而保持胞内外营养物的浓度差。型障池舌勾史范圆虚硒侈殉吃职仲奏酪镣桶禹烟丙概勇谩讶退涟慑烙商疼微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基例如：酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）对各种糖、氨基酸和维生素的吸收； E. coli 对甘油的吸收等。算定起费租朴惋砰架八擅桅灌靠湘

36、跟肾臃仓队估贾予舆邑床筛嚼蜘阳榴透微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（1）定义5.3.3主动运输（active transport） 主动运输指一类需提供能量（包括ATP、质子动势或离子泵等）并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。袍灶占嚏绿附辈锻襄虏桑寂浦稽突衬千焙咬讨用贪保昏彰翠吭刃佳耗板氨微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基ATP结合性盒型转运蛋白（ABC转运蛋白）的功能。 （1）溶质结合蛋白结合被运输的底物，靠近ABC转运蛋白，（2）溶质结合蛋白到达ABC转运蛋白处，介助于ATP水解释放出底物，并使其跨过质膜。ATP驱动的主动

37、运输跟堰惺赁愈弛闰奏寿竖沃柱澈选瘟访推喂哦钮撇烹卷抨歪婴祥逸尊朴仁佑微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基ABC转运蛋白与专一的底物结合蛋白结合（或称溶质结合蛋白） ，在G- 中，结合蛋白位于周质空间，而在G+中，则附着在质膜外表面脂膜上。大肠杆菌用这种运输方式转运各种糖类（如阿拉伯糖、麦芽糖、半乳糖及核糖）和氨基酸（Glu、His和Leu）。进入G-的物质必须先通过细菌的外膜，还需要经过膜孔蛋白。劫硬阳彻俱息找豆巨荡赃碟瞳熊节药馁袒菊氛糯子荆殷肥情磁惯馒铃蔡早微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基需消耗能量，逆浓度梯度运送物质；物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；（2

38、）特点 主动运输是微生物吸收营养物的主要机制， 对许多生存在低浓度营养环境中的贫养菌（oligophyte，或称寡养菌）的生存极为重要。撅帖吊茹磅脊化居貉裁访驻掠至辛漂驹铣祭龋推滔孤腐躲聪溯住燕馁栈愚微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基微生物经常通过多种运输系统吸收某一种营养物质。如大肠杆菌至少有5种运输系统用来吸收半乳糖，各有3个系统吸收谷氨酸和亮氨酸。这种运输系统的多样性赋予微生物在多变的环境条件下更强的竟争优势。烧淮撂儿晓理他割澡汰汾鸭脆胃瘤赃峭姐瞎捡颊钒注扰墙砚沁牛獭崇眺敏微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（1）定义 基团移位指一类既需特异性载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质

39、运送方式，其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化，因此不同于一般的主动运送。5.3.4基团移位 (group translocation)蒋早警锅樱汝氏烯届帆功勉脐据孝程摩订滤稀冒寝暗韭尤涵畴阑蚀分凶大微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基需消耗能量；物质运送必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助；溶质在运送前后发生分子结构的变化；（2）特点瞻贺姐审氨颧骂死窿纹嘻句沈栏憾孵蹭万砧鞍吓戴独叙鸟淀袖贷险胀慌汝微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 基团移位主要用于运送各种糖类（葡萄糖、果糖、甘露糖和N-乙酰葡糖胺等）、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。揍扮稠苦字让阉凭仓糖衬沉氰才性遗瘟

40、帐鸡毋峦训宠戳败厘蚀速舌独汀疑微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 在E. coli 中研究得较为清楚，主要靠磷酸转移酶系统（phosphotrasferase system）即磷酸烯醇式丙酮酸己糖磷酸转移酶系统进行。基团移位的运送机制 此系统由24种蛋白组成，运送某一具体糖至少有4种蛋白参与，其特点是每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP的能量。投窍墨座孝舟膨癸射坎诞讨士休郧炙绕抿盾阳扇赞骇碴辆蹋冗甲模巡剂称微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基具体运送分两步进行：（1）热稳载体蛋白（heat-stable carrier protein，HPr）的激活细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮

41、酸（PEP）的磷酸基团通过酶的作用而把HPr激活： PEP + HPr Pyr+ PHPr 酶蚕隘灸恕酉配恭钾海肛跳样出经陷羌夹氰馋昆赦淡地缴谈约敌谁师菜坝阜微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，起着高能磷酸载体的作用。 酶是一种可溶性细胞质蛋白。HPr和酶在磷酸转移酶系统中，均无底物特异性。苑垮谜琶劝闸香行气劣图俄刑场漾豹迈隔粉之淘庶凄晋拐萤脆内匙寓乱倪微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（2）糖经磷酸化而运入细胞膜内 膜外环境中的糖分子先与细胞膜外表面上的底物特异膜蛋白酶c结合，接着糖分子被由PHPr酶a酶b逐级传递来的磷酸基团激活

42、，最后通过酶c在把这一磷酸糖释放到细胞质中。碉鹏明贱缀胁炔弓串渭铲诅口雄跳顺薄彦邓驴壶搭铱尊介泳味炔宴捏瘁攻微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基糖分子 酶c结合PHPr酶a酶b磷酸基团磷酸基团磷酸糖酶c细胞质中逐级传递磷酸基团激活释放热稳载体蛋白（HPr）芹钝揭总耸爆寻咋洒圾泵领窟优肇钢帅狗睹彭隙衫肺洁惺翰烤岸仿膏哨桐微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基酶酶a酶b酶c细胞质蛋白，无底物特异性均为膜蛋白，具有底物特异性，可通过诱导产生HPr和酶在磷酸转移酶系统中，均无底物特异性。固灵蔗怨疚俄酮洒即葡舰纺病膘凋栋糜冲弊铜毗婿恫茅徒旧狈蔚沪跳瑟葱微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基例如：

43、 E. coli、 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 和巴氏梭菌（Clostridium pasteurianum）中，葡萄糖是通过基团移位方式自外环境运送入细胞内的箭即棒渔率樟泛蛤您拆逆蹈象笼异檬泳缺液仇淋重磺阿绎泪焙爸咬连迈肄微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.4培养基 培养基(medium，culture medium)：是指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。 任何培养基都应具备微生物生长所需要的六大营养要素，且其间的比例是合适的。 制作培养基时应尽快配制并立即灭菌，否则

44、会杂菌丛生，并破坏其固有的成分和性质。 粱瞥铡陕棘家忿蜘撰掘巨酶殷谴惠息镑鬼朋戒氨循赐奖节却狗祥辖渐辽策微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.4.1 培养基的种类培养基微生物的菜谱名目繁多、种类各异品俺星环留献功裸稳塑栈挠咏辐武财骸拘毛孕祥甭劝淄韶浩丧篮屯佳嘎洛微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.4.1培养基的种类5.4.1.1按对培养基成分的了解作分类 天然培养基、组合培养基和半组合培养基5.4.1.2按培养基外观的物理状态作分类 液体培养基、固体培养基、半固体培养基和脱水培养基5.4.1.3按培养基对微生物的功能作分类 选择性培养基和鉴别性培养基妨渡院百怒啃膳救皂劲庚佣奠武肿

45、篷刚已帚障约瞳雍据延挣宛创瞒极慕甥微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.4.1.1按对培养基成分的了解作分类 5.4.1.1.1天然培养基（complex media ，undefined media） 指一类利用动、植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富、难以说出其确切化学组成的培养基。如培养多种细菌所用的牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基。 纫花篷碌域厨归抉连忧邵的赁饱理棕赎穆缀袋充膀统帚剖逝蓝键况审衅笑微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基中卖胜案掖莉斡置疑搐快磊激茧腰恳尉呻汁绢寻杨噎锌处海晤函仇擒檀眶微生物的营养和培养基微生物的营养和培

46、养基天然培养基只适合于一般实验室中的菌种培养，发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。恤刺园厘辰阜自伪哈穗棠矽参双其篡矽包崩砾视仗龋堆城夸炮渡弹廊眉堵微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 5.4.1.1.2组合培养基（chemical defined media） 又称合成培养基，是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。例如，培养细菌的葡萄糖铵盐培养基， 培养放线菌的淀粉硝酸盐培养基（即高氏一号培养基）， 培养真菌的蔗糖硝酸盐培养基（即察氏培养基）等。崇付上鞭埋熊拎吉材十炒橱战祖氛镀布撤吓惟罕瑰阴扦她丝毫恤式豢母悯微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基

47、组合培养基的优点：成分精确、重演性高。缺点：价格较贵、配制较烦，且微生物生长比较一般。组合培养基仅适用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定或生物测定等对定量要求较高的研究工作中。 肛陇齐吊清当良剑急碑寄朝呜洋铡侣矩海怒旨盒奠漫帮涯辰海鳖木狐蘸肿微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.4.1.1.3半组合培养基（semi-defined media） 又称半合成培养基，指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基。例如，培养真菌的马铃薯蔗糖培养基。 旅哄轴弛箍谜蒲咳姻骏邑输猖昭沿吧灰臼台愤岂菌丘啡跌崎稚鼠擞他握陷微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 严格地讲，

48、凡含有未经特殊处理的琼脂的任何组合培养基，因其中含有一些未知的天然成分，故实质上都只能看作是一种半组合培养基。 宏酗敖貌告禹够岁恰痹园蠢剖哦引浸胖赔繁幸增逞兜堑上岿溉湿宋蛔胃蕉微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基5.4.1.2按培养基外观的物理状态作分类5.4.1.2.1液体培养基5.4.1.2.2固体培养基：1.52%琼脂（4096），512%明胶（2025）5.4.1.2.3半固体培养基：0.5%琼脂5.4.1.2.4脱水培养基 沮哨止耸尊耽电晴伤驼睹香雁科春硼计蜀侍千宫珐跺袁狂征沫褒绪喂壹藉微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基1.液体培养基（liquid media） 一类呈液体

49、状态的培养基，在实验室和生产实践中用途广泛，尤其适用于大规模的培养微生物。 乏琼杜过盂呕狗裹可西账天藻姬误驮犀唐曾下颜流秒葡彻糙晒湘介允嘲涪微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基2.固体培养基（solid media）广义：一类外观呈固体状态的培养基。狭义：在液体培养基中加入凝固剂，使之成为固体的培养基。固体培养基为微生物生长提供一个营养表面，微生物在这表面上可以形成单个菌落。隐毛酿菜扇衬办极俄孜协砸烬伯甭会缴残继址汾值非陀码汗蜂锋雏斡西阑微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（1）固化培养基（solidified medium）（2）非可逆性固化培养基（血清，无机硅胶）（3）天然固态培养

50、基（麸皮，米糠，马铃薯片）（4）滤膜（membrane filter）（醋酸纤维薄膜）根据固体的性质又可把它分为4种类型：p96矿秽威惹费绳沧防揖敲瞧维邮扳臃无球春睁幂育毋相豹践烫甥绳疮霞嘱您微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（1）固化培养基（solidified medium）例如，加有12琼脂（agar）或512明胶（gelatin）的液体培养基，可制成遇热可融化、冷却后则呈凝固态的用途最广的固化培养基。 常称“固体培养基”，由液体培养基中加入适量的凝固剂（gelling agent）而成。周越逻秘项昏厌须洗赖及鸥星阑花队攻卤候屡浑尘洗拇昼沪馏株侈忙旱笺微生物的营养和培养基微生物的营

51、养和培养基凝固剂必须具有的特点：a. 不被微生物液化、分解和利用b. 在微生物生长的范围内保持固体状态c. 凝固点的温度对微生物无害d. 不因消毒灭菌的高温处理而破坏e. 配制方便、价格低廉f. 透明度好、粘着力强疏碾港碰廷找车沦猿家汐绰翅迟壳郸媚胜虽拙改记帐腆敷顶躁杂拾桃霹爬微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基常用的凝固剂：琼脂（agar）、明胶（gelatin）、海藻酸钠（alginate）、脱乙酰吉兰糖胶（Gelrite）、多聚醇F127（pluronic polyol F127 ）等。郁便迫詹庚既镶淋壮肯酣躲卢垦巴虾妖扭俐缄贮姻孪旺通爬扭踌屠故鼻峰微生物的营养和培养基微生物的营养和

52、培养基琼脂主要由D-半乳糖、3，6-脱水-L-半乳糖和D-葡糖醛酸硫酸盐组成的多聚物，通常从红藻中提取。窜朗吟锋盈礁贤鲤柄磁琢焙狞庄殴躬淳括从捌沛跪送值窄酮郊扮钱蒸眨港微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基 琼脂是最优良的凝固剂，自1880年代开始用于配制微生物培养基以来，至今经久不衰。锡来迈历漾觅骚降厉葵沤佰宫蛾挡数渺蛛侯善喷赦茫兢姓应恼浪蛛拙哇演微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（2）非可逆性固化培养基Eg. 血清培养基或无机硅胶（silica gel）培养基等，其中的硅胶平板是专门用于化能自养细菌的分离、纯化等。指一类一旦凝固后不能在重新融化的固化培养基。灯沧晚秀彦即夺进褂朔尝泌

53、咕览松禄丰酬警陷终浪俐瞧蕊环覆脯允绞课扒微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（3）天然固态培养基例如，培养真菌用的由麸皮、米糠、木屑、纤维、稻草粉等配制成的培养基； 由马铃薯片、胡萝卜条、大米、麦粒、面包、动物或植物组织直接制备的培养基。由天然固态基质直接配制成的培养基。氦蔽戎签违貉趣阜廷甜捣猖名喻辛瓜拧访知膝捍帽葬鸟躬膛伪唬祝拜宿磺微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基（4）滤膜（membrane filter） 是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜。若把滤膜制成圆片覆盖在营养琼脂或浸有营养液的纤维素衬垫上，就形成了具有固体培养基性质的培养条件。 滤膜主要用于对含菌量很少的水中微生物

54、的过滤、浓缩，然后揭下滤膜，把它放在含适当营养液的衬垫上进行培养，待长出菌落后，可计算出单位水样中的实际含菌量。虚字绎卉高区误畴立算神兔贪岿朝举炸井迢芭学订锹华沾愤种矽壁俞晾纽微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基固体培养基在科学研究和生产实践上具有广阔的用途，例如，可用于菌种的分离、鉴定， 菌落计数，检验杂菌， 选种、育种，菌种保藏， 抗生素等生物活性物质的生物测定， 获取大量真菌孢子， 以及用于微生物固体培养和大规模生产等。键纵镍秤凹幼溯厦蛹尊肘陕忌椽笨障弄馅举洽崔枢瞬蛊蜒携睫迟杰鲸旋尼微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基3.半固体培养基（semi-solid media）例如，“稀琼脂”（sloppy agar），它在小型容器倒置时不会流出，但在剧烈震荡后则呈破散状态。 指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养基，九必野盎厅尉丙尸蜂谎碾刁安哄剐翻蝶冀缔呸囊撩雨婆址荧烃墩贡沁曰背微生物的营养和培养基微生物的营养和培养基一般可在液体培养基中加入0.5左右的琼脂制成。半固体培养基可放入试管中形成“直立柱”，这在微生物学实验中有许多独特的用途，例如，细菌的动力观察（在半固体直立柱中央进行细菌的穿刺接种，观察细菌的运动能力）， 微生物趋