普通微生物学课后习题及答案第四章

营养：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。

营养物：具有营养功能的物质，在微生物学中，营养物还包括非常规物质形式的光辐射能在内。

营养物的分类：根据营养物质在机体中的生理功能的不同，可将营养物质分为碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大类。

碳源：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质。作用：碳源物质在细胞内经过机体的一系列复杂的化学变化后可成为微生物自身的细胞物质（如糖、脂、蛋白质等）和代谢产物，或为机体提供维持生命活动所需要的能源。

自养型微生物和异养型微生物：根据碳源是无机碳还是有机碳，将微生物分为自养微生物和异样微生物。自养型微生物能以co2作为主要碳源或唯一碳源来合成各种物质。异样型微生物的碳源是有机碳化物，碳源同时也能作为能量物质。

氮源:凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养物质称为氮源。作用：构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素。

生理酸性盐：以（NH4）2SO4等铵盐为氮源培养微生物时，由于NH4+被吸收，会导致培养基PH下降，因而将其称为生理酸性盐。

生理碱性盐：以硝酸盐（如KNO3）为氮源培养物时，由于NO3-被吸收，会导致培养基PH 上升，因为将其称为生理碱性盐。

氨基酸自养型微生物：微生物不需要利用氨基酸作氮源的，能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至分子态氮等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸。

氨基酸异养型微生物：凡需要从外界吸收现成的氨基酸作为氮源的微生物。所有动物和大量的异样微生物属于氨基酸异养型生物；所有植物和不少微生物属于氨基酸自养型生物。

能源：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。

双功能营养物：对异养微生物来说，其碳源同时又作能源。

生长因子：指微生物生长所必须而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。作用：提供微生物细胞的重要化学物质（蛋白质、核酸和脂质）、辅因子（辅酶和辅基）的组分和参与代谢。

生长因子自养型微生物：这类微生物能自行合成、不需要从外界吸收任何生长因子。

生长因子异样型微生物：这类微生物丧失了合成生长因子的能力，或者合成生长因子的能力极其有限，因此需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长。

生长因子过量合成的微生物：少数微生物在其代谢活动中，能合成并大量分泌某些维生素等生长因子。

无机盐:无机盐或矿物元素主要可为微生物提供除碳氮源以外的各种重要元素。作用：作为酶活性中心的组成部分、维持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。

大量元素：凡生长所需浓度在10-3-10-4mol/L的元素，如P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等

微量元素:凡生长所需浓度在10-6-10-8mol/L的元素,如Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Ni、Sn、Se 等。

水:水是微生物营养中不可缺少的一种物质。作用：1、水是营养物质和代谢产物的良好溶剂，营养物质与代谢产物都是通过溶解和分散在水中进出细胞的；

2、水是细胞中各种化学反应的介质，并参与多种生化反应；

3、水的比热高、汽化热高、有时热的良好导体，能有效的吸收和代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，从而有效地控制细胞内的温度；

4、水还能维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象。

水以自由水和结合水两种形式存在。结合水没有流动性和溶解力，所以微生物不能利用。水活度αw：指在一定的温度和压力条件下，溶液的蒸气压与同样条件下纯水蒸气压之比。纯水αw为1，溶液中溶质越多αw越小。微生物αw一般在0.6~0.99的条件下生长，αw则微生物生长迟缓期延长，生长速率变小。

光能无机营养型：又称光能自养型。这类微生物利用光能为能源，以CO2为唯一碳源和主要碳源，还原CO2的供氢体是还原态无机化合物。它们可以在完全无机的环境中生长。蓝细菌、绿硫细菌、紫硫细菌。

光能有机营养型：又称光能异养型。这类微生物以光为能源，具有光合色素，需要简单有机物作为碳源和供氢体。紫色非硫细菌

化能无机营养型：又称化能自养型。这类微生物利用无机物氧化放出的化学能作为能源，以CO2或碳酸盐作为唯一碳源或主要碳源。硫化细菌、消化细菌、氢细菌和铁细菌

化能有机营养型：又称化能异养型。这类微生物以有机物作为能源，碳源和供氢体也是有机化合物。有机碳化合物是兼有能源和碳源功能的双功能营养物。自然界大多微生物属于此类。

腐生：利用无生命的有机物作为碳源和能源。

寄生：寄生在活细胞的细胞内，从寄主体内汲取营养物质。

兼性腐生或兼性寄生：既可以腐生又可以寄生的中间类型。

营养类型的划分不是绝对的：在自养型和异养型之间，光能型和化能型之间，都存在中间过渡类型，它们在不同条件生长时，往往可以相互转变。

单纯扩散：又称被动运送或自由扩散，是物质非特异性地透过细胞膜上的含水小孔从浓度较高的一侧被动地或自由地向浓度较低一侧扩散的过程。通过这种方式运送的物质种类不多，主要是水、O2、CO2、乙醇和某些氨基酸分子。

促进扩散：又称协助扩散，是指物质借助于细胞膜上的特异性载体蛋白的协助，顺浓度梯度进入细胞的方式。氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。

主动运输：通过细胞膜上特异性载体蛋白构象变化，同时消耗能量，使膜外低浓度物质进入膜内的一种物质运输方式。主要有无机离子、一些糖类、氨基酸和有机酸等。

基团移位：既需要特异性载体蛋白参与又需要消耗能量，与主动运输的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而且在运输过程中发生了化学变化。主要用于运送各种糖及糖的衍生物、核苷酸、丁酸、嘌呤、嘧啶等物质。又称磷酸转运酶系统（PTS）。

培养基：指人工配制的、适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。

配制培养基的基本原则：1、目的明确。

2、营养协调：培养基应含有微生物生长所需要的一切营养物质，但更重要的是培养基中营养物浓度和配比要合适。

碳氮比（C/N）:一般指培养基中元素碳与元素氮的物质的量的比值。

3、理化适宜：指培养基的PH、渗透压、水活度和氧化还原势等物理化学条件较为适宜。PH的内源调节：在培养基中还存在一些天然的缓冲系统，如氨基酸、肽、蛋白质都属于两性电解质，也可以起到缓冲剂作用。

PH的外源调节：微生物的活动产生大量的酸或碱，使用缓冲剂和碳酸盐不足以解决问题，就需要在培养过程中不断添加酸碱来调节。

渗透压：对于两侧水溶液浓度不同的半透膜，为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强。

氧化还原势：又称氧化还原电位，是量度某氧化还原系统中还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种

指标。

4、经济节约

5、灭菌处理

1、根据微生物的种类：可分为细菌、放线菌、酵母菌和霉菌培养基。常用的异养型细菌培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，常用的自养型细菌培养基是无机的合成培养基，常用的放线菌培养基为高氏一号培养基，常用的酵母菌培养基为麦芽汁培养基，常用霉菌培养基为查氏合成培养基。

2、根据对培养基成分的了解程度:

天然培养基：指利用动植物组织或微生物体或他们的提取物或粗消化产物制成的培养基。

组合培养基：又称合成培养基或综合培养基，是由化学成分完全清楚的物质配制而成的培养基。

半组合培养基：又称半合成培养基，指在天然培养基的基础上适当加入已知成分的化合物，或者在合成培养基的基础上添加天然成分的培养基。

3、根据培养基的物理状态：

液体培养基：一类呈液体状态的培养基。组分均匀，微生物能充分接触和利用培养基的各部分的养料。

固体培养基：一类外观呈固态的培养基。根据固态的性质又可分为：

固化培养基，常称固体培养基，有液体培养基中加入适量凝固剂而成。

非可逆性固化培养基：一类一旦凝固后不能再重新融化的固化培养基。

天然固态培养基：由天然固态基质直接配制成的培养基。

滤膜：一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜。

半固体培养基：指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态培养基。

脱水培养基：又称脱水商品培养基或预制干燥培养基，指除水以外的一切成分的商品培养基，使用时只要加入适量水分并加以灭菌即可。

4、根据培养基的功能

选择性培养基：根据某种或一种微生物的特殊营养要求或其对化学、物理因素的抗性而设计的培养基。

加富性选择培养基：根据分离对象对某种营养物由特殊嗜好，在培养基中加入该营养物。使原先极少量的筛选对象较其他微生物生长速度快，并逐渐富集而占优势，从而容易分离到该类微生物。

抑制性选择培养基：利用分离对象对某种抑制菌物质所特有的抗性，在筛选培养基中加入这种抑菌物质，经培养后，是原有试样中对此抑菌物质表现敏感的优势菌的生长大受抑制，而原先处于劣势的分离对象趁机大量增殖。

鉴别培养基：根据微生物的代谢特点在普通培养基中添加某种试剂或化学药品，通过培养后的显色反应区别不同微生物的培养基。最常用的培养基伊红美蓝乳糖培养基即EMB培养基。

5、按用途划分：

分析培养基:常用于分析某些化学物质的浓度和微生物营养要求

还原性培养基：专门用于厌氧微生物的培养。

组织培养基含有动、植物细胞，用来培养病毒、衣原体、立克次体及某些螺旋体等专性活细胞寄生的微生物。