微生物學(xué)教學(xué)課件：第四章 微生物的營(yíng)養(yǎng)與培養(yǎng)基

第四章微生物的營(yíng)養(yǎng)與培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)（nutrition）：指生物體從外部環(huán)境中攝取對(duì)其生命活動(dòng)必需的能量和物質(zhì)，以滿足正常生長(zhǎng)和繁殖需要的一種最基本的生理功能。營(yíng)養(yǎng)為一切生命活動(dòng)提供了必需的物質(zhì)基礎(chǔ)！吸收利用生物有機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝取營(yíng)養(yǎng)物（nutrient）：指具有營(yíng)養(yǎng)功能的物質(zhì)，那些能夠滿足微生物機(jī)體生長(zhǎng)、繁殖和完成各種生理活動(dòng)所需的物質(zhì)。在微生物學(xué)中，它還包括非常規(guī)物質(zhì)形式的光輻射能在內(nèi)。微生物的營(yíng)養(yǎng)物可為它們的正常生命活動(dòng)提供結(jié)構(gòu)物質(zhì)、能量、代謝調(diào)節(jié)物質(zhì)和必要的生理環(huán)境。第四章微生物的營(yíng)養(yǎng)與培養(yǎng)基

第一節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)要求第二節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型第三節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞第四節(jié)培養(yǎng)基一、細(xì)胞化學(xué)組成

整個(gè)生物界大體相同，主要是C、H、O、N（占干重90－97%），C占約50%，此外為各種無(wú)機(jī)元素，由這些元素再組成化合物。其中C/N一般是5:1。

第一節(jié)

微生物的六種營(yíng)養(yǎng)要素元素大量元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫其他元素：鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬等存在方式有機(jī)物：蛋白質(zhì)、糖、類(lèi)脂、核酸、維生素、降解產(chǎn)物、代謝中間產(chǎn)物無(wú)機(jī)鹽灰分水—細(xì)胞濕重的70%~90%元素細(xì)菌酵母菌霉菌碳5049.847.0氮157.55.2氫85.76.7氧2031.140.2磷31.51.2硫10.30.2

微生物細(xì)胞中幾種主要元素的相對(duì)含量（%干重）

一般生物能利用的，微生物能利用；一般生物不能利用的，微生物也能利用；對(duì)一般生物有害的，微生物還能利用。微生物是雜食性的：二、主要營(yíng)養(yǎng)物及其功能

碳源（Carbonsource）氮源（Nitrogensource)能源（Energysource)生長(zhǎng)因子（Growthfactor)無(wú)機(jī)鹽(Inorganicsalt)水(Water)六種營(yíng)養(yǎng)要素

參與微生物細(xì)胞的組成提供微生物機(jī)體進(jìn)行各種生理活動(dòng)所需的能量形成微生物代謝產(chǎn)物的來(lái)源功能:營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是微生物新陳代謝和一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，失去這個(gè)基礎(chǔ)，生命也就停止。（一）碳源（carbonsource）

1.定義

一切能滿足微生物生長(zhǎng)繁殖所需碳元素的營(yíng)養(yǎng)物，稱(chēng)為碳源。

微生物細(xì)胞含碳量約占干重的50％，除水分外，碳源是需要量最大的營(yíng)養(yǎng)物，又稱(chēng)之為大量營(yíng)養(yǎng)物（macronutrients）。

如把微生物作為一個(gè)整體來(lái)看，其可利用的碳源范圍即碳源譜。碳源譜（spectrumofcarbonsources）：

從元素水平、化合物水平直至培養(yǎng)基原料水平來(lái)考察碳源，可見(jiàn)其數(shù)目是逐級(jí)擴(kuò)大的甚至可多到無(wú)法計(jì)算。back3微生物能利用的碳源類(lèi)型大大超過(guò)了動(dòng)物界或植物界所能利用的碳化合物。寶貴的氮源———“C.H.O.N”和“C.H.O.N.X”型，盡量避免將之作為廉價(jià)的碳源使用。異養(yǎng)微生物在元素水平上的最適碳源

———“C.H.O”型凡以無(wú)機(jī)碳源作主要碳源的微生物，則是種類(lèi)較少的自養(yǎng)微生物。凡必須利用有機(jī)碳源的微生物，就是為數(shù)眾多的異養(yǎng)微生物。碳源譜有機(jī)碳無(wú)機(jī)碳

對(duì)一切異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，其碳源同時(shí)又兼作能源，這種碳源稱(chēng)為雙功能營(yíng)養(yǎng)物（difunctionalnutrient）。

微生物的碳源物質(zhì)很多，有糖類(lèi)及其衍生物、有機(jī)酸類(lèi)、醇類(lèi)、脂類(lèi)、烴類(lèi)、蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物等。2.種類(lèi)E.g.假單胞桿菌屬的一些菌能利用90多種不同的碳源物質(zhì)。甲烷氧化菌只能利用甲烷和甲醇作碳源。不同種類(lèi)的微生物對(duì)碳源的利用能力也不一樣！單糖＞雙糖和多糖己糖＞戊糖葡萄糖、果糖＞甘露糖、半乳糖淀粉＞纖維素或幾丁質(zhì)等純多糖純多糖＞雜多糖

葡萄糖可作為大多數(shù)微生物的碳源！（1）糖（2）酚、氰化物等有毒物質(zhì)對(duì)人類(lèi)有毒的物質(zhì)E.g.酚、氰化物等某些微生物E.g.諾卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴微生物清除三廢（3）CO2

最廉價(jià)的、用之不盡的碳源，是自養(yǎng)微生物唯一或主要的碳源。E.g.生長(zhǎng)在動(dòng)物血液、組織和腸道中的致病細(xì)菌（沙門(mén)氏菌、李斯特菌等）（4）纖維素

纖維素是由葡萄糖以β－1,4糖苷鏈組成的，在自然界中資源豐富，但大多數(shù)動(dòng)物和人不能直接利用，而某些微生物可用其作為碳源來(lái)生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品。（5）烴類(lèi)

烴類(lèi)化合物也能被微生物用作碳源，且微生物氧化烴類(lèi)的許多中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物均是重要的工業(yè)原料。

清除石油污染3.功能（1）構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)（2）構(gòu)成各種代謝產(chǎn)物和細(xì)胞貯藏物質(zhì)（3）為微生物進(jìn)行生命活動(dòng)提供能量（二）氮源（nitrogensource）

1.定義

凡能提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需氮元素的營(yíng)養(yǎng)源，稱(chēng)為氮源。

氮是構(gòu)成重要生命物質(zhì)蛋白質(zhì)和核酸等的主要元素，氮占細(xì)菌干重的12％～15％，也是微生物的主要營(yíng)養(yǎng)物。

如把微生物作為一個(gè)整體來(lái)看，其可利用的氮源范圍即氮源譜。氮源譜（nitrogenofnitrogensources）：異養(yǎng)微生物對(duì)氮源的利用順序是：“N.C.H.O”或“N.C.H.O.X”＞“N.H”

＞“N.O”＞“N”back4微生物能利用的氮源類(lèi)型也明顯比動(dòng)物或植物的廣。2.種類(lèi)微生物能利用的氮源無(wú)機(jī)氮分子氮有機(jī)氮a.有機(jī)氮主要由蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)的各種降解產(chǎn)物

———蛋白胨、氨基酸、小肽和尿素等。實(shí)驗(yàn)室常用的有機(jī)氮源有：牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、魚(yú)粉、蠶蛹粉、黃豆粉和花生粉等。b.無(wú)機(jī)氮主要包括硝酸鹽、銨鹽、銨等。

銨鹽是絕大部分微生物的有效氮源，吸收后能被直接被利用；

硝酸鹽也能被大部分微生物利用，但吸收后需被還原成NH3才能進(jìn)入合成代謝。

銨鹽E.g.(NH4)2SO4作氮源，隨著NH4＋的消耗培養(yǎng)基的pH值下降。銨鹽被稱(chēng)作生理酸性鹽

硝酸鹽Eg.KNO3作氮源，隨著NO3－的消耗培養(yǎng)基的pH會(huì)上升。硝酸鹽被稱(chēng)作生理堿性鹽銨鹽

和氨基酸被微生物吸收后能直接被利用NO3－和蛋白質(zhì)吸收后還需還原降解才可利用速效氮源遲效氮源c.分子氮

分子氮即為大氣中的N2。能利用N2作氮源來(lái)合成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物我們稱(chēng)固氮微生物。（1）研究微生物的固氮作用是生物領(lǐng)域中的一個(gè)重大課題。通過(guò)基因工程把微生物的固氮基因轉(zhuǎn)移到高等植物的基因組中，使之可利用N2。（2）固氮微生物具有固氮酶，可在常溫常壓下把N2+H2NH3研究固氮酶作為一種酶制劑生產(chǎn)出來(lái)，在進(jìn)一步在生產(chǎn)NH3。3.功能

氮源物質(zhì)一般不提供能量，但也有例外：硝化細(xì)菌，它能利用NH3氧化獲得能量，NH3既是氮源又是能源。構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)構(gòu)成代謝產(chǎn)物

一部分微生物是不需要利用氨基酸作為氮源的，它們能把尿素、銨鹽、硝酸鹽甚至氮?dú)獾群?jiǎn)單氮源自行合成所需要的一切氨基酸，稱(chēng)為氨基酸自養(yǎng)型微生物（aminoacidautotrophs）。

反之，凡需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源的微生物就是氨基酸異養(yǎng)型微生物（aminoacidheterotrophs）

。能為微生物的生命活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的化學(xué)物質(zhì)或輻射能。（三）能源(energysource)異養(yǎng)微生物的碳源同時(shí)也是能源無(wú)機(jī)物：化能自養(yǎng)微生物的能源能源譜化學(xué)物質(zhì)輻射能：光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源有機(jī)物：化能異養(yǎng)微生物的能源化能自養(yǎng)微生物的能源為一些還原態(tài)的無(wú)機(jī)物質(zhì)，E.g.NH4+、S、H2S、H2和Fe2+等。

能氧化利用這些物質(zhì)的微生物都是細(xì)菌，Eg.硝酸細(xì)菌、亞硝酸細(xì)菌、硫化細(xì)菌、硫細(xì)菌、氫細(xì)菌和鐵細(xì)菌等。單功能：輻射能雙功能：還原態(tài)無(wú)機(jī)養(yǎng)料，如NH4+既是硝酸鹽細(xì)菌的能源，又是氮源三功能：N·C·H·O類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)常是異養(yǎng)微生物的能源，碳源兼氮源

一種營(yíng)養(yǎng)物具有一種以上營(yíng)養(yǎng)要素的功能

生長(zhǎng)因子的主要功能：提供微生物細(xì)胞重要化學(xué)物質(zhì)、輔因子的組分和參與代謝。

（四）生長(zhǎng)因子（growthfactor）

生長(zhǎng)因子為一類(lèi)對(duì)微生物正常代謝必不可少且不能用簡(jiǎn)單的碳源或氮源自行合成的有機(jī)物。廣義的生長(zhǎng)因子包括：維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶堿及其衍生物、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類(lèi)、一些脂肪酸等。

狹義的生長(zhǎng)因子：一般僅指維生素。需用牛肉膏、酵母膏或配制專(zhuān)門(mén)的營(yíng)養(yǎng)液。1).生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物（auxoautotrophs)

自養(yǎng)微生物和一些腐生性細(xì)菌、霉菌，能自己合成這類(lèi)物質(zhì)，不需外界供給；2).生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生（auxoheterotrophs)

而有些微生物(根瘤菌、乳酸桿菌等)因缺乏合成這類(lèi)物質(zhì)的能力，必須外界供給才能生長(zhǎng)。3).生長(zhǎng)因子過(guò)量合成型微生物少數(shù)微生物在其代謝活動(dòng)過(guò)程中，能合成并大量分泌某些維生素等生長(zhǎng)因子。4).營(yíng)養(yǎng)缺陷型微生物（nutritionaldeficiency)

營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph突變型）與原養(yǎng)型（protoroph）營(yíng)養(yǎng)缺陷型：某些菌株發(fā)生突變（自然突變或人工誘變）后，失去合成某種或某些對(duì)該菌生長(zhǎng)必不可少的物質(zhì)（通常是生長(zhǎng)因子，如氨基酸、維生素）的能力，必須從外界環(huán)境獲得該物質(zhì)才能生長(zhǎng)繁殖，這種突變型菌株稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)缺陷型。其相對(duì)應(yīng)的野生型菌株稱(chēng)為原養(yǎng)型。三、無(wú)機(jī)鹽（inorganicsalt）

指微生物生長(zhǎng)必需的金屬元素：由硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物等供給。

無(wú)機(jī)鹽的生理功能

1.構(gòu)成微生物細(xì)胞的各種組分2.作為酶的組成部分3.維持酶的活性4.調(diào)節(jié)并維持細(xì)胞的滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位5.有些元素作為某些微生物生長(zhǎng)的能源物質(zhì)等所需濃度在10-3-10-4M的元素為大量元素

所需濃度在10-6-10-8M的元素為微量元素?zé)o機(jī)鹽的生理功能無(wú)機(jī)鹽大量元素微量元素一般功能特殊功能細(xì)胞內(nèi)一般分子成分(P、S、Ca、Mg、Fe等)生理調(diào)節(jié)物質(zhì)滲透壓的維持(Na+等)酶的激活劑(Mg等)pH的穩(wěn)定化能自養(yǎng)菌的能源(S、Fe2+、NH4+、MO2-等)

無(wú)氧呼吸時(shí)的氫受體(NO3-、SO42-等)酶的激活劑(Cu2+、Mn2+、Zn2+等)特殊分子結(jié)構(gòu)成分(Co、Mo等)無(wú)機(jī)鹽及其生理功能

元素

化合物形式(常用)生理功能

磷

KH2PO4,K2HPO4

核酸、核蛋白、磷脂、輔酶及ATP等高能分子的成分，作為緩沖系統(tǒng)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH

硫

(NH4)2SO4,Mg

含硫氨基酸(半胱氨酸、甲硫氨酸等)、維生素的成分，谷胱甘肽可調(diào)節(jié)胞內(nèi)氧化還原電位

鎂

MgSO4

己糖磷酸化酶、異檸檬酸脫氫酶、核酸聚合酶等活性中心組分，葉綠素和細(xì)菌葉綠素成分

鈣

CaCl2,Ca(NO3)2

某些酶的輔因子，維持酶(如蛋白酶)的穩(wěn)定性，芽孢和某些孢子形成所需

鈉

NaCl

細(xì)胞運(yùn)輸系統(tǒng)組分，維持細(xì)胞滲透壓，維持某些酶的穩(wěn)定性

鉀

KH2PO4,K2HPO4

某些酶的輔因子，維持細(xì)胞滲透壓，某些嗜鹽細(xì)菌核糖體的穩(wěn)定因子

鐵

FeSO4

細(xì)胞色素及某些酶的組分，某些鐵細(xì)菌的能源物質(zhì)，合成葉綠素、白喉毒素所需。

元素

生理功能

鋅

存在于乙醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶、醛縮酶、RNA與DNA聚合酶中錳

存在于過(guò)氧化物歧化酶、檸檬酸合成酶中鉬

存在于硝酸鹽還原酶、固氮酶、甲酸脫氫酶中

硒

存在于甘氨酸還原酶、甲酸脫氫酶中

鈷

存在于谷氨酸變位酶中銅

存在于細(xì)胞色素氧化酶中鎢

存在于甲酸脫氫酶中

鎳

存在于脲酶中，為氫細(xì)菌生長(zhǎng)所必需

生理作用：細(xì)胞組成成分生化反應(yīng)溶劑化學(xué)、生理反應(yīng)介質(zhì)物質(zhì)運(yùn)輸媒體調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度維持細(xì)胞的滲透壓（六）水存在狀態(tài)：游離態(tài)（溶劑）和結(jié)合態(tài)（結(jié)構(gòu)組成）水的特性：①、水是極性分子---最好的溶劑、有利于物質(zhì)的運(yùn)輸。②、水的比熱為1---有利于保持正常的體溫和代謝速率。③、固態(tài)水(冰)比液態(tài)水的密度低---有利于水生生物的低溫生存。④、ph=7

根據(jù)生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)，可將生物分成兩種基本的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型異養(yǎng)型生物：在生長(zhǎng)時(shí)需要以復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)自養(yǎng)型生物：在生長(zhǎng)時(shí)能以簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)動(dòng)物屬于異養(yǎng)型生物，植物自養(yǎng)型生物，而微生物既有異養(yǎng)型的也有自養(yǎng)型的，大多數(shù)微生物屬于異養(yǎng)型生物，少數(shù)微生物屬于自養(yǎng)型生物。根據(jù)生長(zhǎng)時(shí)能量的來(lái)源不同，又可將生物分成兩種類(lèi)型化能營(yíng)養(yǎng)型生物：依靠化合物氧化釋放的能量進(jìn)行生長(zhǎng)光能營(yíng)養(yǎng)型生物：依靠光能進(jìn)行生長(zhǎng)動(dòng)物和大部分微生物屬于化能營(yíng)養(yǎng)型生物，它們從物質(zhì)的氧化過(guò)程中獲得能量。植物和少部分微生物屬于光能營(yíng)養(yǎng)型生物第二節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型

分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型1.以能源分光能營(yíng)養(yǎng)型（phototroph）化能營(yíng)養(yǎng)型（chemotroph）2.以氫供體分無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型（lithotroph）有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型(organotroph)3.以碳源分自養(yǎng)型(autotroph)異樣型(heterotroph)4.以合成氨基酸能力分氨基酸自養(yǎng)型(aminoacidautotroph)氨基酸異養(yǎng)型(aminoacidheterotroph)5.以生長(zhǎng)因子分原養(yǎng)型(prototroph)或野生型(wildtype)營(yíng)養(yǎng)缺陷型(auxotroph)6.以取食方式分滲透營(yíng)養(yǎng)型(osmotroph)吞噬營(yíng)養(yǎng)型(phagotroph)7.以取得死或活有機(jī)物分寄生(saprophytism)腐生(parasitism)微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型的分類(lèi)

營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型能源氫供體基本碳源實(shí)例光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）光無(wú)機(jī)物 CO2藍(lán)細(xì)菌,紫硫細(xì)菌,綠硫細(xì)菌,藻類(lèi)光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）光有機(jī)物CO2及簡(jiǎn)單有機(jī)物紅螺菌科的細(xì)菌（紫色無(wú)硫細(xì)菌）化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物CO2硝化細(xì)菌,硫化 菌,鐵細(xì)菌,氫細(xì)菌,硫磺細(xì)菌等化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物絕大多數(shù)細(xì)菌和 全部真核微生物光能自養(yǎng)型微生物：以C02作為唯一碳源或主要碳源，并利用光能，以無(wú)機(jī)物如硫化氫、硫代硫酸鈉或其他無(wú)機(jī)硫化物作為供氫體將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生元素硫

光能CO2＋H2S[CH2O]+2S+H2O

光合色素光能自養(yǎng)型微生物包括藍(lán)細(xì)菌（含葉綠素）、紅硫細(xì)菌和綠硫細(xì)菌等少數(shù)微生物（含細(xì)菌葉綠素），由于含有光合色素，因而能使先能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能（ATP），供機(jī)體直接利用。

一、光能自養(yǎng)型微生物光能異養(yǎng)型微生物：以CO2為主要碳源或唯一碳源，以有機(jī)物（如異丙醇）作為供氫體，利用光能將CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)，紅螺菌屬中的一些細(xì)菌屬于此種營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型。

光能2(H3C)2CHOH+CO22CH3COCH3+[CH2O]+H2O

光合色素光能異養(yǎng)型細(xì)菌在生長(zhǎng)時(shí)大多數(shù)采要外源的生長(zhǎng)因子二、光能異養(yǎng)型微生物利用光能，以簡(jiǎn)單有機(jī)物（醇、有機(jī)酸）為供氫體同化CO2

CH3

│

光能CO2+2CH2-CHOH----→[CH2O]+2CH3COCH3+H2O

菌綠素例：紅螺菌屬（Rhodospirillum）光能異養(yǎng)型微生物紅螺菌光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型和光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物可利用光能生長(zhǎng)，在地球早期生態(tài)環(huán)境的演化過(guò)程中起重要作用。化能自養(yǎng)型微生物：以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源，以無(wú)機(jī)物氧化釋放的化學(xué)能為能源,利用電子供體如氫氣、硫化氫、二價(jià)鐵離子或亞硝酸鹽等使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)。

這類(lèi)微生物主要有硫化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、氫細(xì)菌與鐵細(xì)菌。它們?cè)谧匀唤缥镔|(zhì)轉(zhuǎn)換過(guò)程中起著重要的作用。

三、化能自養(yǎng)型微生物通過(guò)氧化無(wú)機(jī)物取得能量，并以CO2為唯一或主要碳源1.硝化細(xì)菌:亞硝化細(xì)菌

2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H++132Kcal硝化細(xì)菌

NO2-+1/2O2

→NO3-+18.1Kcal2.硫化細(xì)菌:通過(guò)氧化還原態(tài)的無(wú)機(jī)硫化物（H2S、S、S2O32-

、SO32-）獲得能量（硫桿菌屬，硫微螺菌屬）

H2S+1/2O2

→S+H2O+50.1KcalS+11/2O2+H2O→H2SO4+149.8Kcal3.鐵細(xì)菌：氧化Fe2+為Fe3+獲取能量并同化

CO22Fe2++1/2O2+2H+→2Fe3++H2O+21.2Kcal4.氫細(xì)菌：具有氫化酶，從氫的氧化獲取能量，同化CO2H2+1/2O2→H2O+56.7Kcal硝化細(xì)菌鐵細(xì)菌

四化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型

（化能異養(yǎng)型，chemoheterotroph）生長(zhǎng)所需要的能量均來(lái)自有機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能；生長(zhǎng)所需要的碳源主要是一些有機(jī)化合物，如淀粉、糖類(lèi)、纖維素、有機(jī)酸等。有機(jī)物通常既是碳源也是能源！

大多數(shù)細(xì)菌、放線菌、原生動(dòng)物、幾乎全部的真菌都是化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；所有致病微生物均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；不同營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型之間的界限并非絕對(duì)：異養(yǎng)型微生物并非絕對(duì)不能利用CO2；自養(yǎng)型微生物也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)；有些微生物在不同生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)時(shí),其營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型也會(huì)發(fā)生改變；例如紫色非硫細(xì)菌（purplenonsulphurbacteria）：沒(méi)有有機(jī)物時(shí)，同化CO2，為自養(yǎng)型微生物；有機(jī)物存在時(shí)，利用有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)，為異養(yǎng)型微生物；光照和厭氧條件下，利用光能生長(zhǎng)，為光能營(yíng)養(yǎng)型微生物；黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能生長(zhǎng)，為化能營(yíng)養(yǎng)型微生物；微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型的可變性無(wú)疑有利于提高其對(duì)環(huán)境條件變化的適應(yīng)能力第三節(jié)細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收

離子化合物：弱快強(qiáng)慢（極性）

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌，涉及到物質(zhì)的運(yùn)輸、營(yíng)養(yǎng)物吸收至胞內(nèi)被利用、代謝物分泌到胞外以免積累，這就是物質(zhì)運(yùn)輸過(guò)程。在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送方面，細(xì)胞壁僅簡(jiǎn)單地排阻分子量過(guò)大(>600Da)的溶質(zhì)進(jìn)入,而具有磷脂雙分子層和嵌合蛋白分子的細(xì)胞膜則是控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入和排除的主要屏障。

通透性與吸收是不同概念

一般大分子先水解為小分子，再吸收

脂溶性物質(zhì)：易透過(guò)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)恼系K1.莢膜與粘液層莢膜和粘液層是由一層結(jié)構(gòu)疏松的多糖物質(zhì)組成，所以對(duì)大多數(shù)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞影響不大。2.細(xì)胞壁肽聚糖組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只允許一定分子量以下的小分子物質(zhì)進(jìn)入，大分子物質(zhì)就不能通過(guò)肽聚糖的網(wǎng)眼孔。3.細(xì)胞膜

細(xì)胞膜具有選擇性滲透作用，即細(xì)胞膜只允許一種物質(zhì)比另一種物質(zhì)更容易通過(guò)的特性。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入代謝產(chǎn)物排出無(wú)用物質(zhì)的進(jìn)入有用物質(zhì)的漏出保證防止這是對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸影響最大的，它能保證細(xì)胞與外界合理的進(jìn)行物質(zhì)交換。運(yùn)送方式不通過(guò)膜上載體蛋白：?jiǎn)渭償U(kuò)散耗能通過(guò)膜上載體蛋白不耗能：促進(jìn)擴(kuò)散運(yùn)送前后溶質(zhì)分子改變：基團(tuán)轉(zhuǎn)移運(yùn)送前后溶質(zhì)分子不變：主動(dòng)運(yùn)輸一、單純擴(kuò)散

(simplediffusion)被動(dòng)，靠細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度為動(dòng)力，無(wú)需能量；膜對(duì)擴(kuò)散的物質(zhì)是非特異性的，不能選擇必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也不能逆濃度梯度運(yùn)輸溶質(zhì)分子。吸收的物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)變化

速度慢，隨細(xì)胞膜內(nèi)外該物質(zhì)的濃度差的降低而減少，直到膜內(nèi)外濃度相同時(shí)運(yùn)輸速度為零，達(dá)動(dòng)態(tài)平衡。

運(yùn)輸氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子；

二、促進(jìn)擴(kuò)散(facilitateddiffusion)利用膜內(nèi)、膜外被運(yùn)輸物質(zhì)和載體蛋白的親和力的不同。特點(diǎn)：1.被動(dòng)，也靠細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度為動(dòng)力，無(wú)需能量2.有載體參與，對(duì)擴(kuò)散的物質(zhì)具特異性的，如葡萄糖載體，只運(yùn)輸葡萄糖，載體在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生構(gòu)相變化，在膜的外側(cè)時(shí)它能與溶質(zhì)分子結(jié)合，而在膜的內(nèi)側(cè)則可釋放此溶質(zhì)，即載體與運(yùn)輸物質(zhì)間在細(xì)胞內(nèi)外有親和力差異。3.速度快，直到膜內(nèi)外濃度為零。載體蛋白(carrierprotein)，即透性酶（大多為誘導(dǎo)酶），有底物特異性，每種載體蛋白運(yùn)輸相應(yīng)的物質(zhì)。載體蛋白可加快運(yùn)輸速度，但不能逆濃度運(yùn)輸。例如：釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae）對(duì)各種糖、氨基酸和維生素的吸收；

E.coli對(duì)甘油的吸收等。3.主動(dòng)運(yùn)送（activetransport）

（1）定義

主動(dòng)運(yùn)送（activetransport）指一類(lèi)須提供能量（包括ATP、質(zhì)子動(dòng)勢(shì)或“離子泵”等）并通過(guò)細(xì)胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的變化，而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運(yùn)入膜內(nèi)的一種運(yùn)送方式。屬于逆濃度梯度運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物的方式。特點(diǎn)：是微生物吸收營(yíng)養(yǎng)的主要方式可逆濃度梯度運(yùn)輸，耗能有載體參與，載體在膜的外側(cè)時(shí)與物質(zhì)親和力強(qiáng)，而在膜的內(nèi)側(cè)則構(gòu)相變化，親和力降低。被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不發(fā)生化學(xué)變化

運(yùn)輸有機(jī)離子、無(wú)機(jī)離子、氨基酸、乳糖等糖類(lèi)單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸：被運(yùn)輸?shù)娜苜|(zhì)分子不發(fā)生改變。

主動(dòng)運(yùn)送是逆濃度梯度運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物的方式，對(duì)許多生存在低濃度營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中的貧養(yǎng)菌（oligophyte，或稱(chēng)寡養(yǎng)菌）的生存極為重要。4.基團(tuán)移位（grouptranslocation）

（1）定義

基團(tuán)移位（grouptranslocation）指一類(lèi)既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質(zhì)運(yùn)送方式，其特點(diǎn)是溶質(zhì)在運(yùn)送前后還會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化。特點(diǎn)：屬主動(dòng)運(yùn)輸類(lèi)型

(1)熱穩(wěn)載體蛋白(HPr，heat-stablecarrierprotein)的激活(2)糖被磷酸化后運(yùn)入膜內(nèi)

.需復(fù)雜的運(yùn)輸酶系參與

(3)需要能量（高能磷酸鍵）

(4)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)變化（磷酸化）運(yùn)輸葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等膜對(duì)大多數(shù)磷酸化合物具有高度的不滲透性。每輸入一個(gè)葡萄糖分子，就要消耗一個(gè)ATP的能量。在E.coli中研究得較為清楚，主要靠磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（phosphotrasferasesystem）即磷酸烯醇式丙酮酸－己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)進(jìn)行?；鶊F(tuán)移位的運(yùn)送機(jī)制此系統(tǒng)由24種蛋白組成，運(yùn)送某一具體糖至少有4種蛋白參與，其特點(diǎn)是每輸入一個(gè)葡萄糖分子，就要消耗一個(gè)ATP的能量。具體運(yùn)送分兩步進(jìn)行：（1）熱穩(wěn)載體蛋白（heat-stablecarrierprotein，HPr）的激活細(xì)胞內(nèi)高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基團(tuán)通過(guò)酶Ⅰ的作用而把HPr激活：

PEP+HPrPyr（丙酮酸）

+P～HPr

酶Ⅰ(在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行)

HPr是一種低分子量的可溶性蛋白，結(jié)合在細(xì)胞膜上，起著高能磷酸載體的作用。

酶Ⅰ是一種可溶性細(xì)胞質(zhì)蛋白。HPr和酶Ⅰ在磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)中，均無(wú)底物特異性。（2）糖經(jīng)磷酸化而運(yùn)入細(xì)胞膜內(nèi)膜外環(huán)境中的先與細(xì)胞膜外表面上的底物特異膜蛋白——酶Ⅱc結(jié)合，接著糖分子被由P～HPr→酶Ⅱa→酶Ⅱb逐級(jí)傳遞來(lái)的磷酸基團(tuán)激活，最后通過(guò)酶Ⅱc在把這一磷酸糖釋放到細(xì)胞質(zhì)中。糖分子

＋酶Ⅱc結(jié)合P～HPr酶Ⅱa酶Ⅱb磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)磷酸糖酶Ⅱc細(xì)胞質(zhì)中逐級(jí)傳遞磷酸基團(tuán)激活釋放在細(xì)胞膜上進(jìn)行酶Ⅱ酶Ⅱa酶Ⅱb酶Ⅱc細(xì)胞質(zhì)蛋白，無(wú)底物特異性均為膜蛋白，具有底物特異性，可通過(guò)誘導(dǎo)產(chǎn)生例如：E.coli、金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）、枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）和巴氏梭菌（Clostridiumpasteurianum）中，葡萄糖是通過(guò)基團(tuán)移位方式自外環(huán)境運(yùn)送入細(xì)胞內(nèi)的。培養(yǎng)基(medium，culturemedium)：是一種人工配制的、適合微生物生長(zhǎng)繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合養(yǎng)料。第四節(jié)培養(yǎng)基碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、能源、生長(zhǎng)因子、水任何培養(yǎng)基都應(yīng)具備微生物所需要的六大營(yíng)養(yǎng)要素，其間的比例是合適的絕大多數(shù)微生物都可在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，少數(shù)難養(yǎng)菌（fastidiousmicroorganisms）至今無(wú)法在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。（一）四個(gè)原則

1、目的明確（根據(jù)不同微生物的營(yíng)養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基）

培養(yǎng)什么微生物、獲得什么產(chǎn)物、用途二、選擇和配制培養(yǎng)基的原則和方法例如枯草芽孢桿菌：一般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；觀察芽孢：產(chǎn)芽孢培養(yǎng)基；產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基；

微生物細(xì)胞組成元素的調(diào)查或分析，是設(shè)計(jì)培養(yǎng)基時(shí)的重要參考依據(jù)。2.營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)（1）選擇適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室的常用培養(yǎng)基：細(xì)菌：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（或簡(jiǎn)稱(chēng)普通肉湯培養(yǎng)基）；放線菌：高氏1號(hào)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)；酵母菌：麥芽汁培養(yǎng)基；霉菌：查氏合成培養(yǎng)基；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜；高濃度糖類(lèi)物質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，反而起到抑制或殺菌作用。（2）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適培養(yǎng)基中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接影響微生物的生長(zhǎng)繁殖和（或）代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比（C／N）的影響較大。發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時(shí)：碳氮比為4/1時(shí)，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；碳氮比為3/1時(shí)，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。真菌需C／N比較高的培養(yǎng)基；（素食）細(xì)菌（動(dòng)物病原菌）需C／N比較低的培養(yǎng)基；（葷食）3.理化適宜指培養(yǎng)基的pH值、滲透壓、水活度和氧化還原電勢(shì)等物理化學(xué)條件較為適宜。pH滲透壓和水活度氧化還原電位（1）pH各大類(lèi)微生物都有其生長(zhǎng)適宜的pH范圍，培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類(lèi)型微生物的生長(zhǎng)繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。細(xì)菌：pH7.0~8.0放線菌：pH7.5~8.5酵母菌：pH3.8~6.0霉菌：pH4.0~5.8藻類(lèi)：pH6.0~7.0原生動(dòng)物：pH6.0~8.0在微生物的生長(zhǎng)、代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生引起培養(yǎng)基pH改變的代謝產(chǎn)物，為了維持培養(yǎng)基pH的相對(duì)恒定，通常要進(jìn)行pH的調(diào)節(jié)。pH的內(nèi)源調(diào)節(jié)pH的外源調(diào)節(jié)pH的調(diào)節(jié)內(nèi)源調(diào)節(jié)主要有以下兩種方法：第一種是采用磷酸緩沖液進(jìn)行調(diào)節(jié)。①

pH的內(nèi)源調(diào)節(jié)通過(guò)培養(yǎng)基內(nèi)在成分所起的調(diào)節(jié)作用，就是pH的內(nèi)源調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)K2HPO4和KH2PO4兩者濃度比可獲得pH6.0～7.6間的一系列穩(wěn)定的pH。反應(yīng)原理：K2HPO4＋HCl→KH2PO4＋KClKH2PO4＋KOH→K2HPO4＋H2O第二種以CaCO3作“備用堿”進(jìn)行調(diào)節(jié)。

CaCO3（不溶于水又是沉淀性的，在培養(yǎng)基中分布不均勻）、NaHCO3均可用來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。反應(yīng)是：②pH的外源調(diào)節(jié)這是一類(lèi)按實(shí)際需要不斷從外界流加酸或堿液，以調(diào)整培養(yǎng)液的方法。（2）滲透壓和水活度它表示兩種濃度不同的溶液間被一個(gè)半透性薄膜隔開(kāi)時(shí)，稀溶液中的水分子會(huì)因水勢(shì)（waterpotentiality）的推動(dòng)而透過(guò)隔膜流向濃溶液，直到濃溶液產(chǎn)生的機(jī)械壓力足以使兩邊水分子的進(jìn)出達(dá)到平衡為止，這時(shí)由濃溶液中的溶質(zhì)所產(chǎn)生的機(jī)械壓力，即為它的滲透壓值。滲透壓（osmoticpressure）是某水溶液中一個(gè)可用壓力來(lái)量度的一個(gè)物化指標(biāo)。與微生物細(xì)胞滲透壓相等的等滲溶液最適宜微生物的生長(zhǎng)；高滲溶液會(huì)使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；低滲溶液則會(huì)使細(xì)胞吸水膨脹，形成很高的膨壓，這對(duì)細(xì)胞壁脆弱或喪失的各種缺壁細(xì)胞，例如原生質(zhì)體、球狀體或支原體來(lái)說(shuō)，則是致命的。是一個(gè)比滲透壓更有生理意義的一個(gè)物化指標(biāo)。它表示在天然或人為環(huán)境中，微生物可實(shí)際利用的自由水或游離水的含量。水活度即aw水活度定量涵義為：在同溫同壓下，某溶液的蒸汽壓純水蒸汽壓aw＝該溶液的百分相對(duì)濕度值（ERH，equilibriumrelativehumidity）aw各種微生物生長(zhǎng)繁殖范圍的aw值在0.998～0.6之間。back1（3）氧化還原電勢(shì)（redoxpotential）又稱(chēng)氧化還原電位，是度量某氧化還原系統(tǒng)中還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢(shì)的一種指標(biāo)。一般以Eh表示，它是指以氫電極為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)某氧化還原系統(tǒng)的電極電位值，單位是V（伏）或mV（毫伏）。不同類(lèi)型微生物生長(zhǎng)對(duì)氧化還原電位的要求不同好氧性微生物：+0.1伏以上時(shí)可正常生長(zhǎng)，以+0.3～+0.4伏為宜；厭氧性微生物：低于+0.1伏條件下生長(zhǎng)；兼性厭氧微生物：+0.1伏以上時(shí)進(jìn)行好氧呼吸，

+0.1伏以下時(shí)進(jìn)行發(fā)酵。氧化還原電位與氧分壓和pH有關(guān),也受某些微生物代謝產(chǎn)物的影響增加通氣量(如振蕩培養(yǎng)、攪拌)提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入氧化劑，從而增加Eh值；在培養(yǎng)基中加入巰基乙醇、抗壞血酸（Vc，0.1%）、硫化氫(0.025%)、半胱氨酸（<0.05%）、谷胱甘肽、鐵屑、二硫蘇糖醇、庖肉（瘦牛肉粒）等還原性物質(zhì)可降低Eh值。在無(wú)氧條件下呈無(wú)色（Eh＝-40mV）；在有氧條件下，其顏色與溶液的pH相關(guān)；（中性——紫色；堿性——藍(lán)色；酸性——紅色）在微量氧時(shí)，它呈粉紅色。刃天青4.經(jīng)濟(jì)節(jié)約配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)盡量利用廉價(jià)且易于獲得的原料作為培養(yǎng)基成份,特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以降低生產(chǎn)成本。（1）以粗代精（2）以“野”代“家”（3）以廢代好（4）以簡(jiǎn)代繁（5）以氮代朊（6）以纖代糖（7）以烴代糧（8）以“土”代“洋”（二）4種方法

1.生態(tài)模擬

直接取用這類(lèi)天然基質(zhì)（經(jīng)過(guò)滅菌）或模擬這類(lèi)自然條件，就可獲得一個(gè)“初級(jí)的”天然培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)相應(yīng)的微生物。2.參閱文獻(xiàn)（1）直接經(jīng)驗(yàn)（2）查閱、分析和利用一切文獻(xiàn)資料上的對(duì)自己直接或間接有關(guān)的信息3.精心設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)新配方各項(xiàng)因素的比較或反復(fù)試驗(yàn)優(yōu)選法或正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法工作量很大4.試驗(yàn)比較試驗(yàn)的規(guī)模一般都遵循由定性到定量、由小而大地逐步擴(kuò)大的原則。

生態(tài)模擬參閱文獻(xiàn)精心設(shè)計(jì)試驗(yàn)比較設(shè)計(jì)一種優(yōu)化的培養(yǎng)基例如，先在培養(yǎng)皿瓊脂平板上測(cè)試某微生物的營(yíng)養(yǎng)要求，然后作搖瓶培養(yǎng)（shakeculture）試驗(yàn)，再進(jìn)行臺(tái)式發(fā)酵罐培養(yǎng)試驗(yàn)，最后才擴(kuò)大到試驗(yàn)型發(fā)酵罐和生產(chǎn)型發(fā)酵罐的規(guī)模。（一）按對(duì)培養(yǎng)基成分的了解作分類(lèi)天然培養(yǎng)基組合培養(yǎng)基半組合培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的種類(lèi)

1.天然培養(yǎng)基

（complexmedia，undefinedmedia）這是指一些利用動(dòng)、植物或微生物體或其提取物制成的培養(yǎng)基，這是一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)成分既復(fù)雜又豐富、難以說(shuō)出其確切化學(xué)組成的培養(yǎng)基。例如，培養(yǎng)多種細(xì)菌的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，培養(yǎng)酵母菌的麥芽汁培養(yǎng)基等。天然培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)豐富、種類(lèi)多樣、配制方便、價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：是成分不清楚、不穩(wěn)定，不適宜做精細(xì)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。天然培養(yǎng)基只適合于一般實(shí)驗(yàn)室中的菌種培養(yǎng)、發(fā)酵工業(yè)中生產(chǎn)菌種的培養(yǎng)和某些發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)等。

2.組合培養(yǎng)基

（chemicaldefinedmedia）又稱(chēng)合成培養(yǎng)基或綜合培養(yǎng)基（syntheticmedia），是一類(lèi)按微生物的營(yíng)養(yǎng)要求精確設(shè)計(jì)后用多種高純化學(xué)試劑配制成的培養(yǎng)基。例如，培養(yǎng)細(xì)菌的葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基，培養(yǎng)放線菌的淀粉硝酸鹽培養(yǎng)基（即高氏一號(hào)培養(yǎng)基），培養(yǎng)真菌的蔗糖硝酸鹽培養(yǎng)基（即察氏培養(yǎng)基）等。組合培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)：成分精確、重演性高。缺點(diǎn)：價(jià)格較貴、配制較煩，且微生物生長(zhǎng)比較一般。組合培養(yǎng)基僅適用于營(yíng)養(yǎng)、代謝、生理、生化、遺傳、育種、菌種鑒定或生物測(cè)定等對(duì)定量要求較高的研究工作中。

3.半組合培養(yǎng)基（semi-definedmedia）又稱(chēng)半合成培養(yǎng)基（semi-syntheticmedia），指一類(lèi)主要以化學(xué)試劑配制，同時(shí)還加有某種或某些天然成分的培養(yǎng)基。例如，培養(yǎng)真菌的馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基等。（二）按培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)作分類(lèi)液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基脫水培養(yǎng)基1.液體培養(yǎng)基（liquidmedia）一類(lèi)呈液體狀態(tài)的培養(yǎng)基，在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)實(shí)踐中用途廣泛，尤其適用于大規(guī)模的培養(yǎng)微生物。2.固體培養(yǎng)基（solidmedia）廣義：一類(lèi)外觀呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。狹義：在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑，使之成為固體的培養(yǎng)基。固體培養(yǎng)基為微生物生長(zhǎng)提供一個(gè)營(yíng)養(yǎng)表面，微生物在這表面上可以形成單個(gè)菌落。固體培養(yǎng)基在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐上具有廣闊的用途，例如，可用于菌種的分離、鑒定，菌落計(jì)數(shù)，檢驗(yàn)雜菌，選種、育種，菌種保藏，抗生素等生物活性物質(zhì)的生物測(cè)定，獲取大量真菌孢子，以及用于微生物固體培養(yǎng)和大規(guī)模生產(chǎn)等。（1）固化培養(yǎng)基（solidifiedmedium）例如，加有1～2％瓊脂（agar）或5～12％明膠（gelatin）的液體培養(yǎng)基，可制成遇熱可融化、冷卻后則呈凝固態(tài)的用途最廣的固化培養(yǎng)基。常稱(chēng)“固體培養(yǎng)基”，由液體培養(yǎng)基中加入適量的凝固劑（gellingagent）而成。（2）非可逆性固化培養(yǎng)基E.g.血清培養(yǎng)基或無(wú)機(jī)硅膠（silicagel）培養(yǎng)基等，其中的硅膠平板是專(zhuān)門(mén)用于化能自養(yǎng)細(xì)菌的分離、純化等。指一類(lèi)一旦凝固后不能在重新融化的固化培養(yǎng)基。（3）天然固態(tài)培養(yǎng)基例如，培養(yǎng)真菌用的由麩皮、米糠、木屑、纖維、稻草粉等配制成的培養(yǎng)基；由馬鈴薯片、胡蘿卜條、大米、麥粒、面包、動(dòng)物或植物組織直接制備的培養(yǎng)基。由天然固態(tài)基質(zhì)直接配制成的培養(yǎng)基。（4）濾膜（membranefilter）是一種堅(jiān)韌且?guī)в袩o(wú)數(shù)微孔的醋酸纖維薄膜。若把濾膜制成圓片覆蓋在營(yíng)養(yǎng)瓊脂或浸有營(yíng)養(yǎng)液的纖維素襯墊上，就形成了具有固體培養(yǎng)基性質(zhì)的培養(yǎng)條件。濾膜主要用于對(duì)含菌量很少的水中微生物的過(guò)濾