微生物.docx

1、微生物绪论一、什么是微生物微生物 (microorganism) ：对所有形体微小，单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚或没有细胞结构的低等生物的通称。 其中包括：不具细胞结构的病毒；单细胞的立克次氏体、细菌、放线菌；属于真菌的酵母菌与霉菌；单细胞藻类、原生动物等。微生物在分类学中的地位三、微生物学及其分科微生物学：研究微生物的科学，是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭有害微生物，为人类的进步服

2、务。微生物的分科: 依据研究对象不同分为：细菌学、真菌学、病毒学等。 依据研究微生物学基本问题的不同分为：普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学等依据微生物学的应用分为：农业微生物学、工业微生物学、医学微生物学、兽医微生物学、食品微生物学、乳品微生物学、石油微生物学、海洋微生物学、土壤微生物学等。四、微生物的一般特点1.体积小，比表面积大2. 吸收多，转化快。有极高的生长和繁殖速度，为微生物生产量和代谢产物的生产提供了充分的 物质基础。 3.生长旺，繁殖快发酵：生产效率高，发酵周期短，不受气候和季节的影响生物学基本理论研究：研究周期大为缩短，空间减少、经费降低，效

3、率提高4. 易变异，适应强 5.种类多，分布广 五、微生物学的发展简史 1、古代对微生物的利用 （朦胧阶段）2、微生物学的初创时期 （形态描述阶段）列文虎克3、 微生物学的奠基时期（生理水平研究阶段）巴斯德、柯赫：微生物之父4、 微生物学的发展时期 （生化水平研究阶段）5、现代微生物学的发展 （分子生物学研究阶段）第一章 原核微生物第一节 细菌细菌是一类细胞细而短，结构简单，细胞壁坚韧，以二等分裂方式繁殖，水生性较强的原核微生物。 细菌的基本形态：球状、杆状、螺旋状，分被子、被称为球菌、杆菌、螺旋菌A. 球菌（coccus）的排列单球菌: 尿素微球菌双球菌:淋病奈瑟氏球菌链球菌: 乳链球菌四联

4、球菌: 四联微球菌八叠球菌: 藤黄八叠球菌. 尿素八叠球菌葡萄球菌: 金黄色葡萄球菌B.杆菌（Bacillus ）的排列有短杆状、棒状、梭状、梭杆状、月亮状、分枝状、竹节状等一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。 如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）、结核分枝杆菌、炭疽病的病原菌（炭疽杆菌）、破伤风梭菌等。 C.螺旋菌（Spirilla ）的形态及排列弧菌Vibrio：菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈，形似“C”字或逗号，鞭毛偏端生。如寄生性弧菌（蛭弧菌）、霍乱弧菌等。螺（旋）菌Spirillum：菌体回转如螺旋，螺旋数目和螺距大小因种而

5、异，鞭毛二端生，细胞壁坚韧，菌体较硬。螺旋体Spirochaeta：菌体柔软，用于运动的类似鞭毛的轴丝位于细胞外鞘内。如梅毒密螺旋体。二、 细菌的大小球菌用直径表示: 0.51m杆菌用宽长表示：0.210.78m螺旋菌用宽长表示0.31150m三、细菌细胞的结构组成及功能细菌的结构一般结构-全部细菌细胞所共有的结构，包括：细胞壁、细胞膜、 细胞核、核糖体、细胞质等。 特殊结构只在部分细菌细胞中存在的结构，包括：鞭毛、荚膜、芽胞、伞毛等A. 一般结构1、细菌的细胞壁（cell wall）（ 1 ）.革兰氏阳性菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌主要含肽聚糖其次是磷壁酸（革兰氏阳性菌细胞壁特有的成分）（2）

6、.革兰氏阴性菌细胞壁的结构革兰氏阴性细菌的细胞壁由肽聚糖、外膜、外膜蛋白、周质空间组成。C 脂多糖:位于革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质（4）革兰氏染色革兰氏阳性菌（G+）：菌体呈深紫色;革兰氏阴性菌（G）：菌体呈粉红色1 步骤 :记住染色机理：记住（ 5 ）. 细胞壁缺陷型细菌通过人为处理或自然变异,细菌可失去完整的细胞壁,成为细胞壁缺陷型细菌1）L型细菌）：指细菌在某些环境条件下（实验室或宿主体内）通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。2）原生质体（protoplast）：指在人为条件下，用溶菌酶处理或在含青霉素的培养基中培养而抑制新生细胞壁合成而形成的仅由

7、一层细胞膜包裹的，圆球形、渗透压变化敏感的细胞.一般由革兰氏阳性细菌形成。 特点：对环境条件变化敏感，低渗透压、振荡、离心甚至通气等都易引起其破裂； 有的原生质体具有鞭毛，但不能运动，也不被相应噬菌体所感染；在适宜条件（如高渗培养基）可生长繁殖、形成菌落，形成芽孢，及恢复成有细胞壁的正常结构。 比正常有细胞壁的细菌更易导入外源遗传物质，是研究遗传规律和进行原生质体育种的良好实验材料。原生质体融合通过人为方法，使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并产生重组子的过程，称为原生质体融合或细胞融合。能进行原生质体融合的细胞有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌及高等动植物细胞。其过程是：去细胞壁，将原生质

8、体离心聚集，加入促融合剂，检出重组菌落。3）原生质球4）支原体(Mycoplasma)：在长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物。因它的细胞膜中含有一般原核生物所没有的甾醇，所以即使缺乏细胞壁，其细胞膜仍有较高的机械强度。 2 细胞膜：是紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂双分子层和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜。功能：是细胞生命的最后一道屏障，具保护作用。控制的细胞内外物质的运送和交换。合成细胞壁各种组分（LPS、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所。进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。许多酶和电子传递链组分的所在部位。鞭毛着生点和运动能量的供给部。 3 细胞质及其内含

9、物4 核区(nuclear region) 细菌的DNA在细胞质中为单个环状染色体、双链结构，无核膜包围，无核仁。在电子显微镜中常可看到细胞内分离的核区，称为拟核或原核。它没有固定的形态, 是遗传物质的载体.细菌的DNA位于细胞质中，由一个染色体构成，不同种的细菌之间染色体大小不同。其DNA是环状、致密超螺旋，与组蛋白相类似的蛋白质结合。古细菌的染色体和细菌的染色体类似，是一个单个环状的DNA分子，大小通常小于大肠杆菌的DNA。5.质粒:是一种核外的遗传因子。由共价闭合环状双螺旋DNA分子所构成， 存在于细菌染色体外或附加于染色体上，能自我复制，稳定遗传，也可整合到染色体上。它与细菌的许多次生

10、代谢产物的合成及芽胞的形成等有关。 是目前遗传工程中重要的DNA载体之一。B. 细菌细胞的特殊结构1. 荚膜 定义 功能 看前面(1) 荚膜分类：v 大荚膜: 厚约200nm，有明显的外缘和一定的形状，较紧密结合在细胞壁外，用墨黑或苯胺黑负染，光镜下可见；v 微荚膜: 厚200nm，在细胞外结合较紧密，不能用光学显微镜观察到，可用血清学方法显示，易被胰蛋白酶水解。v 粘液层：量大，与细胞表面结合松散，无明显的边界。2. 鞭毛鞭毛着生位置（看前面）4 . 芽孢:某些细菌，在其生长的一定阶段，于菌体内部形成有一定结构，壁厚，折光性强，有较强的抗逆性的休眠体称为芽孢，又称为内生孢子。能产生芽孢的细菌

11、，大部分为G杆菌，主要包括在好气性的芽孢杆菌属和厌气性的梭状芽孢杆菌属中。球菌中只有芽孢八叠球菌属能产生芽孢。螺旋菌中螺状菌属与弧菌属中少数也能产生芽孢。（1）芽孢的作用：有助于抵抗不良环境，尤其对干燥、高温有很强的抗性。（2）芽孢耐热的机制： 芽孢的壁厚而致密 含水量低，并处于休眠状态，代谢活力低 酶含量少且具抗热性 含有大量吡啶二羧酸钙（DPA-Ca）和带有二硫键的蛋白质整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标.常规加压蒸汽灭菌的条件：121、15 min以上；115、30 min以上。伴孢晶体：芽孢杆菌属中的有些种，在形成芽孢的同时，在细胞内部产

12、生一种晶体状多肽类内含物。如苏云金杆菌，形成的晶体一般为菱形、方形或不规则形状，它是一种毒性晶体，对一百多种鳞翅目昆虫有毒性作用，对人畜很安全，现已用为生物杀虫剂。(4)实践意义芽孢的有无作为分类依据确定灭菌程度的依据有利于菌种筛选、保藏 五、细菌的群体形态菌落（colony）：在固体培养基上，由一个或数个菌体细胞或孢子大量生长繁殖而形成肉眼可见的、具有一定形态结构的细胞群体称为菌落。各种细菌在一定条件下形成的菌落形态具有一定的稳定性和专一性，这是衡量菌体纯度和鉴定菌种的重要依据。菌苔：几个或数个菌落连成一片，称为菌苔。纯培养：如果一个菌落是由一个细菌繁殖而来，则称之为纯培养。第二节 放线菌放

13、线菌是一类形态多样，（G+C）mol%含量高，主要以孢子繁殖和陆生较强的G原核生物。在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似。“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”；近代生物学技术则认为“放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。” 放线菌的数量和种类以土壤中分布最多,喜好中性或偏碱性的环境一、放线菌的形态构造 放线菌的个体形态比较复杂, 它包括杆状、简单分枝、分枝发达并产孢子的丝状体。放线菌绝大多数为单细胞构成。放线菌细胞壁主要成分为肽聚糖，所以染色一般为革兰氏阳性，极少阴性。营养期不运动， （G+C）mol%比高。放线菌菌丝宽度与杆菌宽度相近

14、，大约为0.51m，长度不定。根据放线菌菌丝的形态和功能分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种（1）基内菌丝：又称营养菌丝，色淡，较细，具吸收,排泄代谢物的功能2）气生菌丝：营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，有的产色素。（3）孢子丝和分生孢子：孢子丝的排列方式有：单生、丛生、轮生和互生等，螺旋的大小、疏密、数目和方向也彼此不同。所以孢子丝形态、排列方式、螺旋形状都是放线菌重要的分类依据。二、放线菌的繁殖放线菌主要是以无性孢子的方式进行繁殖,此外也可借助菌体断裂繁殖。(1)分生孢子1)横隔分裂形成分生孢子如: 链霉菌属2)菌丝上直接产生分生孢子如: 小单孢菌属（2）孢囊孢子（3）厚壁孢子

15、第二章 真核微生物 原核微生物与真核微生物的主要区别： 1、原核微生物细胞中有明显的核区，没有核膜，核内只含一条染色体；真核微生物的细胞中有明显的核，外有核膜，核中含多条染色体，染色体中含组蛋白。 2、原核微生物的细胞质中无细胞器；真核微生物细胞质中含细胞器。 3、原核微生物细胞质中的核糖体是70S，真核微生物细胞质中的核糖体是80S。第一节 概述一、真核微生物所包括的种类主要有：真菌、单细胞藻类、原生动物等。真菌主要包括：霉菌、酵母菌、蕈子等。原生动物包括：鞭毛虫类、变形虫类、纤毛虫类、孢子虫类、丝孢虫类等。藻类常见类群有：绿藻、金藻和硅藻、甲藻、裸藻、隐藻等。三、名词1. 真菌（fungi

16、）：一类真核微生物，具有细胞壁，但与植物不同，没有光合色素，无根、茎、叶的分化，靠寄生或腐生方式生活，与动物不同，没有吞噬细胞，不能靠吞噬或胞饮吸收食物，只能靠渗透作用自体外吸收营养，单个菌体比原核生物大，结构复杂。2. 酵母菌（yeast）:一群单细胞真菌的统称。凡是单细胞世代时间长、通常以出芽方式进行无性繁殖的低等真菌统称酵母菌，属于子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。3. 霉菌（mould，mold）：一些“丝状真菌”的统称，凡生长在营养基质表面上，形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的小型真菌，统称霉菌。分属于鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门和半知菌亚门。4. 菌物界：与动物、植物并列的

17、一大类真核生物。除指一般的真菌外，包括一些既不宜归入动物，也不宜归入植物，而又不同于一般真菌的真核生物，如粘菌、卵菌等。第二节 酵母菌一、酵母菌的形态和结构 (1)酵母菌的形态 圆形、椭圆形或柠檬形 大小：1-55-30m（2）酵母菌的结构细胞壁：主要成分为葡聚糖（占3050）（外层）和甘露聚糖（530）（内层），有的酵母菌如隐球酵母，在细胞壁外有类似荚膜多糖的物质。二、酵母菌的繁殖酵母菌的繁殖分为：无性繁殖和有性繁殖无性繁殖主要是芽殖，其次是芽裂和裂殖，有些菌还可形成厚壁孢子和节孢子。有性繁殖主要是产生子囊孢子，少数可产生担孢子，有的酵母菌没有有性繁殖。尚未发现有性繁殖的酵母称为假酵母，属于

18、半知菌。凡是有性繁殖产生子囊孢子的酵母称为真酵母。A 无性繁殖（1）芽殖：不同的酵母菌出芽方式不同，有一边出芽、两边出芽、三边出芽及多边出芽。（2）芽裂及裂殖芽裂：先出芽，再从芽基处形成隔膜，把酵母菌分为两个。裂殖：与细菌的裂殖相似。B 有性繁殖主要是形成子囊孢子，它只形成一个子囊，没有子囊果，与霉菌的子囊孢子有所不同。三、酵母菌的菌落 菌落与细菌菌落相似，但较细菌菌落大而且厚，菌落表面湿润粘稠，多为乳白色，少数呈红色。有些种因培养时间太长使菌落表面皱缩。四、常见的酵母菌的代表属酵母菌属：为单细胞，有时也形成假菌丝。地霉属和假丝酵母菌属：它们没有有性繁殖, 属于半知菌, 在它们生长过程中有丝状

19、体和酵母状细胞两种形态。内孢霉属和拟内孢霉属：这两属是从丝状体向酵母状细胞演化的过渡种类，它们先形成菌丝,菌丝上产生无性孢子，孢子脱离菌丝成为酵母状细胞, 酵母状细胞以裂殖进行无性繁殖， 有性繁殖产生子囊孢子。第三节 霉菌二、霉菌菌丝的形态和结构A. 霉菌菌丝的形态:由分枝或不分枝的丝状体构成,菌丝直径一般为2-10m，比细菌或放线菌大几到几十倍。霉菌菌丝有两类：无隔菌丝和有隔菌丝幼年菌丝一般为无色，老龄菌丝常呈各种颜色。在固体培养基上，菌丝体可分化为：营养菌丝、 气生菌丝和繁殖菌丝。在有些时候，有些霉菌菌丝还可以分化成为一些特殊的形态，如假根、吸器、菌核、菌索、子实体。B. 霉菌菌丝结构：三

20、、霉菌的繁殖霉菌分为:无性繁殖和有性繁殖A 无性繁殖指不经过两性细胞的结合,直接在菌丝体上分化产生孢子,再由孢子萌发成新个体。根据孢子形成方式不同分为:(1) 孢囊孢子:先在菌丝体上长出孢子囊,再由孢子囊内分化形成孢子,这种孢子叫孢囊孢子.有些水生霉菌的孢囊孢子带鞭毛,叫游动孢子;另外一些霉菌的孢囊孢子不带鞭毛,叫不动孢子.(2)分生孢子：这是一种靠菌丝分割或缢缩而形成的无性孢子.(3)节孢子（ Arthrospores or Oidia ）这种孢子如同发芽一样由菌体上产生突起,以后根部逐渐紧缩而脱离母体。(4)厚壁孢子（ Chlamydospores ）这种孢子产生于菌丝的顶端或中间,菌丝内

21、原生质收缩变圆,外壁加厚而形成。B 有性繁殖有性繁殖是指两性细胞结合后,经过质配、核配和减数分裂，以一定方式形成有性孢子，再由有性孢子萌发，形成菌丝体。两性细胞结合的方式有多种，不同的霉菌有不同的结合方式，如配子结合、同型配子囊结合、异型配子囊结合、精子配合、菌丝联合等。根据有性孢子形成的方式不同，可以把它分成：卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。(2)接合孢子（ Zygospores ）首先由两段菌丝上形成配子囊，两个配子囊融合经质配、核配形成接合孢子。接合孢子萌发时长出芽管，形成孢子囊，内部分化为孢囊孢子，由孢囊孢子长成菌丝体。接合孢子主要分布于接合菌类中,如毛霉、根霉等。根据产生接合孢子

22、菌丝的来源不同,可分为同宗配合和异宗配合。同宗配合指两个接合的配子囊来源于同一条菌丝体，不借助别的菌体而能独立地进行有性繁殖。异宗配合指两个接合的配子囊须来源于两条菌丝体，每一条菌丝体自身都不能进行有性繁殖。第三章 病毒一、病毒的定义：病毒是一类大分子的具有特殊生命活动形式的非细胞型生物。病毒是超显微的、没有细胞结构的、专性活细胞内寄生的微生物。它们在活细胞外具一般化学大分子特征，一旦进入宿主细胞又具有生命特征。二、病毒的一般特点（1）个体微小病毒大小一般用纳米(nm)表示，多数病毒的个体在20-300 nm之间，通常在100 nm。（2）专性寄生它只有在寄主细胞内存在时才能表现出生命活性，脱

23、离寄主细胞不具任何生命特征。依据病毒的寄主不同，可将病毒分为：动物病毒、植物病毒、昆虫病毒、真菌病毒和噬菌体等。（3）结构简单它无细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成。每种病毒只含一种类型的核酸：RNA或DNA，它是遗传物质的载体。蛋白质则构成了病毒的外壳和与感染相关的酶类，蛋白质也决定了病毒感染的特异性和其抗原性。（4）繁殖方式为复制在寄主细胞内部，按照自己的遗传基因，利用寄主细胞的合成工具和能量，合成自己的各个组件，然后装配成大量新个体。（5）对药物敏感性对一般抗生素不敏感，而对干扰素敏感。第一节 病毒的形态和结构三、病毒的核酸：一种病毒只含一种类型的核酸，RNA或DNA，它们可以是双链或是单

24、链，直线形或是环形，一段或几段。如多数流感病毒核酸是由八段单链直线形RNA片段组成。大多数噬菌体、昆虫病毒含DNA；多数植物病毒、真菌病毒含RNA；动物病毒有的含DNA，有的含RNA。2包含体病毒一般在光镜下看不到，但有些时候，有些种类的病毒在感染寄主细胞后，常在寄主细胞内部形成一种光学显微镜下可以看到的小体，一般呈圆形、卵圆形或多角形，主要由病毒粒子或未装配的病毒亚基组成，也有寄主细胞对病毒的反应产物，这种细胞内含物叫包含体。包含体有的在核内，有的在细胞质中，有些病毒的包含体在核内、质内均有。五、噬菌体噬菌体是专门侵染细菌、放线菌等原核微生物的病毒。它们是细菌等原核微生物在实验室培养和工农业

25、生产中的严重污染物，也是用生物方法杀死有害菌的重要微生物。（一）噬菌体的形态和结构二、噬菌体的繁殖依据噬菌体与宿主的关系，噬菌体可分为烈性噬菌体和温和噬菌体，这两种噬菌体有不同的繁殖方式。烈性噬菌体（virulent phage）:能在寄主细胞内增殖，产生大量子噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。（1）烈性噬菌体的繁殖它包括以下几个过程：A 吸附具有高度的专一性，噬菌体可以识别菌体表面特殊受体，这种受体可以在细菌细胞壁、细胞膜、鞭毛或菌毛上。“噬菌体型” B 侵入当噬菌体用尾部吸附到菌体上后，释放出溶菌酶，把细胞壁打个孔，注入噬菌体的核酸。“外来裂解”C 复制噬菌体侵入敏感细胞后，利用宿主细胞的合成

26、机构，如 核糖体、tRNA、ATP、酶等，使噬菌体核酸复制，并合成大量噬菌体蛋白质，如头部、尾部、尾丝、尾钉蛋白等。D 装配和释放通过以上步骤合成完毕的噬菌体各组成部分，进行组装，形成新的噬菌体。此时寄主细胞裂解，释放出大量新的噬菌体个体。少数噬菌体不裂解寄主细胞，而是从寄主细胞中钻出来。一步生长与一步生长曲线1）寄主细胞内新合成的各种噬菌体的组成部分，装配形成完整的噬菌体粒子，使寄主细胞裂解，噬菌体粒子一次性释放出来，烈性噬菌体的这种生长方式称为一步生长。2）在实验室条件下对噬菌体进行培养，以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标作图，绘制一条来反映噬菌体动态生长规律的曲线，即为噬菌体的一步生

27、长曲线。潜隐期：从噬菌体感染寄主细胞到寄主细 胞内开始有噬菌体粒子形成之间的时期。潜伏期：从噬菌体感染寄主细胞到寄主细胞开始释放出新的噬菌体粒子之间的时期。裂解期：也叫突破期或上升期，从新噬菌体粒子开始释放到全部释放之间的时期。平稳期：成熟期末，受感染的寄主细胞全部裂解，噬菌体数目达到最大，噬菌斑数目稳定在高坪处的时间叫平稳期。（2）温和噬菌体的繁殖当温和噬菌体侵入细菌内部之后，其染色体整合到细菌染色体上或附着到细菌细胞膜上，并随细菌DNA的复制而复制，它不合成自己的蛋白，不形成新的噬菌体，也不裂解细菌细胞。温和噬菌体侵入宿主细胞所引起的这种特性叫溶源性。含有温和噬菌体的核酸却不形成新噬菌体的

28、宿主细胞叫溶源性细胞或溶源性细菌。附着或整合在细菌内部的温和噬菌体的核酸称为原噬菌体，或前噬菌体。温和噬菌体（temperate phage）：有些噬菌体侵染细菌后不产生子噬菌体，也不引起细胞裂解，这些噬菌体称为温和噬菌体或溶源性噬菌体。温和噬菌体的核酸均为双链DNA。溶源性细菌的基本特征：（1）溶源性是溶源性细菌的一个稳定的遗传特性。（2）裂解:自发裂解、诱发裂解。（3）具免疫性。（4）溶源性细菌的复愈。（5）溶源性细菌还可获得一些新的生理特性。如白喉杆菌的白喉毒素。 （6）局限性转导。溶源性转变：细菌因温和噬菌体的感染而溶源化时获得新性状的现象。第四章 微生物的营养三、微生物的营养物质及功

29、能五大类营养物质及功能.1. 水分水进入细胞后，一部分成为细胞的组分，一般是结合态的水，微生物不能利用结合态的水；另一部分处于自由状态。培养微生物时，一般采用自来水、井水、河水即可，如果有特殊要求可用蒸馏水。水在微生物体内的作用：水是微生物细胞的主要化学组分；水是营养物质和代谢产物的良好溶剂，营养物质和代谢产物必须溶解在水中才能进出细胞；水是细胞中各种生物化学反应得以进行的介质，并参与许多生物化学反应；水的比热高，汽化热高，又是热的良好导体，保证了细胞内的温度不会因代谢过程中释放的能量而骤然上升； 水有利于生物大分子的稳定。2. 碳源物质碳源：能提供微生物营养所需的碳（元）素或碳骨架的营养物质

30、。不同微生物可利用的碳源不同，有的利用无机碳如：CO2或可溶性碳酸盐，有的利用有机碳如：单糖、双糖及多糖。有机碳化物中，单糖、双糖是最容易被微生物利用的碳源物质。有些微生物还可利用烃类、石蜡、酚类、氰化物作碳源物质，这对环境治理很重要。3. 氮源物质氮素是构成微生物细胞物质和代谢产物不可缺少的元素 ，微生物对氮元素的需氧量仅次于碳元素。不同微生物可利用的氮源物质也不同，有的利用分子态氮，有的利用无机氮化物，有的利用有机氮化物。大多数微生物都可以利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐作氮源，硝酸盐常称为生理碱性盐，铵盐常称为生理酸性盐，NH4NO3常称为生理中性盐。实验室常用的氮源有硝酸铵、硫酸铵、尿素、

31、碳酸铵、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、黄豆粉、玉米浆等。4. 无机盐微生物生长需要多种矿质元素，如磷、硫、镁、钾、钙、钠、铁、硼、锰、铜、锌、钼等。矿质元素一般以无机盐的形式供给微生物，如：硫酸钾、氯化钠等。这些元素作用是：参与细胞物质和代谢产物的组成，作为酶的组成和酶的激活剂，维持细胞结构的稳定性，调节和维持细胞内渗透压、pH值及氧化还原电位的平衡，参与细胞内的能量代谢。5. 生长素又称生长因子（growthfactor）是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。它的需要量一般很少。添加生长素的方式是在培养基中加酵母膏、豆芽汁、玉米浆、肝脏浸出液或组织提取液等。另外，有些微生物还需要一些特殊的成分作为生长素，如某些酵母菌和霉菌需要肌醇，某些肺炎球菌需要胆碱，支原体和酵母菌在厌氧条件下生长时需要甾醇等。第二节 微生物的营养类型自然界的微生物依据生长时所