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第5章 Chapter 5 微生物的营养和培养基 Microbial Nutrition and Culture Medium Chapter 5 — 1- 营养要求（Nutrient requirements） 一、微生物细胞的化学组成 （Chemical composition of microbial cell） 二、营养物质及其生理功能 Nutrient and function 1、碳源（carbon source） 2、氮源（nitrogen source） 3、能源（energy source） 4、生长因子（growth factor） 5、无机盐（mineral salt） 6、水（water） 三、微生物的营养类型 Nutritional types of microbe Chapter 5 — 2-营养物质的吸收(Uptake of nutrients ) 一、单纯扩散（simple diffusion） 二、促进扩散（facilitated diffusion） 三、主动运输(active transport) 1、初级主动运输 （primary active transport） 2、次级主动运输 （secondary active transport） 四、基团转位（group translocation） 五、膜泡运输 （memberane vesicle transport） Chapter 5 — 3-培养基（Culture Medium） 一、选用和设计培养基的原则和方法 Principle and methods to select and design media 1、 目的明确 2、营养协调 3、理化适宜 4、经济节约 二、培养基的类型（Types of media） 1、根据对培养基成分的了解划分 （based on component of medium） 2、根据物理状态划分（based on habitus） 3、根据功能划分（based on function） 通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差消失的过程中，往往偶联其他物质的运输。 逆向运输 antiport 单向运输 uniport 同向运输 symport 基团移位是一类既需要特异性载体蛋白参与，又需耗能的一种物质运送方式，特点是溶质在运送前后会发生分子结构的变化。 膜泡运输主要存在于原生动物中，包含胞吞作用和胞饮作用两种形式。 培养基是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。 任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素，且比例适当，配制完成后要尽快灭菌。 4个原则： 目的明确；营养协调；理化适宜；经济节约 4种方法： 生态模拟；参阅文献；精心设计；试验比较 目的微生物的种类、营养类型等； 获得菌体还是产物，产物的特点； 用于研究还是生产；一般研究还是生理生化或遗传研究；用作“种子”还是发酵培养； 微生物细胞内各组分间有比较稳定的比例，一般是碳源＞氮源＞大量元素＞生长因子；各种营养成分的比例对微生物生长和产物积累的影响很大，特别是碳氮比。 碳源与氮源含量之比即称碳氮比（C/N比），严格的说， C/N比是微生物培养基中所含碳源中的碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比。 pH； 渗透压； 水活度； 氧化还原电位； （1）pH 培养基的pH须控制在一定的范围内以满足不同类型微生物的生长或产生代谢产物。 各大类微生物生长适宜的pH范围： 细菌：pH7.0 ~ 8.0； 放线菌： pH7.5 ~ 8.5； 酵母菌： pH3.8 ~ 6.0； 霉菌：pH4.0 ~ 5.8； （2）渗透压和水活度 与微生物细胞渗透压相等的等渗溶液最适宜微生物的生长。 水活度（αW）是指在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。用在一定的温度和压力条件下,溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示。 微生物一般在αW为0.60 ～ 0.99的条件下生长，αW过低时，生长迟缓期延长，比生长速率和总生长量减少。微生物不同，其生长的最适αW不同。 （3）氧化还原电位 又称氧化还原势（redox potential），是度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标。用Eh表示，指以氢电极为标准时某氧化还原系统的电极电位值，单位是V或mV。 好氧性微生物：+0.1伏以上时可正常生长,以+