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1、第五章 微生物的营养和培养基 主要内容: 介绍各种微生物的营养类型、各种营养 物质在微生物生命活动中的功能及其进入 细胞的方式；掌握培养基的定义、分类、 配制原则与方法。重点各种营养物质在微 生物生命活动中的功能；选择和配制培养 基的方法。 畸 覆 亩 恬 钎 拎 摈 翠 训 搬 桅 蓄 认 哇 祥 饼 嵌 瓤 三 估 瘴 贵 章 兽 野 汪 侦 味 赌 疲 锚 岔 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 5.1 微生物细胞的化学组成和营养要求 5.1.1 微生物细胞的化学组成 微生物细胞和其它生物细胞一样,都是 由：碳 、氢、氧
2、、氮、磷、硫、钾、钠、钙 等多种元素组成，其中碳 、氢、氧、氮四种 元素占细胞干重的9097% 。微生物细胞中 这些元素主要以水、有机物和无机盐的形式 存在于细胞中。 菱 业 泣 荧 呢 一 哪 缄 层 纹 撇 癸 撅 浊 吼 狭 衔 窖 誊 堆 吟 伦 恫 骤 释 节 萧 梁 陇 唁 资 肄 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 微生物细胞中的有机物 它们主要是：蛋白质、核酸、碳水化合 物、类脂、维生素及它们的降解产物等 。另外有些微生物还产生色素、抗生素 、激素、细菌素和毒素等次生代谢产物 。 微生物细胞中的无机盐类 它们主
3、要是：硫酸盐、磷酸盐、盐酸盐 及含有钾、钠、钙、镁、铁等无机元素 的无机盐类。 疤 畴 茧 答 轴 突 续 庸 穴 污 杯 查 门 抖 赖 佯 廊 椅 候 睛 掺 愿 餐 蓝 媒 盖 剿 萧 谰 荐 审 犁 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 5.1.2 微生物的营养物质及功能 通过对微生物化学组成的分析，知道其 组成90%以上是C、H、O、N，可以看 出微生物生长所需的营养物质主要是大 量的水分和构成细胞物质的碳、氮源， 其次是一定量的无机盐类。一般来说， 微生物利用这些物质就可以生长繁殖， 但对某些有特殊营养需求的微生物,
4、还需 要少量的生长素(又叫生长因子)。下面简 述以上五大类营养物质及功能. 氧 仪 财 做 外 飘 胳 獭 佐 瞳 笆 柠 牲 锄 攀 帘 掳 腊 渠 丢 几 瘦 榆 寿 染 葬 到 团 旷 为 激 兰 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 （1）水分 水进入细胞后，一部分成为细胞的组分， 另一部分处于自由状态，它除直接参加代 谢反应外，又是许多代谢反应的介质，也 是细胞内营养物质和代谢产物的溶剂。 培养微生物时，一般采用自来水、井水、 河水即可，如果有特殊要求可用蒸馏水。 号 衰 吭 俐 宪 祥 务 场 纪 蕉 溺 卑 粒 吴
5、 甫 匣 涯 疚 众 甫 曾 友 您 扔 需 橡 吮 弦 拘 嚷 香 五 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 （2）碳源物质 微生物细胞物质组成和代谢产物组成中都有碳 素，化能异养型微生物的能量也来自有机碳化 物的氧化产能。所以培养微生物时必须供给它 可吸收的碳源物质。 不同微生物可利用的碳源不同，有的利用无机 碳如：CO2或可溶性碳酸盐，有的利用有机碳 如：单糖、双糖及多糖。有机碳化物中，单糖 、双糖是最容易被微生物利用的碳源物质。有 些微生物还可利用烃类、石蜡、酚类、氰化物 作碳源物质，这对环境治理很重要。 蜒 张 觅 扁
6、 夯 甲 倚 饰 蓝 犹 壶 沁 瑞 此 膀 撼 栋 漱 岸 钡 泰 乔 页 蜀 椰 赵 丫 瞒 栈 陷 觅 伺 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 （3）氮源物质 氮素是构成微生物细胞物质和代谢产物不可缺 少的元素 ，少数化能自养型微生物如硝化细菌 ，还能利用铵盐、亚硝酸盐等还原态无机氮化 物作能源。 不同微生物可利用的氮源物质也不同，有的利 用分子态氮，有的利用无机氮化物，有的利用 有机氮化物。大多数微生物都可以利用无机氮 化物如铵盐、硝酸盐作氮源，硝酸盐常称为生 理碱性盐，铵盐常称为生理酸性盐，NH4NO3 常称为生理中
7、性盐。实验室常用的氮源有硝酸 铵、硫酸铵、尿素、碳酸铵、牛肉膏、蛋白胨 、酵母膏、黄豆粉、玉米浆等。 艾 玲 堰 帽 愤 筒 奖 衅 饭 求 凿 攫 嚏 叉 疗 瞳 看 垮 锡 安 砷 景 坪 氰 履 麓 绊 录 妥 蜘 擎 完 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 （4）无机盐 微生物生长需要多种矿质元素，如磷、硫、镁、钾 、钙、钠、铁、硼、锰、铜、锌、钼等。这些元素 作用是：参与细胞物质和代谢产物的组成，作为酶 的组成和酶的激活剂，维持细胞结构的稳定性，调 节和维持细胞内渗透压、PH值及氧化还原电位的平 衡，参与细胞内的能量
8、代谢。 有些矿质元素，微生物需要的量较大如：磷、硫、 镁、钾、钙、钠、铁等，叫大量元素或主要元素； 其它一些矿质元素，微生物需要的量较少如：硼、 锰、铜、锌、钼、钴等，叫微量元素。矿质元素一 般以无机盐的形式供给微生物如：硫酸钾、氯化钠 等，微量元素往往在培养微生物时无须单独添加。 咱 犀 围 刹 骨 汞 敬 簧 督 骇 沼 粗 瞳 妆 傍 泅 弊 郭 锰 啄 秃 仲 蔷 赵 加 越 眠 雅 亩 哭 呈 毒 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 （5）生长素 又称生长因子。主要是维生素、氨基酸和核苷 等。一些微生物可以自己合成它
9、们的全部生长 素，而另一些微生物只能部分合成或不能合成 它们所需的生长素，在培养这些微生物时必须 供给它们生长素才能使它们生长。添加生长素 的方式是在培养基中加酵母膏、豆芽汁、玉米 浆、肝脏浸出液或组织提取液等。 另外，有些微生物还需要一些特殊的成分作为 生长素，如某些酵母菌和霉菌需要肌醇，某些 肺炎球菌需要胆碱，枝原体和酵母菌在厌氧条 件下生长时需要甾醇等。 锌 搓 掷 帚 简 歼 蒲 灼 肥 游 凹 聊 万 粮 忱 冀 崔 瞎 府 屈 堑 鬃 讲 小 国 幂 柒 家 渝 暴 糟 牲 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 营养
10、缺陷型微生物 当某些微生物由于缺少合成一种或多种生长素 的酶而丧失了合成这种或这几种生长素的能力 ，就必须直接从营养基质中摄取这种或这几种 生长素，才能正常生长发育。凡是缺少合成某 种生长素能力的微生物，称为这种生长素的营 养缺陷型微生物。如组氨酸缺陷型沙门氏菌。 用途：遗传标记、营养分析、突变分析等。 野生型微生物 通常我们把不需要生长素而能在基础培养基上 生长的微生物，称为野生型微生物。 啤 器 湾 袱 姻 与 活 痹 比 艾 肄 吻 礁 疚 诚 搀 洽 绷 弱 盒 褪 陷 涎 龚 讼 参 诵 歹 函 仆 惧 章 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物
11、的 营 养 和 培 养 基 5.2 微生物对营养物质的吸收机制 A 吞噬作用：可再细分为吞噬和胞饮。采用这种 方式的主要是原生动物和粘菌等。 B 渗透吸收：包括被动扩散、促进扩散、主动运 输和基团转位。 浓度梯度 载体能量 被动扩散 顺不用不耗 促进扩散 顺用不耗 主动运输 逆用耗 基团转位 逆用耗 基团转位：这是在主动运输养料的同时，实现养 料磷酸化的一种方式，目前仅在原核生物中发现 。 眩 富 厢 债 缎 咳 耀 蕊 被 腺 霖 法 赢 惩 诫 怠 檬 祥 贱 弧 砌 讲 粹 碑 沛 漏 樟 怨 循 寇 人 新 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的
12、 营 养 和 培 养 基 大多数微生物采用主动运输的方式获取营养，促进扩 散常见于真核微生物，被动扩散只能吸收水、气体、 甘油与某些离子等少数几种物质。 基团转位：它所采用的酶系统是磷酸烯醇式丙 酮酸磷酸转移酶系统，在金黄色葡萄球菌中，它 包括四个组分：酶、酶、因子和热稳定蛋 白Hpr组成。下图是它的运输模式： 磷酸烯醇 式丙酮酸 丙酮酸 因子Hpr 酶 酶 灸 匀 拣 浓 族 庇 骸 殖 殆 兆 饯 帛 庞 瞻 七 阔 贷 墟 羡 厌 改 幢 寄 纂 恫 胚 亩 翱 奸 雨 悦 木 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 5.3
13、 微生物的营养类型 自然界的微生物依据生长时所需的能量和营养物质 (主要指碳源和供氢体)不同，可以分为四种类型： 光能自养型：如藻类、蓝细菌、少数光合细菌等。 光能异养型：如紫色非硫细菌、绿色非硫细菌等。 化能自养型：如硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢 细菌等。 化能异养型：如多数细菌、放线菌、真菌和原生动 物等，化能异养型可再细分为腐生型和寄生型。 决 良 范 牢 垂 军 阵 询 弄 琢 电 润 治 愧 庭 务 异 星 这 声 膝 聘 窑 渴 斟 鬼 井 钝 颊 戒 衅 艇 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 微生物几种营养类
14、型的区别 营养类型能源碳源 氢或电子供体 光能自养型光能CO2 水或还原态无机物 光能异养型光能CO2 有机物 化能自养型化学能CO2 还原态无机物 化能异养型化学能 有机物 有机物 在光能异养型里，碳源除了CO2以外，也可以是有机物 ，如紫色非硫细菌，可利用乙酸既作碳源又作供氢体来 合成自身物质。 还原态无机物一般指：H2S、Na2S2O3、S、NH3、 HNO2、FeSO4、H2等。 醚 喘 踩 葛 娄 签 妨 蚌 雏 场 轩 勉 炔 撑 诀 的 嘉 卫 展 狙 牌 揪 屁 聋 派 绅 兼 涸 鼻 捏 柬 糜 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的
15、营 养 和 培 养 基 5.4 培养基 它是指以人工方法利用多种营养物质配 制而成的一种供给微生物生长繁殖和积 累代谢产物的营养基质。 5.4.1 配制培养基的基本原则 （1）适合微生物的营养特点。 （2）调配好各种营养物质的浓度和比例 。 （3）控制好培养基中的Ph值。 源 香 轻 组 钦 们 潜 对 苇 银 患 舱 勾 佳 蜗 枫 皂 苛 讳 狂 另 鸿 吼 逐 蝴 床 终 管 抖 媚 咎 勃 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 5.4.2 培养基的类型及应用 （1）根据培养基组成物质的化学成分 合成培养基 培养基天然培养
16、基 半合成培养基 （2）根据培养基制成后的物理状态 固体培养基 培养基半固体培养基 液体培养基 鹃 瞄 响 亥 牺 梦 奔 慌 固 弘 俊 吐 歧 乏 哈 命 委 肯 匠 菜 抬 聋 茶 邱 诈 钓 腹 棠 爱 筏 炔 需 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 培养基的凝固剂有：琼脂、明胶、硅胶 比较常用的是琼脂，它的融化点是96 oC，凝固点 是40 oC。一般在固体培养基中加入1.5， 半固体培养基中加入0.20.7%。 理想的凝固剂应具备以下原则： 不被微生物液化分解和利用。 在微生物生长的温度范围能保持固体状态。 凝固剂
17、凝固点的温度对微生物无害。 不会因培养基灭菌而破坏。 透明度好，粘着力强。 难 挑 造 饱 宽 尘 脐 混 犊 弹 抑 蜗 立 麓 祝 蜒 哼 略 便 脂 豹 呐 菲 蟹 雅 蛹 厕 赠 投 刘 斤 蹦 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 （）根据培养基的用途 基础培养基 培养基 选择培养基 加富培养基 鉴别培养基 基础培养基：很多微生物所需的营养物质，除少 数几种外，基本是相同的，按照基本的营养成分 配制而成的培养基，就称为基础培养基。 选择培养基：根据某种微生物的特殊营养需求或 对化学物质的敏感性，配制出的一种只适合这种
18、微生物生长繁殖，而不利于其它微生物生长繁殖 的培养基。 子 蝉 芥 问 尽 磋 材 激 付 沮 狄 纶 窝 徐 亥 洗 碑 累 仅 元 壬 豫 暖 勇 郧 霜 蒙 顾 此 淀 整 房 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 加富培养基：在普通培养基中加入一些特别有 利于某种微生物生长繁殖的营养物质，如血、 血清、动植物组织液或其它生长素等使这种微 生物生长繁殖速度比其它微生物快，从而使该 微生物在混有各种微生物的群体中占优势地位 而配成的一种营养丰富的培养基。 鉴别培养基：根据微生物的代谢特点，在普通 培养基中加入某种化学试剂，通
19、过指示剂的显 色反应和产生某种明显的特征变化，用以鉴别 不同微生物的培养基，叫鉴别培养基。 铬 眺 邹 私 脊 奏 惹 糙 人 玉 锯 挖 赠 孽 为 掇 官 艳 咙 慷 膛 系 裂 砚 恳 肺 晨 盅 订 挨 冯 诺 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 氧化硫杆菌培养基 硫粉10克MgSO4。7H2O 0.5克 (NH4)2SO4 0.4克 FeSO4 0.01克 KH2PO4 4克 CuCl2 0.25克 水 1000ml 琼脂 20克 大肠杆菌培养基 葡萄糖 5g NH4H2PO41g NaCl5g MgSO4。7H2O
20、 0.2g K2HPO4 1g水 1000ml 琼脂 20克 忱 隆 魄 掇 厕 迭 匝 镀 搭 亩 葬 趋 煽 寐 至 谗 阎 但 憋 谍 居 廊 俘 容 再 章 唤 计 卧 痉 皂 隋 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 阿须贝无氮培养基 甘露醇KH2PO4 MgSO4。7H2O NaClCaSO4。2H2OCaCO3 蒸馏水 伊红美兰培养基 蛋白胨乳糖K2 HPO4 20%伊红水溶液0.325%美兰水溶液 水 却 盗 咖 竟 艘 颐 化 踢 甜 撩 棱 捎 哄 拘 麦 苍 亦 玄 夜 吼 哼 书 六 簇 秀 脓 靠 减 曝 侈 甜 享 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 马丁氏培养基 葡萄糖蛋白胨 K2 HPO4 MgSO4。7H2O 1/3000孟加拉溶液 蒸馏水 (用前每100ml加0.03%链霉素溶液1ml) 戮 馁 藉 兴 亲 存 彬 尘 辱 髓 峻 兑 诀 拦 顿 登 绎 棘 佬 憨 缨 秒 缸 毅 瞄 柄 钉 峦 谍 骨 荚 箕 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基 第 五 章 微 生 物 的 营 养 和 培 养 基