1、營養(nutrition)：微生物獲得和利用營養物質的過程營養物(nutrient)：具有營養功能的物質 微生物的營養和培養基細胞的化學組成： 元素：C、H、O、N P 、K、Ca、Mg、S等礦物元素 存在形式：有機物、無機物 微生物的六種營養要素微生物的營養要素 碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽、水碳源(carbon source)： 有機碳源 碳水化合物 脂 烴 無機碳源 Na2CO3，CO2等 氮源(nitrogen source)有機氮源蛋白胨，黃豆粉，玉米漿無機氮源銨鹽，硝酸鹽，N2速效氮源遲效氮源主要有三類：氨基酸維生素核苷酸酵母膏，玉米漿，肝浸汁，麥芽汁維生素：150ug/L

2、氨基酸：2050ug/L 堿 基：1020ug/L 核苷或核苷酸：2002000ug/L生長因子 (growth factor)微生物生長所必需且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以滿足機體生長需要的有機化合物 “生理酸性鹽”與“生理堿性鹽”生理酸性鹽 由于其陽離子中的氮被微生物選擇性吸收利用而造成培養基的pH下降的鹽。如(NH4)2SO4 生理堿性鹽 由于其陰離子中的氮被微生物選擇性吸收利用而造成培養基的pH上升的鹽。如NaNO3水是良好的溶劑生化反應在水中進行水的比熱大水光能自養型是一類能以CO2為唯一碳源或主要碳源并利用光能進行生長的微生物，它們能以無機物如水、硫化氫、硫代硫

3、酸鈉或其他無機化合物為電子供體，使CO2固定還原成細胞物質，并且伴隨元素氧（硫）的釋放。藻類、藍細菌和光合細菌屬于這一類營養類型 藻類和藍細菌：這與高等植物光合作用是一致的。這與藻類、藍細菌和高等植物是不同的。光合細菌（紅硫細菌）： 光能異養型光能異養型，不能以CO2作為唯一碳源或主要碳源，需以有機物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細胞物質。NH3、亞硝酸（NO2-）等無機氮化物可以被某些化能自養細菌用作能源亞硝化細菌：硝化細菌：將氨氧化為亞硝酸并獲得能量將亞硝酸氧化為硝酸并獲得能量這兩類細菌往往伴生在一起，在它們的共同作用下將銨鹽氧化成硝酸鹽，避免亞硝酸積累所產生的毒害作用。硫細菌（sul

4、fur bacteria）能夠利用一種或多種還原態或部分還原態的硫化合物（包括硫化物、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫酸鹽和亞硫酸鹽）作能源。化能異養型生長所需的能量來自有機物氧化過程放出的化學能，生長所需要的碳源主要是一些有機化合物，如淀粉、糖類、纖維素、有機酸等有機物通常既是它們生長的碳源物質又是能源物質。大多數微生物屬于化能有機營養型：絕大多數的細菌、全部真菌、原生動物以及病毒。如果化能有機營養型微生物利用的有機物不具有生命活性，則是腐生型；若是生活在生活細胞內從寄生體內獲得營養物質，則是寄生型。培養基 (medium，culture medium)是一種人工配制的、適合微生物生長繁殖或產生代謝

5、產物用的混合養料。培養基按對培養基成分的了解來分：天然培養基組合培養基按培養基外觀的物理狀態來分：固體培養基半固體培養基液體培養基按培養基的特殊功能來分：選擇培養基鑒別培養基培養基的種類及其應用天然培養基 (undefined medium)，又稱復合培養基 (complex medium)較經濟，一般用于大規模生產；組合培養基 (defined medium)，或稱合成培養基 (synthetic medium)較昂貴，一般用于研究工作（代謝、遺傳分析）；特點是組份精確，重復性好。固體培養基 (solid medium)一般加有凝固劑；凝固劑含量一般為1.52.5；用途：由于固體培養基能提供

6、表面，形成單菌落，因此可用于：菌種分離、鑒定、保藏等。半固體培養基 (semi-solid medium)凝固劑含量一般約為0.5%；用途：觀察細菌的運動、測定噬菌體效價等。液體培養基 (liquid medium)培養基中沒有凝固劑；用途：大量培養微生物、研究生理代謝等。選擇培養基 (selected medium)可以讓一類微生物在其中正常生長而其它微生物生長緩慢甚至不能生長的培養基。用途：將混合菌中所需的目的微生物分離出來。加富培養基 (enriched medium)是一種常用的選擇培養基。鑒別培養基 (differential medium)可以讓不同微生物生長時表現出不同形態特征的

7、培養基。用途：細菌學檢驗、遺傳研究營養物質的吸收與代謝產物的分泌，涉及到物質的運輸，而關鍵是細胞膜 營養物質進入細胞的方式又稱被動運輸 (passive transport) 氧、二氧化碳、乙醇、 某些氨基酸等小分子； 親脂性分子從高濃度 到低濃度的擴散來運 輸。 它利用細胞膜的通透 性，細胞膜是一道屏 障。單純擴散 (simple diffusion)輸送機制：通過親水小孔或脂雙分子層。 J=D dc/dx J：擴散速度 D：擴散系數 dc/dx：該物質的濃度梯度影響因素：分子的大小、溶解性、極性和環境的溫度等 需要特異性載體蛋白 (carrier protein)，即滲透酶 (permea

8、se)（大多為誘導酶）。有特異性，每種載體蛋白運輸相應的物質。原理：利用膜內、膜外被運輸物質和載體蛋白的親和力的不同。從高濃度到低濃度。促進擴散 (facilitated diffusion)（一）離子載體（ionophore） 是疏水性的小分子，可溶于雙脂層，以提高所轉運離子的通透率。可動離子載體（mobile ion carrier）通道離子載體（channel former）可動離子載體：如纈氨霉素（valinomycin） 在膜的一側結合K+，順著電化學梯度通過脂雙層，在膜的另一側釋放K+，且能往返進行通道離子載體：如短桿菌肽A（granmicidin）（二）通道蛋白橫跨質膜的親水性通

9、道，允許適當大小的離子順濃度梯度通過，故又稱離子通道 鉀泄漏通道 門通道（gated channel）。單純擴散和促進擴散的比較是微生物吸收營養的主要方式需要特異性載體蛋白需要能量來改變載體蛋白的構象是逆濃度梯度的運輸主動運送 (active transport)主動運送-I ABC運輸系統（ATP-binding cassette transport system）利用ATP提供能量的運輸過程。主動運送-II 利用質子和鈉離子濃度差的主動運送。 (1) antiport, 對向運輸過程：質子從胞外（高濃度）到胞內（低濃度），同時鈉離子從胞內（低濃度）到胞外（高濃度）。 (2) symport, 同向運輸過程：鈉離子從胞外（高濃度）到胞內（低濃度）， 同時營養物質從胞外到胞內Na+, K+-ATP酶系統一種重要的離子通道蛋白作用：富集K+ 存在于原生質膜上面在運輸過程中，物質分子發生了化學變化。每輸入一個葡萄糖分子，就要消耗一個ATP的能量。基團移位 (group translocation)不跨膜的運輸方式胞吞作用 胞吞作用是無細胞壁真核細胞特有的運輸方式。在該運輸過程中，被運輸物質實際上并未通過細胞質膜。胞吞作用當被運輸物質是固體時，該過程又被稱為吞噬作用當被運輸物質是液體時，該過程又被稱為胞飲作用當被運輸物質從細胞內向細胞外