微生物的营养和培养基

微生物的营养和培养基思维导图：包含微生物的六类营养要素，微生物的营养类型，营养物质进入细胞的方式，培养基是指由人工配制的含有六大营养要素适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料等等

微生物的营养和培养基

• 微生物的六类营养要素
  • 碳源
    • 一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养源称为碳源。
  • 氮源
    • 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源称为氮源。
  • 能源
    • 能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能，称为能源。
  • 生长因子
    • 生长因子是一类对调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳原氮源自行合成的微量有机物。由于它没有作为能源和碳源、氮源等结构材料的功能，因此需要量一般很少。生长因子虽属于重要营养要素，但它与碳原氮源和能源有所区别，即并非任意具体微生物，都需要外界为它提供生长因子，自身无法合成参与酶的合成。
  • 无机盐
    • 无机盐或矿质元素主要可为微生物提供除碳原、氮原以外的各种重要元素。
  • 水
    • 首先，它是一种最优良的溶剂，可保证几乎一切生物化学反应的进行。其次，它可维持各种生物大分子结构的稳定性，并参与某些重要的生物化学反应。此外，它还有许多优良的物理性质，诸如高比热容、高汽化、热高费碟以及固态时密度小于液态等，都是保证生命活动十分重要的特性。微生物细胞的含水量很高。细菌、酵母菌和霉菌的营养体分别含水八十百分之七十五和85%左右。霉菌孢子约含39%的水，而细菌芽孢和锌部分的含水量则低于90%，孢子40%。
• 微生物的营养类型
  • 光能无机营养型（光能自养型）
    • 营养物质：光，无机物，二氧化碳。
  • 光能有机营养型（光能异养型）
    • 营养物质：光，有机物，二氧化碳及简单有机物。
  • 化能无机营养型（化能自养型）
    • 营养物质：无机物，无机物，二氧化碳。
  • 化能有机营养型（化能异养型）
    • 营养物质：有机物，有机物，有机物
• 营养物质进入细胞的方式
  • 单纯扩散
    • 单纯扩散属于被动运送，指输水性双分子层细胞膜，包括孔蛋白，在内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、非电力分子，尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。
  • 促进扩散
    • 促进扩散是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。
  • 主动转运
    • 主动转运是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
  • 基团转位
    • 基团转位是指一类既需要特异性载体蛋白的参与又耗能的一种物质运送方式，其特点是溶质在运送前后会发生分子结构的变化，因此不同于一般的主动转运
• 培养基
  • 培养基是指由人工配制的含有六大营养要素适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料
  • 选用和设计培养基的原则和方法
    • 四个原则
      • 目的明确，在设计培养基前，先要明确，拟定培养何菌，获得什么产物，是用作实验室研究还是大生产用，是进行一般研究还是做精密的生理生化或遗传学研究，是用作种子培养基，还是发酵培养基是生产含氮量低的发酵产物，还是生产含氮量高的产物，根据不同工作目的，运用自己丰富的生物化学和微生物学知识，可为提出最佳实验方案，打下良好的基础
      • 营养协调，对微生物细胞组成元素的调查或分析，是设计培养基时重要的参考依据在大多数为化能异养微生物配制的培养基中，除水外，探员兼能源的含量最高，其后依次是石原大量元素和生长因子
      • 理化适宜
        • ph 借磷酸缓冲液进行调节；以碳酸钙做备用碱进行调节
        • 渗透压和水活度
        • 氧化还原电势，一般好氧菌生长的一致为+0.3到+0.4，兼性厌氧菌在+0.1以上时进行好氧呼吸产能，在+0.1以下进行发酵产能，而厌氧菌只能生长在+0.1以下的环境中
      • 经济节约
  • 培养基的种类
    • 按对培养基成分的了解分类
      • 天然培养基
      • 组合培养基
      • 半组合培养基
    • 按对培养基成分的了解分类
      • 液体培养基
      • 固体培养基
      • 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
      • 鉴别培养基