第四章微生物的營養和培養基學習教案2024/3/261目錄微生物營養概述培養基的概念與分類微生物的營養物質與代謝培養基的制備與滅菌微生物在培養基中的生長與繁殖實驗操作與結果分析2024/3/26201微生物營養概述Chapter2024/3/26301020304提供微生物細胞碳元素和能量的來源，如葡萄糖、蔗糖等。碳源用于合成微生物細胞中的蛋白質、核酸等含氮物質，如銨鹽、硝酸鹽等。氮源維持細胞滲透壓、酸堿平衡以及酶的活性，如磷酸鹽、硫酸鹽等。無機鹽某些微生物生長所必需的微量有機物質，如維生素、氨基酸等。生長因子微生物的營養需求2024/3/264以有機物氧化釋放的能量為能源，利用有機物合成細胞物質的微生物，如大多數細菌、真菌。以光為能源，利用有機物合成細胞物質的微生物，如紫硫細菌。以光為能源，利用無機物合成細胞物質的微生物，如藍藻。以無機物氧化釋放的能量為能源，利用無機物合成細胞物質的微生物，如硝化細菌。光能異養型光能自養型化能自養型化能異養型微生物的營養類型2024/3/26501020304水溶性營養物質通過微生物細胞壁的水溶性孔道進入細胞，如葡萄糖、氨基酸等。大分子營養物質通過微生物分泌的胞外酶降解為小分子后吸收，如淀粉、蛋白質等。脂溶性營養物質通過微生物細胞膜的脂質雙層進入細胞，如脂肪酸、甘油等。無機營養物質通過主動運輸或被動擴散進入微生物細胞，如鉀離子、磷酸根離子等。微生物的營養來源2024/3/26602培養基的概念與分類Chapter2024/3/267培養基是供微生物生長、繁殖、代謝的混合養料，通常含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水等。定義提供微生物生長所需的營養和能量，維持微生物的代謝活動，創造適宜的生長環境。作用培養基的定義與作用2024/3/268天然培養基利用天然物質制成的培養基，如麥芽汁、牛肉膏蛋白胨培養基等。根據微生物的營養需求，通過精確控制成分和比例人工合成的培養基。在合成培養基的基礎上，加入少量天然成分制成的培養基。根據某種或某類微生物的特殊營養需求或抗性設計的培養基，用于從混合微生物中分離出目標微生物。在培養基中加入某種試劑或化學物質，依據微生物產生的某種代謝產物與特定試劑或化學藥品反應，產生明顯的特征，從而鑒別不同種類的微生物。合成培養基選擇性培養基鑒別培養基半合成培養基培養基的分類與內容2024/3/269培養基的選用原則根據目標微生物的營養需求和生長特性，選擇適宜的培養基類型和成分。在滿足微生物生長需求的前提下，盡量選用價格低廉、易于獲得的原料。選用的培養基應易于制備、保存和使用，方便實驗操作。確保選用的培養基無毒無害，不會對環境和人體健康造成危害。針對性原則經濟性原則可操作性原則安全性原則2024/3/261003微生物的營養物質與代謝Chapter2024/3/2611提供微生物細胞合成所需碳元素的營養物質。碳源能源碳源與能源的關系為微生物生命活動提供所需能量的物質。碳源通常也是能源，但有些碳源只能作為構成細胞成分，而不能為微生物提供能量。030201碳源與能源2024/3/2612

氮源與生長因子氮源提供微生物合成細胞含氮物質的營養來源。生長因子微生物生長不可缺少，但自身不能合成，必須由外界提供的微量有機物質。氮源與生長因子的關系氮源是生長因子的重要組成元素之一，但并非所有氮源都能作為生長因子。2024/3/2613123微生物生長所必需的無機元素，通常以離子形式存在。無機鹽微生物生長所需的少量元素，通常以痕量形式存在。微量元素參與細胞結構組成、維持滲透壓平衡、調節酸堿度等。無機鹽與微量元素的作用無機鹽與微量元素2024/3/261401水是微生物細胞的主要組成成分，占細胞總重量的70%-90%。020304水是良好的溶劑，為細胞內生化反應的進行提供了必要的環境。水能調節細胞內的溫度，保證生命活動的正常進行。水在細胞內的含量和分布受到嚴格的調控，以維持細胞的正常生理功能。水的營養作用2024/3/261504培養基的制備與滅菌Chapter2024/3/2616培養基的制備方法與步驟調整pH值用酸或堿調整培養基的pH值，使其適合微生物的生長。配制培養基按照一定比例將各種成分混合，加入適量的水或緩沖液，攪拌均勻。選擇合適的培養基成分根據所要培養的微生物種類和實驗需求，選擇合適的碳源、氮源、無機鹽、生長因子等培養基成分。過濾除菌將配制好的培養基通過濾膜過濾，去除其中的細菌和其他微生物。分裝與滅菌將過濾后的培養基分裝到試管、培養皿等容器中，并進行高壓蒸汽滅菌或使用其他滅菌方法。2024/3/2617通過高溫高壓蒸汽對培養基進行滅菌，原理是高溫使微生物體內的蛋白質變性，從而達到殺死微生物的目的。高壓蒸汽滅菌法將培養基放入烘箱中，利用高溫干燥空氣進行滅菌，原理是高溫使微生物體內的酶失活，從而達到滅菌效果。干熱滅菌法利用濾膜過濾培養基，去除其中的細菌和其他微生物，原理是物理截留作用。過濾除菌法培養基的滅菌方法與原理2024/3/2618保存方法使用前檢查避免反復使用注意安全操作培養基的保存與使用注意事項將滅菌后的培養基存放在干燥、陰涼處，避免陽光直射和高溫。如需長期保存，可置于4℃冰箱中。使用前應對培養基進行檢查，確認其是否受到污染或變質。如發現異常情況，應及時處理或更換新的培養基。一般情況下，培養基不建議反復使用。如需再次使用，應對其進行重新滅菌處理。在使用培養基時，應注意安全操作，避免發生意外事故。如不慎將培養基濺到皮膚或眼睛中，應立即用清水沖洗并就醫。2024/3/261905微生物在培養基中的生長與繁殖Chapter2024/3/262003生長曲線的應用了解微生物的生長規律，指導生產實踐，如控制發酵過程、優化培養基配方等。01微生物生長曲線的四個階段遲緩期、對數期、穩定期、衰亡期。02生長速率常數表示微生物每小時的分裂次數，即生長速率。微生物的生長曲線與生長速率2024/3/2621繁殖速度不同微生物的繁殖速度差異很大，如細菌一般20-30分鐘分裂一次，而酵母菌可能需要數小時。繁殖速度與生長條件的關系營養、溫度、pH值等條件都會影響微生物的繁殖速度。繁殖方式無性繁殖（如細菌的二分裂）和有性繁殖（如酵母菌的接合生殖）。微生物的繁殖方式與繁殖速度2024/3/2622營養因素碳源、氮源、無機鹽、生長因子等是微生物生長所必需的營養物質，缺乏或過量都會影響微生物的生長。環境因素溫度、pH值、氧氣濃度、滲透壓等環境因素對微生物的生長也有重要影響。例如，溫度過高或過低都會抑制微生物的生長；pH值不適宜也會使微生物生長受阻。生物因素競爭、拮抗、共生等生物關系也會影響微生物的生長。例如，某些微生物會分泌抗生素抑制其他微生物的生長。影響微生物生長繁殖的因素2024/3/262306實驗操作與結果分析Chapter2024/3/2624010204實驗目的與要求掌握微生物的基本營養需求及培養基的組成了解不同培養基的類型及其特點學會配制和滅菌培養基的基本方法通過實驗操作，培養觀察、分析和解決問題的能力032024/3/2625材料細菌、真菌等微生物菌種；牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、瓊脂等培養基原料設備天平、燒杯、量筒、玻璃棒、培養皿、高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫培養箱、顯微鏡等實驗材料與設備2024/3/26261.培養基的配制按照培養基配方準確稱量各原料將原料加入燒杯中，加入適量蒸餾水，加熱溶解實驗步驟與操作方法2024/3/2627調節pH值至適宜范圍定容至所需體積，分裝至試管或培養皿中2.培養基的滅菌實驗步驟與操作方法2024/3/2628將分裝好的培養基放入高壓蒸汽滅菌鍋中設定滅菌條件（如121℃，20分鐘），進行滅菌處理滅菌結束后，取出培養基并冷卻至適宜溫度實驗步驟與操作方法2024/3/26293.接種與培養在無菌操作臺上，將待測微生物菌種接種至已滅菌的培養基上將接種后的培養基放入恒溫培養箱中，設定適宜的培養條件（如溫度、濕度等）進行培養實驗步驟與操作方法2024/3/26304.觀察與記錄定期觀察微生物的生長情況，記錄菌落形態、顏色等特征繪制微生物生長曲線，了解微生物的生長規律實驗步驟與操作方法2024/3/26311.實驗結果描述觀察到的微生物生長情況，包括菌落形態、顏色等特征展示繪制的微生物生長曲線，分析微生物的生長規律實驗結果分析與討論2024/3/263203比較不同培養基類型對微生物生長的促進作用，