第二章微生物的培养

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微生物细胞像其他生物细胞一样，有多种化学物质组成，这些化学物质主要以水和干物质的形式存在。水是微生物细胞的重要组成部分，约占细胞重量的70％-90％，干物质主要以有机物和无机物形式存在，有机物主要包括蛋白质、脂质、多糖、核酸、维生素及其降解产物等物质，无机物主要指无机盐等物质。

微生物细胞的化学元素主要包括碳、氢、氧、氮、磷、硫六种元素。P39 图2-1

二、微生物的营养来源：

微生物的营养来源分为水、碳源、氮源、无机盐、生长素、能源六大类

1．水水对微生物正常生长的意义：

⑴、水尤其是结合水是构成微生物细胞结构的重要化学成分。

⑵、自由水是细胞内良好的溶剂。

⑶、水比热大，还可以维持微生物细胞的温度。

⑷、自由水和结合水的比值，可以调节微生物细胞的代谢强度。

⑸、某些细菌具芽孢，荚膜等特殊结构，可以帮助这些微生物适应缺水环境。

2．氮源

（1）概念：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质。

（2）种类：

（3）功能：主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物。

说明：①对于异养微生物来说，含C，H，O，N的化合物既是碳源

也是氮源，还是能源。②大多数的微生物主要利用无机氮化合物作氮源，也可利用有机氮化合物作为氮源。③只有少数固氮微生物可利用N2作为氮源，如：根瘤菌，固氮菌，蓝藻。④对于硝化细菌而言铵盐和硝酸盐既是氮源又是能源。

3．生长因子

（1）概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。

（2）种类：维生素，氨基酸，碱基等。

（3）功能：一般是酶和核酸的组成成分。

4．无机盐

（1）无机盐对微生物正常生命活动的意义：

①构成细胞的各种重要的化学成分。

②参与构成微生物的各种细胞结构。

③一些无机盐是构成酶的重要成分，起到调节微生物代谢的作用。

④调节微生物细胞的渗透压和酸碱度。

（2）NH4+，Fe2+，S可分别作为硝化细菌，铁细菌和硫细菌的能源，也可作为硝化细菌的氮源。

提问：1、微生物常用的碳源和氮源有哪些？P40

三、微生物的营养类型

微生物分为光能无机自养型（光能自养型）、光能有机异养性（光能异养型）、化能无机自养型（化能自养型）、和化能有机异养性。

P42 表2-1

四、营养物质进入细胞的方式

1、影响营养物质进入微生物细胞的因素主要有三个方面：一是营养物质的性质；二是营养物质与微生物细胞之间的环境条件；三是微生物本身的特性。

2、营养物质进入微生物细胞的方式分为以下4种类型P44 图2-3

A、单纯扩散

B、促进扩散

C、主动运输

D、集团转移

五、小结：

要求学生自己总结本次程课的重内容要六、作业：P61 第2题

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的把握，二、是对所配制培养基物理化学条件的把握，三是对培养基杀菌处理的把握。

对于营养物质的选择与利用，要做到“对症下药、营养协调、经济节约”。

1、对症下药

所谓“对症下药”，就是说，要培养什么样的微生物，就要选择与之相对应的营养物质。

2、营养协调

3、经济节约

二、培养基的类型

1.按照培养基的成分来分培养基按其所含成分，可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。

（1）合成培养基。合成培养基的各种成分完全是已知的各种化学物质。这种培养基的化学成分清楚，组成成分精确，重复性强，但价格较贵，而且微生物在这类培养基中生长较慢。如高氏一号合成培养基、察氏（Czapek）培养基等。

（2）天然培养基。由天然物质制成，如蒸熟的马铃薯和普通牛肉汤，前者用于培养霉菌，后者用于培养细菌。这类培养基的化学成分很不恒定，也难以确定，但配制方便，营养丰富，培养效果好，所以常被采用。

（3）半合成培养基。在天然有机物的基础上适当加入已知成分的无机盐类，或在合成培养基的基础上添加某些天然成分，如培养霉菌用

合成培养基天然培养基

主要成

分

准确测量的化学试剂加蒸馏水化学成分不明确的天然物质

优点化学成分明确，精确定量，可重

复性强

配制方便，营养丰富，原料易得，培

养效果好

缺点配制繁琐，成本较高，培养效果

一般

成分不明确，实验重复性差

应用用于微生物的分类，鉴定，研究一般用于工业生产

2.按照培养基的物理状态分培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。

（1）固体培养基。是在培养基中加入凝固剂，有琼脂、明胶、硅胶等。固体培养基常用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存等方面。用于微生物分离，鉴定，计数。如图，微生物分离成菌落、菌苔。图中为大肠杆菌菌落，是用涂布平板法得到。

（2）半固体培养基。是在液体培养基中加入少量凝固剂而呈半固体状态。可用于观察细菌的运动、鉴定菌种和测定噬菌体的效价等方面。用于观察微生物运动特征。如图，左侧试管中微生物不运动，而右侧试管中微生物运动，因而两试管中现象不同

（3）液体培养基。液体培养基中不加任何凝固剂。这种培养基的成分均匀，微生物能充分接触和利用培养基中的养料，适于作生理等研究，由于发酵率高，操作方便，也常用于发酵工业。

用于观察微生物生长状态。如图，此例中左侧为表面生长，右侧为沉淀生长，中间两个为均匀混浊生长。

凝固剂含量（以琼脂

计）

主要用途

固体培养

基

1.5%-

2.0% 微生物分离，鉴定，计数等

半固体培

养基

0.5%-0.8% 观察微生物运动特征、鉴定菌种等

液体培养基无

大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理

论和应用方面的研究

3.按照微生物的种类分培养基按微生物的种类可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基等四类

（1）常用的细菌培养基有营养肉汤和营养琼脂培养基。

（2）常用的放线菌培养基为高氏1号培养基。

（3）常用的酵母菌培养基有马铃薯蔗糖培养基和麦芽汁培养基。（4）常用的霉菌培养基有马铃薯蔗糖培养基、豆芽汁蔗糖（或葡萄糖，葡萄糖比较昂贵）琼脂培养基和察氏培养基等。

4.按照培养基用途分培养基按其特殊用途可分为加富培养基、选择性培养基和鉴别培养