微生物的营养与培养基优秀课件
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微生物的营养和培养基ppt学习教案
培养基作用
提供微生物生长繁殖和合成各种代谢 产物所需要的营养物质；具有选择作 用，可抑制杂菌生长。
培养基组成成分介绍
碳源
构成细胞成分和提供能量，分为有机 碳源（葡萄糖、蔗糖等）和无机碳源 （CO2、碳酸盐等）。
无机盐
调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化 还原电位，常用无机盐包括磷酸盐、 硫酸盐、氯化物等。
微生物营养的特点
微生物的营养需求具有多样性、 复杂性和可变性等特点。不同种 类的微生物对营养物质的需求和 利用方式各不相同。
微生物六大营养要素
碳源
为微生物提供细胞碳架来源的营养物质，如 葡萄糖、蔗糖等。
氮源
为微生物提供细胞氮架来源的营养物质，如氨 基酸、蛋白质等。
能源
为微生物提供生命活动所需能量的营养物质，如 葡萄糖、有机酸等。
以光为能源，以有机物为碳源和氮源的微 生物，如红螺菌。
化能自养型
化能异养型
以无机物氧化释放的化学能为能源，以二 氧化碳或碳酸盐为碳源，合成细胞物质的 微生物，如硝化细菌、硫细菌。
以有机物氧化释放的化学能为能源和碳源的 微生物，如大多数细菌、放线菌和真菌。
微生物在自然界中作用
物质循环
微生物参与自然界的物质循环 过程，将动植物残体分解为简 单的无机物，重新被植物吸收
温度
不同微生物对温度的适应性不 同，过高或过低都会影响其生
长。
pH值
微生物生长环境的酸碱度对其 生长有重要影响。
氧气
好氧微生物和厌氧微生物对氧 气的需求不同，氧气浓度会影
响其生长。
优化培养条件提高微生物产量
选择合适培养基
根据微生物的营养需求选择合适的培养基。
添加生长因子
对某些微生物添加特定的生长ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子，促进其 生长繁殖。
提供微生物生长繁殖和合成各种代谢 产物所需要的营养物质；具有选择作 用，可抑制杂菌生长。
培养基组成成分介绍
碳源
构成细胞成分和提供能量，分为有机 碳源（葡萄糖、蔗糖等）和无机碳源 （CO2、碳酸盐等）。
无机盐
调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化 还原电位，常用无机盐包括磷酸盐、 硫酸盐、氯化物等。
微生物营养的特点
微生物的营养需求具有多样性、 复杂性和可变性等特点。不同种 类的微生物对营养物质的需求和 利用方式各不相同。
微生物六大营养要素
碳源
为微生物提供细胞碳架来源的营养物质，如 葡萄糖、蔗糖等。
氮源
为微生物提供细胞氮架来源的营养物质，如氨 基酸、蛋白质等。
能源
为微生物提供生命活动所需能量的营养物质，如 葡萄糖、有机酸等。
以光为能源，以有机物为碳源和氮源的微 生物，如红螺菌。
化能自养型
化能异养型
以无机物氧化释放的化学能为能源，以二 氧化碳或碳酸盐为碳源，合成细胞物质的 微生物，如硝化细菌、硫细菌。
以有机物氧化释放的化学能为能源和碳源的 微生物，如大多数细菌、放线菌和真菌。
微生物在自然界中作用
物质循环
微生物参与自然界的物质循环 过程，将动植物残体分解为简 单的无机物，重新被植物吸收
温度
不同微生物对温度的适应性不 同，过高或过低都会影响其生
长。
pH值
微生物生长环境的酸碱度对其 生长有重要影响。
氧气
好氧微生物和厌氧微生物对氧 气的需求不同，氧气浓度会影
响其生长。
优化培养条件提高微生物产量
选择合适培养基
根据微生物的营养需求选择合适的培养基。
添加生长因子
对某些微生物添加特定的生长ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子，促进其 生长繁殖。
微生物的营养和培养基讲
培养基原料水平 牛肉膏、酵母膏、粕饼粉等 尿素、蛋白胨、明胶等 (NH4)2SO4等 KNO3等 空气
三、能源
概念：
能源谱
有机物：化能异养微生物的能源(同碳源) 化学物质
无机物：化能自养微生物的能源(不同于碳源) 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源
四、生长因子
概念
广义：维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺 类、C4~C6的直链或分支脂肪酸及氨基酸、辅酶等。
第 四章 微生物的营养和培养基
3个概念： 营养：
营养物
微生物的营养物
元素水平：20种左右，以C、H、O、N、S、P为主； 营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水
第一节 微生物的6类营养要素
一、碳源 二、氮源 三、能源 四、生长因子 五、无机盐 六、水
一、碳源
概念：
碳源谱：
类型
有 机 碳
天然气、石油及其不同馏份等 —
CO2 NaHCO3、CaCO3、白垩等
二、氮源
概念 占细胞干重的12-15%，为主要营养物。 氮源谱 一切微生物可利用的氮源范围。
类型 元素水平
有机 N·C·H·O ·X 氮 N·C·H·O
无 N·H 机 N·O 氮
N
化合物水平 复杂的蛋白质、核酸等 尿素、氨基酸、简单蛋白质等 NH4、铵盐等 硝酸盐等 N2
之比，等于该溶液的百分相对湿度值(ERH)。
第二节 微生物的营养类型
微生物营养类型的分类
分类标准
营养类型
1。以能源分
光能营养型 化能营养型
2。以氢供体分
型 异养型
4。以合成氨基酸能力分
氨基酸自养型 氨基酸异养型
5。以生长因子分
《微生物培养基》课件
在医学中的应用
疾病诊断
培养基用于临床标本的分离、鉴定，协助医生诊断疾病。
抗生素敏感性试验
培养基用于抗生素敏感性试验，指导临床合理用药，提高治疗效果。
04
CATALOGUE
微生物培养基的发展趋势
新型微生物培养基的开发
新型微生物培养基的开发是当前 研究的热点之一，旨在寻找更高 效、更环保、更经济的培养基配
THANKS
感谢观看
培养基的特性
培养基必须含有微生物生长繁殖所需的基本营养成分，包括 水、碳源、氮源、无机盐等，同时还要满足微生物对pH、渗 透压等环境条件的要求。
微生物培养基的种类
固体培养基
在液体培养基中加入凝固剂（如 琼脂）制成，呈固态，多用于菌
种分离、鉴定和菌落计数等。
液体培养基
不含凝固剂的培养基，呈液态，适 用于工业生产中大规模培养微生物 。
微生物培养基的优化研究主要涉及单因素实验、正交实验和响应面法等方法，通过 这些方法可以找到最优的培养基配方。
微生物培养基的未来展望
随着合成生物学和代谢工程的发展， 未来的微生物培养基将更加智能化和 个性化。
未来的微生物培养基将更加注重环保 和可持续发展，减少对环境的污染和 资源消耗，同时提高培养基的经济效 益和社会效益。
水
是微生物生长所需要的基本营养 成分之一，是构成细胞的重要成 分，也是培养基中其他营养成分 的溶剂。
生长因子
是一些维生素、氨基酸等有机物 ，对某些微生物的生长繁殖是必 需的。
02
CATALOGUE
微生物培养基的制备
制备前的准备
了解培养目的
明确微生物培养的目标，是为了纯培 养、鉴别、生理研究还是大规模生产 。
方。
《微生物的培养基》PPT课件
收获何物？ 收获菌体？收获产物？产物成分含氮如何？
例如枯草芽孢杆菌：
一般培养：肉汤培养基或LB培养基； 自然转化：基础培养基； 观察芽孢：生孢子培养基； 产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基；
根据不同的工作目的，微生物不同的营养需 要，运用自己丰富的生物化学和微生物学知识来 配制最佳的培养基。
凝固剂必须具有的特点：
a. 不被微生物液化、分解和利用 b. 在微生物生长的范围内保持固体 状态 c. 凝固点的温度对微生物无害 d. 不因消毒灭菌的高温处理而破坏 e. 配制方便、价格低廉
常用的凝固剂
琼脂（agar）、 明胶（gelatin）、 海藻酸钠（alginate）、
琼脂是最优良的凝固剂，自1880年代开始用 于配制微生物培养基以来，至今经久不衰。
5.鉴别培养基：
用于鉴别某种或某一类微生物的培养基。 一般通过加入某些试剂，使某种或某类微生物 的菌落发生颜色变化，便于区别。
EMB培养基 伊红 美蓝------苯胺染料，抑制G+菌 低酸下----两种染料结合 大肠杆菌分解乳糖产酸
-----菌落深紫色、菌落表面有绿色金属光泽
鉴别培养基也具有选择革兰氏阴性菌的作用。
发酵生产谷氨酸时： 碳氮比为4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少； 碳氮比为3/1时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。
培养基的配制4个原则
3、理化适宜 （1）pH （2）渗透压与水活度 （3）氧化还原电位
（1） pH
通常培养条件： 细菌： pH 7.0~8.0
放线菌：pH 7.5~8.5 酵母菌： pH 3.8~6.0 霉菌：pH 4.0~5.8 藻类： pH 6.0~7.0 原生动物： pH 6.0~8.0
实验室一般培养：普通常用培养基； 遗传研究：成分清楚的合成培养基；
例如枯草芽孢杆菌：
一般培养：肉汤培养基或LB培养基； 自然转化：基础培养基； 观察芽孢：生孢子培养基； 产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基；
根据不同的工作目的，微生物不同的营养需 要，运用自己丰富的生物化学和微生物学知识来 配制最佳的培养基。
凝固剂必须具有的特点：
a. 不被微生物液化、分解和利用 b. 在微生物生长的范围内保持固体 状态 c. 凝固点的温度对微生物无害 d. 不因消毒灭菌的高温处理而破坏 e. 配制方便、价格低廉
常用的凝固剂
琼脂（agar）、 明胶（gelatin）、 海藻酸钠（alginate）、
琼脂是最优良的凝固剂，自1880年代开始用 于配制微生物培养基以来，至今经久不衰。
5.鉴别培养基：
用于鉴别某种或某一类微生物的培养基。 一般通过加入某些试剂，使某种或某类微生物 的菌落发生颜色变化，便于区别。
EMB培养基 伊红 美蓝------苯胺染料，抑制G+菌 低酸下----两种染料结合 大肠杆菌分解乳糖产酸
-----菌落深紫色、菌落表面有绿色金属光泽
鉴别培养基也具有选择革兰氏阴性菌的作用。
发酵生产谷氨酸时： 碳氮比为4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少； 碳氮比为3/1时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。
培养基的配制4个原则
3、理化适宜 （1）pH （2）渗透压与水活度 （3）氧化还原电位
（1） pH
通常培养条件： 细菌： pH 7.0~8.0
放线菌：pH 7.5~8.5 酵母菌： pH 3.8~6.0 霉菌：pH 4.0~5.8 藻类： pH 6.0~7.0 原生动物： pH 6.0~8.0
实验室一般培养：普通常用培养基； 遗传研究：成分清楚的合成培养基；
微生物ppt课件05微生物的营养和培养基
细菌耐药与抗菌药物的合理应用施光 峰上海 复旦大 学人寿 保险基 本法宣 导部经 理基本 法课标 研教材 是集体 备课的 主要内 容是高 效课堂 的基础 高校基 建管理 相关法 规培训 七年级 生物下 册第七 章第一 节分析 人类活 动破坏 生态环 境的实 例期权 定价与 动态无 套利
1、 Source of carbon
第一部分
Important members of microbial family
第二部分
与微生物相关的基础知识
微生物的营养与代谢 微生物的生长与环境条件 微生物的遗传与变异 微生物的生态
细菌耐药与抗菌药物的合理应用施光 峰上海 复旦大 学人寿 保险基 本法宣 导部经 理基本 法课标 研教材 是集体 备课的 主要内 容是高 效课堂 的基础 高校基 建管理 相关法 规培训 七年级 生物下 册第七 章第一 节分析 人类活 动破坏 生态环 境的实 例期权 定价与 动态无 套利
不同营养类型之间的界限并非绝对
异养型微生物并非绝对不能利用CO2； 自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长； 有些微生物在不同生长条件下生长时,其营养类型也会发生改变；
例如紫色非硫细菌(purple nonsulphur bacteria)： 没有有机物时，同化CO2， 为自养型微生物； 有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物； 光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物； 黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，为化能营养型微生物
6、Water
功能 1.是微生物细胞的重要组成部分，使原生 质保持溶胶状态，物质溶剂和运输介质 的作用，保证代谢正常进行 2. 是物质代谢的原料 3. 有效控制细胞内的温度变化
细菌耐药与抗菌药物的合理应用施光 峰上海 复旦大 学人寿 保险基 本法宣 导部经 理基本 法课标 研教材 是集体 备课的 主要内 容是高 效课堂 的基础 高校基 建管理 相关法 规培训 七年级 生物下 册第七 章第一 节分析 人类活 动破坏 生态环 境的实 例期权 定价与 动态无 套利
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尿嘧啶 0-4ug
肠膜状串珠菌（Leuconostoc mesenteroides） 吡哆醛 0.025ug
6.水 生理功能主要有 ①起到溶剂与运输介质的作用；
②参与细胞内一系列化学反应；
③维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象； ④热的良好导体； ⑤通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构
自由扩散 促进扩散 主动运输 基团转移
1．自由扩散
原生质膜是一种半透性膜，营养物质通过原生质 膜上的小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内进 行扩散。
特点
①物质在扩散过程中没有发生任何反应； ②不消耗能量；不能逆浓度运输； ③运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
水是唯一可以通过扩散自由通过原生质膜的分子， 脂肪酸、乙醇、甘油、一些气体（O2、CO2）及某些 氨基酸在一定程度上也可通过自由扩散进出细胞。
微生物的营养与培养基优秀课 件
营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种 生理活动所需要的物质.
营 养:微生物获得和利用营养物质的过程。
营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微 生物维物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区 分成六大类。
第一节 微生物的营养物质
第二节 微生物的营养营养类型
第三节 营养物质进入细胞的方式
营养物质能否进入细胞取决于三个方面的因素：
①营养物质本身的性质（相对分子量、质量、溶解性、 电负性等
②微生物所处的环境（温度、PH等）；
③微生物细胞的透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚 膜等）。
根据物质运输过程的特点，可将物质的运输方式分为
运送抑制剂
无
有
有
有
运送对象举例 水、O2 糖、SO42-氨基酸 乳糖 葡萄糖\嘌呤
第四节 培养基
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。 培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础
任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：
碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水
一、微生物细胞的化学组成 构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素！
主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等 占细菌细胞干重的97%
微量元素：锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等
组成微生物细胞的各类化学元素的比例常 因微生物种类的不同而不同。
不仅如此，微生物细胞的化学元素组成也 常随菌龄及培养条件的不同而在一定范围 内发生变化。
特异载体蛋白 无
有
有
有
运送速度
慢
快
快
快
溶质运送方向 由浓至稀 由浓至稀 由稀至浓 由稀至浓
平衡时内外浓度 内外相等 内外相等 内部高 内部高
运送分子
无特异性 特异性
特异性 特异性
能量消耗
不需要 需要
需要
需要
运送前后溶质 分子不变 不变
不变
改变
载体饱和效应
无
有
有
有
与溶质类似物 无竞争性 有竞争性 有竞争性 有竞争性
2．协助扩散
①不消耗能量
②参与运输的物质本身的分子结构不发生变化
特
点
③不能进行逆浓度运输。
④运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
⑤需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与
⑥被运输物质与载体蛋白有高度的特异性
通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有氨基酸
、单糖、维生素及无机盐等。一般微生物通过专一的 载体蛋白运输相应的物质，但也有微生物对同一物质 的运输由一种以上的载体蛋白来完成。
常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼 粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等
3.能源
能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养 物或辐射能
｛ 化学物质
有机物
化能异养微生物的能源
｛ 能源谱
无机物 化能自养微生物的能源
辐射能 光能自养和光能异养微生物的能源
在配制培养基时，首选加入磷酸氢二 钾和硫酸镁，基本可以同时提供4种需 要量最大的元素。
｛ ｛｛ 氮源谱
有机氮 无机氮
蛋白质 核酸 氨基酸 尿素
NH3 铵盐 硝酸盐
N2
按氮源的不同，生物可分为：
氨基酸自养型生物：一部分微生物是不需要利用氨基酸 作为氮源的，但能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简 单氮源自行合成自身所需要氨基酸。 氨基酸异养型生物：反之，凡需要从外界吸收现成的氨 基酸作为氮源的微生物。
微生物
生长因子 需要量（ml-1
III型肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae） 胆碱
6ug
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）
硫胺素 0.5ng
白喉棒杆菌（Cornebacterium diphtherriae） B-丙氨酸 1.5ug
破伤风梭状芽孢杆菌（Clostridium tetani）
5.生长因子
生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很小， 但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生 长需要的有机化合物
根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理 功能的不同,可将生长因子分为维生素(vitamin)、 氨基酸与嘌呤及嘧啶三大类。
生长因子可以从酵母膏、玉米浆、麦芽汁、血液 或血清中获得。
营养物质主要功用：①供给微生物合成细 胞物质的原料；②用以产生能量；③有的 营养物如维生素主要用于调节新陈代谢。
1.碳源
（1）定义
凡是能提供微生物细胞物质和代谢产物中碳素来源的营养物称 为碳源。
1.氮源 凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源 的营养物质称为氮源。
氮是组成微生物蛋白质、酶和核酸的成分。
3．主动运输
4．基团移位
基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输相比， 营养物质在运输过程中发生了化学变化（糖在运输的过程中发 生了磷酸化）。其余特点与主动运输相同。
基团转位又称为磷酸烯醇式丙酮酸--磷酸糖转移酶运输 系统（PTS），PTS 通常由五种蛋白质组成，包括酶I、酶II （包括a、b、c三种亚基）和一种低相对分子量的热稳定蛋白 质（HPr）。
PEP-P + HPr → HPr-p + 丙酮酸 P - HPr +糖→糖-P +HPr
基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞中， 主要用于糖的运输，脂肪酸、核苷、碱基等也可以通 过这种方式运输。
每输入一分子葡萄糖要消耗一个ATP
四种运送营养方式的比较
比较项目 单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团移位