營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式.

1、細胞膜是控制營養(yǎng)物質(zhì)進出細胞的主要屏障，具選擇通透性。細胞膜是控制營養(yǎng)物質(zhì)進出細胞的主要屏障，具選擇通透性。 影響營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的主要因素：影響營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的主要因素： (1)營養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)（營養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)（ 分子質(zhì)量，電負性，結(jié)構(gòu)等）分子質(zhì)量，電負性，結(jié)構(gòu)等） (2)細胞所處的環(huán)境（細胞所處的環(huán)境（ 溫度，溫度，pH值，滲透壓，表面活性劑等）值，滲透壓，表面活性劑等） (3)細胞的結(jié)構(gòu)和功能（種類，菌齡，生理狀態(tài)，代謝活性）細胞的結(jié)構(gòu)和功能（種類，菌齡，生理狀態(tài)，代謝活性） 第三節(jié)第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式 一、一、 營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方

2、式 1、單純、單純擴散擴散( (simple diffusion)simple diffusion) 2 2、促進擴散、促進擴散( (facilitated diffusion)facilitated diffusion) 3 3、主動運輸主動運輸(active transport) 4、基團移位基團移位( (group translocation)group translocation) 1. 單純擴散（單純擴散（simple diffusion） 又稱又稱“被動擴散被動擴散”（passive transport） 屬物理擴散。不需能量，無載體參與，以濃差為動力，屬物理擴散。不需能量，無載體

3、參與，以濃差為動力， 高濃向低濃擴散高濃向低濃擴散 特點：特點： 非特異性，高濃向低濃擴散；非特異性，高濃向低濃擴散； 有一定選擇性（原生質(zhì)膜上含水小孔的大小和形狀）；有一定選擇性（原生質(zhì)膜上含水小孔的大小和形狀）； 不發(fā)生反應(yīng)，性質(zhì)（結(jié)構(gòu)）不變；不發(fā)生反應(yīng)，性質(zhì)（結(jié)構(gòu)）不變； 不需能，依靠濃差；不需能，依靠濃差； 運送速度隨濃差降低而減小。運送速度隨濃差降低而減小。 物質(zhì)跨膜擴散的能力和速率與該物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)物質(zhì)跨膜擴散的能力和速率與該物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),分子量小、脂溶分子量小、脂溶 性、極性小的物質(zhì)易通過擴散進出細胞。性、極性小的物質(zhì)易通過擴散進出細胞。 擴散并不是微生物細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要

4、方式擴散并不是微生物細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式,水是唯一可通過擴水是唯一可通過擴 散自由通過原生質(zhì)膜的分子散自由通過原生質(zhì)膜的分子,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些氣體分脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些氣體分 子子(O2、CO2)及某些氨基酸在一定程度上可通過擴散進出細胞。及某些氨基酸在一定程度上可通過擴散進出細胞。 2. 促進擴散（促進擴散（facilitated diffusion） 載體蛋白參與，不需能量，以濃差為動力，由高濃向低濃運送。載體蛋白參與，不需能量，以濃差為動力，由高濃向低濃運送。 運送物質(zhì)：糖，氨基酸（真核微生物中作用明顯）；運送物質(zhì)：糖，氨基酸（真核微生物中作用明顯）； 甘油（沙

5、門氏菌，非原核生物的重要運輸方式）；甘油（沙門氏菌，非原核生物的重要運輸方式）； 載體只影響物質(zhì)的運輸速率，并不改變該物質(zhì)在膜內(nèi)外形成載體只影響物質(zhì)的運輸速率，并不改變該物質(zhì)在膜內(nèi)外形成 的動態(tài)平衡狀態(tài)（促進擴散速度比單純擴散快）；的動態(tài)平衡狀態(tài)（促進擴散速度比單純擴散快）； 這種性質(zhì)類似于酶的作用特征，因此載體蛋白也稱為透過酶；這種性質(zhì)類似于酶的作用特征，因此載體蛋白也稱為透過酶； 透過酶大都是誘導(dǎo)酶透過酶大都是誘導(dǎo)酶,只有在環(huán)境中存在機體生長所需的營養(yǎng)只有在環(huán)境中存在機體生長所需的營養(yǎng) 物質(zhì)時，相應(yīng)的透過酶才合成。物質(zhì)時，相應(yīng)的透過酶才合成。 濃度梯度 運 輸 速 度 被動擴散被動擴散 促

6、進擴散促進擴散 特點：特點： 質(zhì)膜上的載體蛋白具較高的專質(zhì)膜上的載體蛋白具較高的專 一性；被運輸物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)一性；被運輸物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 不發(fā)生變化；不發(fā)生變化；運輸速率與胞內(nèi)運輸速率與胞內(nèi) 外營養(yǎng)物質(zhì)的濃度差成正比，外營養(yǎng)物質(zhì)的濃度差成正比， 當濃度差達到一定值時，載體當濃度差達到一定值時，載體 產(chǎn)生飽和效應(yīng)，運輸速度不再產(chǎn)生飽和效應(yīng)，運輸速度不再 隨胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差的增加隨胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差的增加 而增加。而增加。 3. 主動運輸（主動運輸（active transport） 一類需要提供能量（包括一類需要提供能量（包括ATP、質(zhì)子動勢或離子泵等）并、質(zhì)子動勢或離子泵等）并 通過細胞膜上

7、特異性載體蛋白構(gòu)型的變化，而使膜外環(huán)境中通過細胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)型的變化，而使膜外環(huán)境中 低濃度的溶質(zhì)運入膜內(nèi)的一種物質(zhì)運送方式。低濃度的溶質(zhì)運入膜內(nèi)的一種物質(zhì)運送方式。 運輸物質(zhì)所需能量運輸物質(zhì)所需能量 來源：來源： 好氧型微生物與好氧型微生物與 兼性厭氧微生物直兼性厭氧微生物直 接利用呼吸能；接利用呼吸能； 厭氧型微生物利厭氧型微生物利 用化學(xué)能用化學(xué)能(ATP)； 光合微生物利用光合微生物利用 光能；光能； 嗜鹽細菌通過紫嗜鹽細菌通過紫 膜利用光能膜利用光能 運送物質(zhì)：運送物質(zhì)： 無機離子（無機離子（ K+等）；等）； 糖（乳糖，麥芽糖，葡萄糖等糖（乳糖，麥芽糖，葡萄糖等 ）；）；

8、大部分氨基酸和有機酸。大部分氨基酸和有機酸。 特點：特點： 需載體蛋白參與；需載體蛋白參與； 載體蛋白具有較強的專一性；載體蛋白具有較強的專一性； 載體蛋白通過構(gòu)象變化而改變與被運送物質(zhì)之間的親和載體蛋白通過構(gòu)象變化而改變與被運送物質(zhì)之間的親和 力，載體蛋白構(gòu)象變化需消耗能量；力，載體蛋白構(gòu)象變化需消耗能量； 4. 基團轉(zhuǎn)位基團轉(zhuǎn)位(group translocation) 需載體蛋白，耗能，被運送物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化需載體蛋白，耗能，被運送物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 特點：特點： 需能量；需能量； 需載體蛋白；需載體蛋白； 逆濃差運輸；逆濃差運輸； 運輸具有專一性；運輸具有專一性； 物質(zhì)在運送過程

9、中物質(zhì)在運送過程中 發(fā)生化學(xué)變化（磷發(fā)生化學(xué)變化（磷 酸化），磷酸基團酸化），磷酸基團 來源于來源于PEP (1) PEP + HPr 磷酸磷酸HPr + 丙酮酸丙酮酸 磷酸磷酸HPr +葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + HPr 運送機制：運送機制： 磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（PTS） 包括包括: 酶酶（非特異性，胞內(nèi)）（非特異性，胞內(nèi)） 酶酶a （非特異性，胞內(nèi)）非特異性，胞內(nèi)） 酶酶b （特異性，親水性，接近膜）特異性，親水性，接近膜） 酶酶c（特異性，疏水性，膜上特異性，疏水性，膜上） HPr （熱穩(wěn)載體蛋白）（熱穩(wěn)載體蛋白） （非特異性，膜上（非特異性，膜上） 基團轉(zhuǎn)位

10、主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細菌中，基團轉(zhuǎn)位主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細菌中， 主要用于糖的運輸。主要用于糖的運輸。 目前尚未在好氧型細菌及真核生物中發(fā)現(xiàn)這種運輸目前尚未在好氧型細菌及真核生物中發(fā)現(xiàn)這種運輸 方式；方式； 尚未發(fā)現(xiàn)氨基酸通過這種方式運輸。尚未發(fā)現(xiàn)氨基酸通過這種方式運輸。 第四節(jié)第四節(jié) 培養(yǎng)基（培養(yǎng)基（medium，media） 培養(yǎng)基是人工配制的，適合于微生物生長繁殖或產(chǎn)生培養(yǎng)基是人工配制的，適合于微生物生長繁殖或產(chǎn)生 代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。 一、培養(yǎng)基的分類一、培養(yǎng)基的分類 按對培養(yǎng)基中材料的了解情況分按對培養(yǎng)基中材料的了解情況分 按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分按培

11、養(yǎng)基的物理狀態(tài)分 按培養(yǎng)基的功能分按培養(yǎng)基的功能分 按培養(yǎng)基使用的目的分按培養(yǎng)基使用的目的分 二、二、 配制培養(yǎng)基的原則配制培養(yǎng)基的原則 營養(yǎng)成分配比、滲透壓營養(yǎng)成分配比、滲透壓 、pHpH值值 、氧化還原電位、氧化還原電位 一、一、培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類 1 1按對培養(yǎng)基成份的了解情況劃分按對培養(yǎng)基成份的了解情況劃分 （1 1）天然培養(yǎng)基）天然培養(yǎng)基(complex medium) 定義：指利用動植物、微生物或其它天然來源的難以確切定義：指利用動植物、微生物或其它天然來源的難以確切 知道其化學(xué)成分的原料所配成的培養(yǎng)基。知道其化學(xué)成分的原料所配成的培養(yǎng)基。 培養(yǎng)基可分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基

12、和半合成培養(yǎng)基。培養(yǎng)基可分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基。 特點：培養(yǎng)基化學(xué)成分復(fù)雜，營養(yǎng)豐富，原料來源充足，特點：培養(yǎng)基化學(xué)成分復(fù)雜，營養(yǎng)豐富，原料來源充足， 價格低廉。價格低廉。 用途：適宜于實驗室和大生產(chǎn)之用。用途：適宜于實驗室和大生產(chǎn)之用。 舉例：培養(yǎng)酵母和霉菌的麥芽汁培養(yǎng)基屬于此類。舉例：培養(yǎng)酵母和霉菌的麥芽汁培養(yǎng)基屬于此類。 營營養(yǎng)養(yǎng)物物質(zhì)質(zhì) 來來源源 主主要要成成份份 牛牛肉肉浸浸膏膏 瘦瘦牛牛肉肉組組織織浸浸出出汁汁濃濃縮縮而而 富富含含水水溶溶性性碳碳水水化化合合物物、有有機機 成成的的膏膏狀狀物物質(zhì)質(zhì) 氮氮化化合合物物、維維生生素素、鹽鹽等等 蛋蛋白白胨胨 將將肉肉

13、、酪酪素素或或明明膠膠用用酸酸或或 富富含含有有機機氮氮化化合合物物、也也含含有有一一 蛋蛋白白酶酶水水解解后后干干燥燥而而成成的的 些些維維生生素素和和碳碳水水化化合合物物 粉粉末末狀狀物物質(zhì)質(zhì) 酵酵母母浸浸膏膏 酵酵母母細細胞胞的的水水溶溶性性提提取取物物 富富含含B B類類維維生生素素, ,也也含含有有有有機機氮氮 濃濃縮縮而而成成的的膏膏狀狀物物質(zhì)質(zhì) 化化合合物物和和碳碳水水化化合合物物 實驗室常用的天然營養(yǎng)物質(zhì)實驗室常用的天然營養(yǎng)物質(zhì) （2）合成培養(yǎng)基）合成培養(yǎng)基(synthetic medium) 定義：采用已知化學(xué)成分的純試劑所配成的培養(yǎng)基，也定義：采用已知化學(xué)成分的純試劑所配成

14、的培養(yǎng)基，也 稱組合培養(yǎng)基稱組合培養(yǎng)基( (chemically defined medium)chemically defined medium)。 特點：這類培養(yǎng)基成分明確，重復(fù)性強。特點：這類培養(yǎng)基成分明確，重復(fù)性強。 用途：適用于做分類鑒定，生物測定、選種育種等方面用途：適用于做分類鑒定，生物測定、選種育種等方面 的研究。的研究。 舉例：培養(yǎng)放線菌的高氏一號培養(yǎng)基，培養(yǎng)真菌的查氏舉例：培養(yǎng)放線菌的高氏一號培養(yǎng)基，培養(yǎng)真菌的查氏 培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。 （3）半合成培養(yǎng)基）半合成培養(yǎng)基(semi-synthetic medium) 定義：主要以化學(xué)試劑配制，同時還加有某種或某些天定義：主要以化

15、學(xué)試劑配制，同時還加有某種或某些天 然成分的培養(yǎng)基，也稱半組合培養(yǎng)基。即在合成培養(yǎng)基中加然成分的培養(yǎng)基，也稱半組合培養(yǎng)基。即在合成培養(yǎng)基中加 入某種天然成分而制成的培養(yǎng)基。入某種天然成分而制成的培養(yǎng)基。 特點：培養(yǎng)基中部分成分清楚，部分成分不清楚。特點：培養(yǎng)基中部分成分清楚，部分成分不清楚。 用途：適合于大多數(shù)微生物的培養(yǎng)。大多數(shù)培養(yǎng)基都用途：適合于大多數(shù)微生物的培養(yǎng)。大多數(shù)培養(yǎng)基都 屬此類。屬此類。 舉例：營養(yǎng)瓊脂（舉例：營養(yǎng)瓊脂（NANA）中除含有天然的牛肉膏和蛋白）中除含有天然的牛肉膏和蛋白 胨外，還有成分明確的氯化鈉。胨外，還有成分明確的氯化鈉。 2 2根據(jù)物理狀態(tài)劃分根據(jù)物理狀態(tài)劃分

16、 固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基(solid medium) 半固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基(semi-solid medium) 液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基(liquid medium) 天然固體基質(zhì)制成的固體培養(yǎng)基，如馬鈴薯塊、麩皮天然固體基質(zhì)制成的固體培養(yǎng)基，如馬鈴薯塊、麩皮 培養(yǎng)基；二是在液體培養(yǎng)基中添加凝固劑而制成的固體培培養(yǎng)基；二是在液體培養(yǎng)基中添加凝固劑而制成的固體培 養(yǎng)基。用于微生物分離、鑒定、計數(shù)、測定、保藏等養(yǎng)基。用于微生物分離、鑒定、計數(shù)、測定、保藏等, ,生產(chǎn)生產(chǎn) 上固體種子培養(yǎng)，某些產(chǎn)品的發(fā)酵培養(yǎng)基。上固體種子培養(yǎng)，某些產(chǎn)品的發(fā)酵培養(yǎng)基。 液體培養(yǎng)基中加入少量的凝固劑而使之呈半固體狀態(tài)液體

17、培養(yǎng)基中加入少量的凝固劑而使之呈半固體狀態(tài) 的一類培養(yǎng)基。的一類培養(yǎng)基。(0.2(0.20.70.7瓊脂瓊脂) )。常用于觀察細菌運動。常用于觀察細菌運動 特征，噬菌體效價鑒定以及厭氧菌培養(yǎng)等。特征，噬菌體效價鑒定以及厭氧菌培養(yǎng)等。 不含任何凝固劑，其組分均勻，呈液體狀態(tài)，用途廣不含任何凝固劑，其組分均勻，呈液體狀態(tài)，用途廣 泛。常用于微生物生理代謝的各種研究，也是大規(guī)模工業(yè)泛。常用于微生物生理代謝的各種研究，也是大規(guī)模工業(yè) 發(fā)酵生產(chǎn)上普遍采用的培養(yǎng)基。發(fā)酵生產(chǎn)上普遍采用的培養(yǎng)基。 凝固劑特點和種類凝固劑特點和種類 不被微生物液化、分解和利用；不被微生物液化、分解和利用； 在微生物生長的溫度范

18、圍內(nèi)保持固體狀態(tài)；在微生物生長的溫度范圍內(nèi)保持固體狀態(tài)； 凝固點的溫度對微生物無害；凝固點的溫度對微生物無害； 不會因高溫滅菌而受到破壞；不會因高溫滅菌而受到破壞； 透明度好、凝固力強；透明度好、凝固力強； 配制方便，價格低廉。配制方便，價格低廉。 理想的凝固劑應(yīng)具備以下條件：理想的凝固劑應(yīng)具備以下條件： 瓊脂和明膠用作凝固劑的性能比較瓊脂和明膠用作凝固劑的性能比較 凝固劑凝固劑微生物利用程度微生物利用程度融化溫度融化溫度 凝固點凝固點化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)常用量常用量 瓊脂瓊脂絕大多數(shù)不利用絕大多數(shù)不利用964045 聚半乳糖硫酸酯聚半乳糖硫酸酯0.52% 明膠明膠大多數(shù)利用（作氮源）大多數(shù)利用（

19、作氮源）2520動物蛋白動物蛋白512% （1）鑒別培養(yǎng)基）鑒別培養(yǎng)基(differential medium) 一類含有某種代謝產(chǎn)一類含有某種代謝產(chǎn) 物指示劑的培養(yǎng)基。微生物指示劑的培養(yǎng)基。微生 物在這類培養(yǎng)基上生長后，物在這類培養(yǎng)基上生長后， 分泌的代謝產(chǎn)物與指示劑分泌的代謝產(chǎn)物與指示劑 起反應(yīng)產(chǎn)生某種明顯的特起反應(yīng)產(chǎn)生某種明顯的特 征性變化，根據(jù)這種變化征性變化，根據(jù)這種變化 將該種微生物與其它微生將該種微生物與其它微生 物區(qū)分開來。物區(qū)分開來。 3 3按功能劃分按功能劃分 培養(yǎng)基分成鑒別培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基分成鑒別培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基 伊紅伊紅-美蘭培養(yǎng)基（美蘭培養(yǎng)基（EMB）可用于

20、鑒別大腸桿菌、沙門氏）可用于鑒別大腸桿菌、沙門氏 菌、志賀氏菌等腸道微生物。大腸桿菌能強烈分解乳糖而產(chǎn)生菌、志賀氏菌等腸道微生物。大腸桿菌能強烈分解乳糖而產(chǎn)生 大量的混合酸，使菌體表面帶大量的混合酸，使菌體表面帶H+，染上酸性染料伊紅，又因伊，染上酸性染料伊紅，又因伊 紅與美蘭結(jié)合，引起菌落被染上深紫色，反射光下呈綠色金屬紅與美蘭結(jié)合，引起菌落被染上深紫色，反射光下呈綠色金屬 光澤。光澤。 培養(yǎng)基名稱培養(yǎng)基名稱 加入化學(xué)物質(zhì)加入化學(xué)物質(zhì) 微生物代謝產(chǎn)物微生物代謝產(chǎn)物 培養(yǎng)基特征性變化培養(yǎng)基特征性變化 主要用途主要用途 酪素培養(yǎng)基酪素培養(yǎng)基 酪素酪素 胞外蛋白酶胞外蛋白酶 蛋白水解圈蛋白水解圈

21、鑒別產(chǎn)蛋白酶菌株鑒別產(chǎn)蛋白酶菌株 明膠培養(yǎng)基明膠培養(yǎng)基 明膠明膠 胞外蛋白酶胞外蛋白酶 明膠液化明膠液化 鑒別產(chǎn)蛋白酶菌株鑒別產(chǎn)蛋白酶菌株 油脂培養(yǎng)基油脂培養(yǎng)基 食用油食用油、土溫、土溫、 胞外脂肪酶胞外脂肪酶 由淡紅色變成深紅色由淡紅色變成深紅色 鑒別產(chǎn)脂肪酶菌株鑒別產(chǎn)脂肪酶菌株 中性紅指示劑中性紅指示劑 淀粉培養(yǎng)基淀粉培養(yǎng)基 可溶性淀粉可溶性淀粉 胞外淀粉酶胞外淀粉酶 淀粉水解圈淀粉水解圈 鑒別產(chǎn)淀粉酶菌株鑒別產(chǎn)淀粉酶菌株 H2S試驗培養(yǎng)基試驗培養(yǎng)基 醋酸鉛醋酸鉛 H2S 產(chǎn)生黑色沉淀產(chǎn)生黑色沉淀 鑒別產(chǎn)鑒別產(chǎn)H2S菌株菌株 糖發(fā)酵培養(yǎng)基糖發(fā)酵培養(yǎng)基 溴甲酚紫溴甲酚紫 乳酸、醋酸、丙酸等乳

22、酸、醋酸、丙酸等 由紫色變成黃色由紫色變成黃色 鑒別腸道細菌鑒別腸道細菌 遠藤氏培養(yǎng)基遠藤氏培養(yǎng)基 堿性復(fù)紅、亞硫酸鈉堿性復(fù)紅、亞硫酸鈉 酸、乙醛酸、乙醛 帶金屬光澤深紅色菌落帶金屬光澤深紅色菌落 鑒別水中大腸菌群鑒別水中大腸菌群 伊紅美藍培養(yǎng)基伊紅美藍培養(yǎng)基 伊紅、美藍伊紅、美藍 酸酸 帶金屬光澤深紫色菌落帶金屬光澤深紫色菌落 鑒別水中大腸菌群鑒別水中大腸菌群 鑒別培養(yǎng)基舉例鑒別培養(yǎng)基舉例 （2）選擇培養(yǎng)基）選擇培養(yǎng)基(selective medium) 根據(jù)某類微生物的根據(jù)某類微生物的 特殊營養(yǎng)要求或?qū)δ撤N特殊營養(yǎng)要求或?qū)δ撤N 物理化學(xué)因子的抗性而物理化學(xué)因子的抗性而 設(shè)計出來的一類培養(yǎng)基

23、。設(shè)計出來的一類培養(yǎng)基。 即根據(jù)被分離微生即根據(jù)被分離微生 物的特性，采用物的特性，采用“投其投其 所好、取其所抗所好、取其所抗”的原的原 則設(shè)計的培養(yǎng)基。則設(shè)計的培養(yǎng)基。 目的：增殖少數(shù)目的：增殖少數(shù) 手段：手段：“投其所好投其所好” 混合樣品混合樣品 選擇性培養(yǎng)基選擇性培養(yǎng)基 成為成為 中劣勢菌中劣勢菌 優(yōu)勢菌優(yōu)勢菌 目的：抑制多數(shù)菌目的：抑制多數(shù)菌 手段：手段：“取其所抗取其所抗” 選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基 基礎(chǔ)培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基+嗜好營養(yǎng)物嗜好營養(yǎng)物 基礎(chǔ)培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基+抑制劑抑制劑 以纖維素或石蠟油為唯一碳源的選擇性培養(yǎng)基，可以從混雜的以纖維素或石蠟油為唯一碳源的選擇性培養(yǎng)基，可以從混雜

24、的 微生物群體中分離出能分解纖維素或石蠟油的微生物。微生物群體中分離出能分解纖維素或石蠟油的微生物。 缺乏氮源的選擇性培養(yǎng)基可用來分離固氮微生物缺乏氮源的選擇性培養(yǎng)基可用來分離固氮微生物 抑制劑：抑制劑： 青霉素（抑制青霉素（抑制G+細菌）細菌） 分離分離G-細菌細菌 抗生素抗生素 氯霉素，鏈霉素（抑制細菌）氯霉素，鏈霉素（抑制細菌） 分離酵母菌，霉菌分離酵母菌，霉菌 放線菌酮（抑制酵母，霉菌）放線菌酮（抑制酵母，霉菌） 分離細菌，放線菌分離細菌，放線菌 結(jié)晶紫：抑制結(jié)晶紫：抑制G+ 分離分離G- 染料染料 膽鹽：抑制膽鹽：抑制G+ 分離分離G- 孟加拉紅：抑制細菌、放線菌孟加拉紅：抑制細菌、

25、放線菌 分離酵母，霉菌分離酵母，霉菌 其它其它 疊氮化鈉：抑制霉菌疊氮化鈉：抑制霉菌 分離乳酸菌分離乳酸菌 10%酚數(shù)滴：抑制細菌，霉菌酚數(shù)滴：抑制細菌，霉菌 分離放線菌分離放線菌 用于選擇性的物理因素有：溫度，氧氣，用于選擇性的物理因素有：溫度，氧氣，pH值，滲透壓等值，滲透壓等 如何從土樣中分離產(chǎn)蛋白酶或淀粉酶的芽孢桿菌？如何從土樣中分離產(chǎn)蛋白酶或淀粉酶的芽孢桿菌？ 1）將樣品接入裝有肉湯培養(yǎng)基的三角瓶中，）將樣品接入裝有肉湯培養(yǎng)基的三角瓶中，80 水浴處理水浴處理10分鐘，然后分鐘，然后 37振蕩培養(yǎng)振蕩培養(yǎng)24h； 2）將菌液適當稀釋后，在酪素平板或淀粉平板（鑒將菌液適當稀釋后，在酪素

26、平板或淀粉平板（鑒 別性培養(yǎng)基）上進行涂布分離；別性培養(yǎng)基）上進行涂布分離； 3）挑取透明圈直徑與菌落直徑比值較大的菌落，保）挑取透明圈直徑與菌落直徑比值較大的菌落，保 存于斜面，然后進行搖瓶發(fā)酵，測定其發(fā)酵性能。存于斜面，然后進行搖瓶發(fā)酵，測定其發(fā)酵性能。 （1）種子培養(yǎng)基）種子培養(yǎng)基 用于培養(yǎng)菌種，營養(yǎng)成分相對比較豐富。以長好菌體為用于培養(yǎng)菌種，營養(yǎng)成分相對比較豐富。以長好菌體為 目標，同時兼顧菌種對發(fā)酵培養(yǎng)基的適應(yīng)能力。目標，同時兼顧菌種對發(fā)酵培養(yǎng)基的適應(yīng)能力。 4 4按培養(yǎng)基使用目的劃分按培養(yǎng)基使用目的劃分 （2）發(fā)酵培養(yǎng)基）發(fā)酵培養(yǎng)基 以獲得最大強度的代謝產(chǎn)物為目的。它的原料來源一般

27、以獲得最大強度的代謝產(chǎn)物為目的。它的原料來源一般 較粗放，有時還在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加前體、促進劑或抑制劑，較粗放，有時還在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加前體、促進劑或抑制劑， 以利獲得最多的發(fā)酵產(chǎn)品。以利獲得最多的發(fā)酵產(chǎn)品。 （3）生化測定培養(yǎng)基）生化測定培養(yǎng)基 主要用于測定某種微生物的特定生理特征所用的培養(yǎng)基。主要用于測定某種微生物的特定生理特征所用的培養(yǎng)基。 一般為合成培養(yǎng)基，組成成分明確、恒定，以保證測定工作一般為合成培養(yǎng)基，組成成分明確、恒定，以保證測定工作 的可靠性和重復(fù)性。的可靠性和重復(fù)性。 任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素 任何培養(yǎng)

28、基一旦配成，必須立即進行滅菌處理任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進行滅菌處理 常規(guī)高壓蒸汽滅菌：常規(guī)高壓蒸汽滅菌： 0.1MPa,(121),15-30min0.1MPa,(121),15-30min； 0. 0.056MPa,(112.6),15-30min056MPa,(112.6),15-30min 有時某些成分進行分別滅菌；有時某些成分進行分別滅菌； 加熱容易造成結(jié)構(gòu)破壞的成分需過濾除菌加熱容易造成結(jié)構(gòu)破壞的成分需過濾除菌 二、配制培養(yǎng)基的原則二、配制培養(yǎng)基的原則 配制培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基的4個基本原則：個基本原則： 1. 營養(yǎng)協(xié)調(diào)；營養(yǎng)協(xié)調(diào)； 2.物理、化學(xué)條件適宜；物理、化學(xué)條件適宜；

29、3.目的明確；目的明確； 4. 經(jīng)濟節(jié)約經(jīng)濟節(jié)約 1. 營養(yǎng)協(xié)調(diào)營養(yǎng)協(xié)調(diào) 營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜； 營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜。營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜。 高濃度糖類物質(zhì)、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持高濃度糖類物質(zhì)、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持 和促進微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。和促進微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。 培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接影響微生物培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接影響微生物 的生長繁殖和的生長繁殖和(或或)代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比(C/N) 的影響較大。的影響較大。 C/N比：培養(yǎng)

30、基所含碳源中碳原子的摩爾數(shù)與氮源中氮原子的比：培養(yǎng)基所含碳源中碳原子的摩爾數(shù)與氮源中氮原子的 摩爾數(shù)之比。摩爾數(shù)之比。 發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時： C/N比為比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少； C/N比為比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。 2. 理化條件適宜理化條件適宜 （1）滲透壓；）滲透壓； （2）pH值；值； （3）氧化還原電位；）氧化還原電位； 滲透壓大小由溶液中所含的分子或離子的質(zhì)點數(shù)決定。滲透壓大小由溶液中所含的分子或離子的質(zhì)點數(shù)決定。 等重的物質(zhì)，如果其分子或離子越小

31、，則質(zhì)點數(shù)越等重的物質(zhì)，如果其分子或離子越小，則質(zhì)點數(shù)越 多，因而產(chǎn)生的滲透壓越大。多，因而產(chǎn)生的滲透壓越大。 等滲溶液：適宜微生物生長；等滲溶液：適宜微生物生長； 高滲溶液：細胞發(fā)生質(zhì)壁分離；高滲溶液：細胞發(fā)生質(zhì)壁分離； 低滲溶液：細胞吸水膨脹低滲溶液：細胞吸水膨脹 （1）滲透壓）滲透壓（osmotic presure）和和水活度水活度 （2）pH 培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類型必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類型 微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。 通常培養(yǎng)條件：通常培養(yǎng)條件： 細細 菌：菌：pH7.08.0; 放線菌：放線菌：

32、pH7.58.5; 酵母菌：酵母菌：pH3.86.0; 霉霉 菌：菌： pH4.05.8; 為了維持培養(yǎng)基為了維持培養(yǎng)基pH的相對恒定，通常在培養(yǎng)基中加入的相對恒定，通常在培養(yǎng)基中加入pH緩緩 沖劑，或在進行工業(yè)發(fā)酵時補加酸、堿。沖劑，或在進行工業(yè)發(fā)酵時補加酸、堿。 內(nèi)源調(diào)節(jié)內(nèi)源調(diào)節(jié) 緩沖液：緩沖液：K2HPO4/KH2PO4（pH 6.47.2） 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 固體碳酸鹽：固體碳酸鹽：CaCO3 外源調(diào)節(jié)：流加酸或堿外源調(diào)節(jié)：流加酸或堿 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH值的方法還有流加碳源（降低值的方法還有流加碳源（降低pH）或氮源）或氮源(升高升高pH)， 也可以通過控制通氣量。也可以通過控制通氣量。 （

33、3）氧化還原電位）氧化還原電位 氧化還原電位又稱氧化還原電勢（氧化還原電位又稱氧化還原電勢（redox potential），），是度是度 量某氧化還原系統(tǒng)中的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢量某氧化還原系統(tǒng)中的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢 的一種指標，其單位是的一種指標，其單位是V（伏）或伏）或mV（毫伏）。毫伏）。 不同類型微生物生長對氧化還原電位不同類型微生物生長對氧化還原電位()的要求不同的要求不同 好氧性微生物：好氧性微生物：+0.1伏以上時可正常生長伏以上時可正常生長,以以+0.3+0.4伏為宜；伏為宜； 厭氧性微生物：低于厭氧性微生物：低于+0.1伏條件下生長；伏條件下生

34、長； 兼性厭氧微生物：兼性厭氧微生物：+0.1伏以上時進行好氧呼吸伏以上時進行好氧呼吸,+0.1伏以下時進行伏以下時進行 發(fā)酵。發(fā)酵。 氧化還原電位與氧分壓和氧化還原電位與氧分壓和pH有關(guān)有關(guān),也受某些微生物代謝產(chǎn)物的影響也受某些微生物代謝產(chǎn)物的影響 增加通氣量增加通氣量(如振蕩培養(yǎng)、攪拌如振蕩培養(yǎng)、攪拌)提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入 氧化劑，從而增加氧化劑，從而增加值；值； 培養(yǎng)基中加入抗壞血酸培養(yǎng)基中加入抗壞血酸(0.1%)、硫化氫、硫化氫(0.025%)、半胱氨酸、半胱氨酸 (0.05%)、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇、庖肉等還原性物質(zhì)可降低、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇、庖肉等

35、還原性物質(zhì)可降低值。值。 培養(yǎng)基中加入氧化還原指示劑刃天青可對氧化還原電位進行間接測定培養(yǎng)基中加入氧化還原指示劑刃天青可對氧化還原電位進行間接測定 刃天青在無氧條件下呈無色；在有氧條件下，其顏色與溶刃天青在無氧條件下呈無色；在有氧條件下，其顏色與溶 液的液的pH有關(guān)，一般在中性時呈紫色，酸性時為紅色；在微含氧有關(guān)，一般在中性時呈紫色，酸性時為紅色；在微含氧 溶液中，呈粉紅色。溶液中，呈粉紅色。 3. 目的明確目的明確 實驗室的常用培養(yǎng)基：實驗室的常用培養(yǎng)基： 細菌：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（或普通肉湯培養(yǎng)基）；細菌：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（或普通肉湯培養(yǎng)基）； 放線菌：高氏放線菌：高氏1號合成培養(yǎng)基；號

36、合成培養(yǎng)基； 酵母菌：麥芽汁培養(yǎng)基；酵母菌：麥芽汁培養(yǎng)基； 霉菌：霉菌： 查氏合成培養(yǎng)基；查氏合成培養(yǎng)基； 實驗室一般培養(yǎng)：普通常用培養(yǎng)基；實驗室一般培養(yǎng)：普通常用培養(yǎng)基； 遺傳研究：成分清楚的合成培養(yǎng)基；遺傳研究：成分清楚的合成培養(yǎng)基； 生理、代謝研究：選用相應(yīng)的培養(yǎng)基配方。生理、代謝研究：選用相應(yīng)的培養(yǎng)基配方。 例如枯草芽孢桿菌：例如枯草芽孢桿菌： 一般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或一般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；培養(yǎng)基； 自然轉(zhuǎn)化：基礎(chǔ)培養(yǎng)基；自然轉(zhuǎn)化：基礎(chǔ)培養(yǎng)基； 觀察芽孢：生孢子培養(yǎng)基；觀察芽孢：生孢子培養(yǎng)基； 產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶

37、培養(yǎng)基 成份成份 氧化硫硫氧化硫硫 大腸桿菌大腸桿菌 牛肉膏蛋牛肉膏蛋 高氏一號高氏一號 查氏合成查氏合成 LB LB 主要主要 桿菌培養(yǎng)基桿菌培養(yǎng)基 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 白胨培養(yǎng)基白胨培養(yǎng)基 合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 作用作用 牛肉膏牛肉膏 5 5 碳源碳源（能源）（能源） 、氮源氮源、 無機鹽無機鹽、生長因子生長因子 蛋白胨蛋白胨 10 10 10 10 氮源氮源、碳源碳源（能源）（能源） 、生長因子生長因子 酵母浸膏酵母浸膏 5 5 生長因子生長因子、氮源氮源、碳源碳源（能源）（能源） 葡萄糖葡萄糖 5 5 碳源碳源（能源）（能源） 蔗糖蔗糖 30 30 碳源碳源（能源

38、）（能源） 可溶性淀粉可溶性淀粉 20 20 碳源碳源（能源）（能源） CO2 （來自空氣）（來自空氣） 碳源碳源 （NH4）2SO4 0.4 氮源氮源、無機鹽無機鹽 NH4H2PO4 1 氮源氮源、無機鹽無機鹽 KNO3 1 氮源氮源、無機鹽無機鹽 NaNO3 3 氮源氮源、無機鹽無機鹽 MgSO47H7H2 2O 0.5 O 0.5 0 0. .2 2 0 0. .5 05 0. .5 5 無機鹽無機鹽 FeSO4 0.01 0.01 0.01 無機鹽無機鹽 KH2PO4 4 無機鹽無機鹽 K2HPO4 1 0.5 1 無機鹽無機鹽 NaCl 5 5 0.5 10 無機鹽無機鹽 KCl 0

39、.5 無機鹽無機鹽 CaCl2 0.25 無機鹽無機鹽 S 10 能源能源 H2O 1000 1000 1000 1000 1000 1000 溶劑溶劑 pH 7.0 7.0-7.2 7.0-7.2 7.2-7.4 自然自然 7.0 滅菌條件滅菌條件 12120分分 11230分分 12120分分 12120分分 12120分分 12120分分 4、經(jīng)濟節(jié)約、經(jīng)濟節(jié)約 配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡量利用廉價且易于獲得的原料作為培養(yǎng)配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡量利用廉價且易于獲得的原料作為培養(yǎng) 基成份基成份, 特別是在發(fā)酵工業(yè)中特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以降低生產(chǎn)成本。以降低生產(chǎn)成本。 以粗代精以粗代精 以以“野野”代代 “

40、家家” 以廢代好以廢代好 粗原料營養(yǎng)更完全，效果更好粗原料營養(yǎng)更完全，效果更好,價格便宜。價格便宜。 以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等 都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食。都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食。 糖蜜、乳清、豆制品工業(yè)廢液及造紙黑廢液等都可作為糖蜜、乳清、豆制品工業(yè)廢液及造紙黑廢液等都可作為 培養(yǎng)基的原料。培養(yǎng)基的原料。 以纖代糖以纖代糖 以無機氮代蛋白以無機氮代蛋白 開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。 將大量的纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、將大量的纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、 燃料及人類的食品及飲料。燃料及人類的食品及飲料。 以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類非蛋白質(zhì)或非氨以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類非蛋白質(zhì)或非氨 基酸廉價原料用作發(fā)酵培養(yǎng)基的原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體基酸廉價原料用作發(fā)酵培養(yǎng)基的原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體 蛋白質(zhì)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。蛋白質(zhì)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。 以簡代繁以簡代繁 某藥廠改進鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)基，設(shè)法減去某藥廠改進鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)基，設(shè)