导图社区 微生物的营养与培养基
微生物营养类型：完备酶系统，完全以无机盐组成的培养基中可生长；光合色素，以水、还原态无机物为氢供体→同化二氧化碳。
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微生物的营养与培养基
微生物所需营养物质
概念
营养物
满足机体生长、繁殖，完成各种生理活动的物质
营养
吸收、利用营养物质的过程
细胞化学组成
有机物
无机物
灰分
六大营养素
碳源
构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质
微生物干重含碳量50%
AKA大量营养物
功能
提供合成原料
化能异养微生物的能量来源
来源（碳源谱）
有机碳
CHO
糖、有机酸、脂类
糖类最易
单糖中的六碳糖√
淀粉＞纤维素、几丁质
纯多糖更易利用
最易利用
CHON
氨基酸、蛋白质、核酸等
无机碳
二氧化碳
碳酸盐
氮源
干重12-15%
合成含氮物的来源
一般不用于作为能源
少数细菌可以铵盐、硝酸盐作为能源
氮源谱
有机氮
NCHOX
蛋白质、核酸
NCHO
尿素、简单氨基酸
无机氮
最不易利用
铵盐
硝酸盐
氮气
固氮菌
能源
生命活动的最初能量来源
异养——碳源
来源
化学物质
化能异养
化能自养
不同于碳源
辐射能
光能自养、光能异养
无机盐
大量和微量元素多以无机盐形式供给
大量元素
P/S/K/Na/Ca/Mg/Fe
微量元素
Mo/Zn/Mn/Co/Cu
类型
硫酸盐
磷酸盐
氯化物
钠、钾、镁、铁等金属元素
组成成分
调节渗透压、pH、氧化还原电位
S、Fe自养微生物的能源
酶活性基团的组成成分
镁、钙
生长因子
微生物正常代谢必不可少，不能用C\N合成
氨基酸
维生素（B族）
狭义
碱基
常用
甾醇
短链脂肪酸
卟啉及其衍生物
配置培养基一般选择生长因子含量丰富的天然物质
酵母膏
玉米浆
水
重要组成，活细胞总量90%+
生理生化反应
营养物质的吸收——有水环境
调控菌体温度
比热高
微生物营养类型
并不绝对的
紫色非硫细菌不同环境 条件下营养类型会变化
吸收碳源
自养型
二氧化碳作为唯一/主要的碳源
特点
完备酶系统，完全以无机盐组成的培养基中可生长
利用无机碳
异养型
至少一种有机含碳化合物
有机化合物氢供体
二氧化碳/有机化合物为碳源
能量
分解有机物
光能
能量来源
光能营养型
光能自养
光合色素，以水、还原态无机物为氢供体→同化二氧化碳
藻类、蓝细菌、光合细菌（红/绿硫细菌）
光能异养
光合色素，二氧化碳→碳水化合物，氢供体为有机化合物
需要外源因子
红螺菌属
异丙醇→丙酮
化能营养型
氧化一定的无机物
唯一碳源：二氧化碳、碳酸盐
氧化无机物释放能量
硫化细菌、硝化细菌、氢细菌、甲烷i细菌
对无机营养物质的循环起重要作用
有机物氧化供能
碳源、能源均为有机物
大多数细菌、所有放线菌和真菌
营养来源
腐生
寄生
中间型
兼性xx
培养基
按照营养需求，人工配置，生长繁殖& 积累代谢产物的营养基质
用途
促进生长繁殖、积累代谢物
微生物纯种分离、鉴定、菌中保藏及分类
计数
制备微生物制品
原则
目的明确
营养协调
种类
细菌
牛肉膏蛋白胨
放线菌
高氏一号
真菌
PDA培养基
酵母菌
麦芽汁
浓度、比例适当
影响
浓度高
抑制生长
浓度低
不能满足
C/N
条件适宜
化学条件
pH
7.0-8.0
7.5-8.5
3.8-6.0
霉菌
4.0-5.8
物理条件
渗透压
水分活度
0.90-0.98
0.87-0.91
0.80-0.87
氧化还原电位
专性厌氧，加入还原剂
经济节约
种子培养基
氮源丰富
代谢产物培养基
含氮化合物
氮源高
次级代谢产物
特殊元素
特定代谢产物
大规模发酵用培养基
来源广泛
价格低廉
设计
生态模拟
微生物生长环境中含有其必要的营养和其他条件
查阅文献
精心设计
试验比较
定性→定量
小→大
实验室→工厂
人为划分
成分
天然
大规模培养
化学成分不恒定，难以确定天然物质
合成
定量要求高的
半合成
实验室、发酵工业
形状
液体
固体
凝固
琼脂
反复溶化凝固而不改变性质
非可逆性凝固
天然固体
滤膜
坚韧的醋酸纤维膜
过滤浓缩
含菌量很少的水中微生物检测
半固体
琼脂含量少，直立柱
动力学观察
厌氧菌培养、分离技术
细菌、酵母菌菌种保藏
双层平板测效价
脱水培养基
含有除水以外的培养基
基础
满足大多数微生物生长需求
比如
马铃薯葡萄糖
加富
适合某一种而不适合另一种
加血、血清、动植物组织提取液
营养要求相同的一类微生物
菌种粗选
鉴别
指示剂——颜色
糖发酵管
产酸产气情况
选择
保藏菌种
丰富氮源，以防退化
微生物吸收营养的方式
影响因素
营养物本身性质
微生物所处环境
微生物细胞的透过屏障
细胞膜的选择透过性
方式
单纯扩散——被动运送
小分子
非电离分子
尤其是亲水性分子
物理扩散
高浓度→低浓度
非特异性
次要方式
不消耗能量
速率慢
营养分子结构不变化
水溶性气体
小分子、小极性物质：苯酚、乙醇
促进扩散
底物特异载体蛋白
渗透酶
移位酶
扩散性
动力：浓度差
专一性
被动
分子结构未变化
多见于真核微生物
酿酒酵母厌氧生活
物质
单糖
维生素
主动运输
主要方式
特异性载体
不受浓度限制
运输物质分子结构不变化
无机离子
有机离子
糖类
低浓度营养环境
基团转位
特异性蛋白
耗能
逆浓度
营养物质结构变化
单/双糖
糖衍生物
核苷
脂肪酸
原核微生物
兼性厌氧
专性厌氧
大肠埃希氏菌运送葡萄糖
热稳载体蛋白HPr激活
PEP+HPr→丙酮酸+P-HPr
酶位于细胞膜上
糖被磷酸化→进入胞内
P-PHr+糖→糖-P+HPr
P-HPr在胞外
PEP-己糖磷酸转移酶系统
