导图社区 微生物的营养和培养基
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微生物的遗传变异和育种思维导图，包括模式生物特性、遗传变异的物质基础、基因突变和诱变育种、基因重组和杂交育种等内容。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
微生物的营养和培养基
六类营养要素
碳源
定义：一切满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养源，又称大量营养物
类型
有机碳：蛋白质、核酸、糖、有机酸、醇、脂质、烃类
无机碳：二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐等
微生物分类
异养微生物
定义：必须利用有机碳源的微生物
对异养型微生物来说，其碳源又兼做能源
自养微生物：以无机碳作为唯一或主要碳源
氮源
定义：凡是能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，称为氮源
有机氮：复杂蛋白质、核酸及其水解物、尿素、一般氨基酸、蛋白质等
无机氮：氨气、铵盐、硝酸盐、氮气等
氨基酸自养型微生物
氨基酸异养型微生物
能源
定义：为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能
能源谱
化学物质（化能营养型）
有机物：化能异养型微生物的能源（同碳源）
无机物：化能自养型微生物的能源（不同于碳源）
辐射能（光能营养型）
光能自养和光能异养型微生物的能源
生长因子
定义：一类对调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳源、氮源自行合成的微量有机物
种类
广义上除维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类等
侠义上指维生素
生长因子自养型微生物
生长因子异养型微生物
生长因子过量合成型微生物
配置培养基：可用含生长因子丰富的天然物质做原料，如酵母膏、玉米浆、肝浸液、麦芽汁等
无机盐
大量元素
一般功能
细胞内一般分子成分
生理调节物质
渗透压的维持
酶的激活剂
维持芽孢耐热性
pH的稳定
特殊功能
化能自养菌的能源物质
无氧呼吸时的氢受体
微量元素
特殊分子结构组成
水
①微生物代谢活动中不可缺少的物质
②优良溶剂，保证一切生物化学反应的进行
③维持生物大分子结构的稳定性，并参与某些重要的化学反应
④高比热容、高汽化热、高沸点、固态密度小于液态，说保证生命活动十分重要的特性
微生物的营养类型
定义：是根据微生物生长所需的主要营养要素——能源和碳源的不同，而划分的微生物类型
分类
以能源分
光能营养型
化能营养型
以氢供体分
无机营养型
有机营养型
以碳源分
自养型
异养型
以合成氨基酸能力分
氨基酸自养型
氨基酸异养型
以生长因子的需求分
原养型或野生型
营养缺陷型
以取食方式分
渗透营养型
吞噬营养型
以取得死活有机物分
腐生
寄生
以所需营养浓度分
贫养型
富养型
光能无机自养型（光能自养型）
以二氧化碳为唯一或主要碳源
进行光合作用获取生长所需的能量
以无机物作为氢供体或电子供体
实例：蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类
光能有机异养型（光能异养型）
以有机物为主要碳源
以光能为能源
以有机物作为氢供体
实例：红螺菌科的细菌
化能无机营养型（化能自养型）
以二氧化碳为主要碳源
以无机物为主要能源
以无机物作为氢供体
实例：硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫黄细菌
化能有机营养型（化能异养型）
有有机物为主要能源
实例：绝大多数原核生物、全部真菌和原生动物
营养缺陷型：某些菌株发生突变后，失去合成某种对该菌生长必不可少的物质的能力，必须从外界环境获得该物质才能生长繁殖，这种突变型菌株称为营养缺陷型
营养物质进入细胞的方式
不通过膜上载体蛋白：单纯扩散
被动运输
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
通过膜上载体蛋白
不耗能：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
耗能
运送前后溶质分子不变：主动转运
可逆浓度梯度运送营养物
运送前后溶质分子改变：基团转位
热稳载体蛋白的激活
糖经磷酸化而运入细胞膜内
培养基
培养基是人工配置的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。用以培养、分离、鉴定、保存各种微生物或积累代谢产物
选用和设计培养基的原则和方法
4个原则
目的明确
拟培养何菌
获何产物
用作实验室还是生产
进行一般研究还是作精密的生理、生化或遗传学研究
营养协调
微生物细胞内各种成分间有一较稳定的比例
理化适宜
pH
各大类微生物都有其生长适宜的pH范围
pH的内源调节
借磷酸缓冲液进行调节
以碳酸钙作“备用碱”进行调节
外源调节：按实际需要不断从外界加酸或碱液
渗透压和水活度
渗透压：某水溶液中一个可用压力来量度的物化指标，它表示两种不同浓度的溶液间若被一个半透性薄膜隔开时，稀溶液中的水分子会因水势的推动而通过隔膜流向浓溶液，直至浓溶液所产生的机械压力足以使两边水分子的进出达到平衡为止，这时由浓溶液中的溶质所产生的机械压力，即为它的渗透压值
水活度：一个比渗透压更有生理意义的物理化学指标，它表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量
氧化还原电势
又称氧化还原电位，是量度某氧化还原系统中还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标
经济节约
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
4种方法
生态模拟
借鉴文献
精心设计
试验比较
培养基的种类
按对培养基成分的了解分类
天然培养基
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，这是一类营养成分即复杂又丰富、难以说出其确切化学成分的培养基
优点：营养丰富、种类繁多、配制方便、价格低廉
缺点：成分不清楚、不稳定
组合培养基
又称合成培养基或综合培养基，是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯度化学试剂配制成的培养基
优点：成分精确、重演性高
缺点：价格较贵、配制麻烦，且微生物生长比较一般
半组合培养基
又称半合成培养基，指一类主要以化学试剂配置，同时还有某种或某些天然成分的培养基
按培养基外观的物理状态分类
液体培养基
固体培养基
固化培养基
非可逆性固化培养基
天然固态培养基
滤膜
半固体培养基
脱水培养基
按培养基对微生物的功能分类
选择培养基
一类根据某微生物的特殊营养要求或对某化学、物理因素抗性的原理而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域
加富性选择培养基
抑制性选择培养基
鉴别培养基
一类添加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌落的培养基
伊红—亚甲蓝培养基(EMB)：EMB培养基中的伊红和亚甲蓝两种苯胺染料可抑制G+细菌和一些难培养的G-细菌，在低酸度下，两种染料会结合并形成沉淀，起着产酸指示剂作用
