第四章
微生物的营养
生物工程学院
车振明
微生物的特点：
食谱广、胃口大
营养物质,那些能够满足微生物机体生长,
繁殖和完成各种生理活动所需的物质,
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 是生物维持和延续其生命形式的
一种生理过程。
（参见 P75）
本章内容：
第一节 微生物的营养要求
微生物们需要吃什么？
第三节 营养物质进入细胞
微生物们是怎样吃东西的?
第二节 培养基
如何给微生物们做饭?
第一节 微生物的营养要求
一、微生物细胞的化学组成
微生物细胞
水,70%-90%
干物质 有机物 蛋白质、糖、脂、
核酸、维生素等及其降
解产物
无机物（盐）
微生物 动物 植物之间存在“营养上的统一性”
细胞化学元素组成,
主要元素,碳 氢 氧 氮 磷 硫 钾 镁 钙 铁等
微量元素,锌 锰 钠 氯 钼 硒 钴 铜 钨 镍 硼等
第一节 微生物的营养要求
二、营养物质及其生理功能
微生物与动植物营养要素的比较
微生物动物
（异养）
异养 自养
绿色植物
（自养）
碳源 糖类、脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳酸盐等 二氧化碳
氮源 蛋白质及其降解物 蛋白质及其降解
物、有机氮化物、
无机氮化物、氮
无机氮化物、氮 无机氮化物
能源 与碳源同 与碳源同 氧化无机物或利用日
光能
利用日光能
生长因子 维生素 有些需要维生素等
生长因子
不需要 不需要
无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐
水分 水 水 水 水
第一节 微生物的营养要求
二、营养物质及其生理功能
微生物细胞的化学成分及分析
微生物生长所需要的营养物质及其生理功能
略
详见 P75~81
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
异养型生物
自养型生物生长所需要的营养物质
生物生长过程中能量的来源 光能营养型化能营养型
光能自养型,以光为能源,不依赖有机物即可正常生长
光能异养型,以光为能源,但生长需要一定的有机营养
化能自养型,以无机物的氧化获得能量,生长不依赖有
机营养物
化能异养型,以有机物的氧化获得能量,生长依赖于有
机营养物质
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
划分依据 营养类型 特点
碳源 自养型 ( a u t o t r o p h s ) 以 CO
2
为唯一或主要碳源
异养型 ( h e t e r o t r o p h s ) 以有机物为碳源
能源 光能营养型 ( p h o t o t r o p h s ) 以光为能源
化能营养型 ( c h e m o t r o p h s ) 以有机物氧化释放的化学能为能源
电子供体 无机营养型 ( l i t h o t r o p h s ) 以还原性无机物为电子供体
有机营养型 ( o r g a n o t r o p h s ) 以有机物为电子供体
微生物营养类型 (Ⅰ)
（参见 P81）
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
微生物的营养类型 (Ⅱ)
营养类型 电子供体 碳源 能源 举例
光能无机自养型
（光能自养型）
H
2
,H
2
S, S 或 H
2
O CO 2 光能 着色细菌、蓝细菌、藻类
光能有机异养型
（光能异养型）
有机物 有机物 光能 红螺细菌
化能无机自养型
（化能自养型）
H
2
,H
2
S, Fe
2+
、
NH
3
或 NO
2
-
CO
2 化学能
( 无机物氧化 )
氢细菌、硫杆菌、亚硝化单
胞菌 属 (Nitr osomonas ),甲
烷杆菌属
(Methanobac terium), 醋 杆
菌属 (Acetob acter)
化能有机异养型
（化能异养型）
有机物 有机物 化学能
（有机物氧化 )
假单胞菌属、芽孢杆菌属、
乳酸菌属、真菌、原生动物
（参见 P82）
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
1．光能无机自养型（光能自养型）
*能以 CO2为主要唯一或主要碳源；
*进行光合作用获取生长所需要的能量；
*以无机物如 H2,H2S,S等作为供氢体或电子供
体, 使 CO2还原为细胞物质 ；
例如,藻类及蓝细菌等和植物一样,以水为电子供体
(供氢体 ),进行产氧型的光合作用,合成细胞物质,而
红硫细菌,以 H2S为电子供体,产生细胞物质,并伴随
硫元素的产生,
CO2+ 2H2S 光能光合色素 [ CH2O] + 2S+ H2O
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
2．光能有机异养型（光能异养型）
不能以 CO2为主要或唯一的碳源；
以有机物作为供氢体,利用光能将 CO2还原为细胞物质
在生长时大多数需要外源的生长因子；
例如,红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供
氢体,将 CO2还原成细胞物质,同时积累丙酮。
CHOH + CO2
H3C
H3C
2
光能
光合色素 2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
光能无机自养型 和 光能有机异养型
微生物可利用光能生长,在地球早期生态
环境的演化过程中起重要作用。
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
3．化能无机自养型（化能自养型）
*生长所需要的能量来自无机物氧化过程中
放出的化学能；
*以 CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生
长时，利用 H2,H2S,Fe2+,NH3或 NO2-等作为
电子供体使 CO2还原成细胞物质。
化能无机自养型只存在于微生物中,可在完全
无机及无光的环境中生长,它们广泛分布于土
壤及水环境中,参与地球物质循环,
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
4．化能有机异养型（化能异养型）
?生长所需要的能量均来自有机物氧化过程
中放出的化学能；
?生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，
如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。
有机物通常既是碳源也是能源；
?大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机
异养型微生物；
?所有致病微生物均为化能有机异养型微生物
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
4．化能有机异养型（化能异养型）
腐生型 (metatrophy),可利用无生命的有机物
(如动植物尸体和残体 )作为碳源；
寄生型 (paratrophy),寄生在活的寄主机体内
吸取营养物质,离开寄主就不能生存；
在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：
兼性腐生型 (facultive metatrophy)；
兼性寄生型 (facultive paratrophy)；
（参见 P82）
不同营养类型之间的界限并非绝对 （ P82）,
?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
*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；
微生物营养类型的可变性无疑有
利于提高其对环境条件变化的适
应能力
三、微生物的营养类型
第一节 微生物的营养要求
5．营养缺陷型
某些菌株发生突变 (自然突变或人工诱变 )后,
失去合成某种 (或某些 )对该菌株生长必不可少
的物质 (通常是生长因子如氨基酸、维生素 )的
能力,必须从外界环境获得该物质才能生长繁
殖,这种突变型菌株称为营养缺陷型 (auxotroph),
相应的野生型菌株称为原养型 (prototroph)。
营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方
面的研究。
（见 P82）
微生物生长需要的生长因子与营养缺陷型
之间的关系？
第二节 培养基
培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用的基础
培养基 （ medium） 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。
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
（参见 P82,P85）
任何培养基一旦配成,必须立即进行灭菌处理
常规高压蒸汽灭菌
某些成分进行分别灭菌；
过滤除菌；
1.05kg/cm2,121.3℃ 15-30分钟
0.56kg/cm2,112.6℃ 15-30分钟
第二节 培养基 （参见 P82）
一、选用和设计培养基的原则和方法
在微生物学研究和生长实践中,配置合适的
培养基是一项最基本的要求。
1、选择适宜的营养物质
2、营养物的浓度及配比合适
3、物理、化学条件适宜
4、经济节约
5、精心设计、试验比较
一、选用和设计培养基的原则和方法
1、选择适宜的营养物质
培养不同的微生物必须采用不同的培养条件 ;
实验室的常用培养基：
细菌,牛肉膏蛋白胨培养基 (简称肉汤培养基 );
放线菌,高氏 1号合成培养基培养 ;
酵母菌,麦芽汁培养基 ;
霉菌,查氏合成培养基,
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 ;
生理、代谢研究,选用相应的培养基方,
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,
成份 氧化硫硫 大肠杆菌 牛肉膏蛋 高氏一号 查氏合成 L B 主要
杆菌培养基 培养基 白胨培养基 合成培养基 培养基 培养基 作用
牛肉膏 5 碳源 （能源）, 氮源,
无机盐, 生长因子
蛋白胨 1 0 1 0 氮源, 碳源 （能源）, 生长因子
酵母浸膏 5 生长因子, 氮源, 碳源 （能源）
葡萄糖 5 碳源 （能源）
蔗糖 3 0 碳源 （能源）
可溶性淀粉 2 0 碳源 （能源）
CO
2
（来自空气） 碳源
（ NH
4
）
2
SO
4
0, 4 氮源, 无机盐
NH
4
H
2
PO
4
1 氮源, 无机盐
K N O
3
1 氮源, 无机盐
N a N O
3
3 氮源, 无机盐
M g S O
4
· 7H
2
O 0, 5 0, 2 0, 5 0, 5 无机盐
Fe S O
4
0, 0 1 0, 0 1 0, 0 1 无机盐
KH
2
PO
4
4 无机盐
K
2
H PO
4
1 0, 5 1 无机盐
N a C l 5 5 0, 5 1 0 无机盐
K C l 0, 5 无机盐
C a C l
2
0, 2 5 无机盐
S 1 0 能源
H
2
O 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 溶剂
pH 7, 0 7, 0 - 7, 2 7, 0 - 7, 2 7, 2 - 7, 4 自然 7, 0
灭菌条件 12 1 ℃ 20 分 1 1 2 ℃ 30 分 12 1 ℃ 20 分 121 ℃ 20 分 1 2 1 ℃ 20 分 1 21 ℃ 20 分
（参见 P82）
培养目的不同,原料的选择和配比不同,
一、选用和设计培养基的原则和方法
2、营养物质浓度及配比合适
营养物质的浓度适宜；
营养物质之间的配比适宜；高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等
不仅不能维持和促进微生物的生长，反而
起到抑制或杀菌作用 。
培养基中各营养物质之间的浓度配比也直
接影响微生物的生长繁殖和 (或 )代谢产物
的形成和积累,其中碳氮比 (C/N)的影响大,
发酵生产谷氨酸,
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 。
（参见 P84）
一、选用和设计培养基的原则和方法
3、物理化学条件适宜
pH
水活度
氧化还原电位
3、物理化学条件适宜
1） pH
培养基的 pH必须控制在一定的范围内,以满足
不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物
通常培养条件：
细菌与放线菌,pH7~7.5
酵母菌和霉菌,pH4.5~6范围内生长
为了维持培养基 pH的相对恒定,通常在培养
基中加入 pH缓冲剂,或在进行工业发酵时补
加酸、碱。
3、物理化学条件适宜
2） 水活度
（参见 P80）
在天然环境中,微生物可实际利用的自由水
或游离水的含量,
一般用在一定的温度和压力条件下,溶液的
蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表
示,即,αw=Pw/Pow
式中 Pw代表溶液蒸汽压力
POw代表纯水蒸汽压力。
纯水 α w为 1.00,溶液中溶质越多,α w越小。
微生物一般在 αw为 0.60～ 0.99的条件下生
长,αw过低时,微生物生长的迟缓期延长,比
生长速率和总生长量减少。
微生物不同，其生长的最适 αw不同。
3、物理化学条件适宜
2） 水活度
（参见 P80）
3、物理化学条件适宜
3）氧化还原电位 （参见 P85）
氧化还原电位又称氧化还原电势 (redox potential),是
度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂
接受电子趋势的一种指标,其单位是 V(伏 )或 mV(毫伏 ).
就向微生物与 pH的关系一样,不同类型微生物
生长对氧化还原电位 (Ф)的要求不同
好氧性微生物, +0.1伏以上时可正常生长,
以 +0.3～ +0.4伏为宜 ；
厌氧性微生物,低于 +0.1伏条件下生长 ；
兼性厌氧微生物,+0.1伏以上时进行好氧呼吸,
+0.1伏以下时进行发酵 。
3、物理化学条件适宜
3）氧化还原电位 （参见 P85）
氧化还原电位与氧分压和 pH有关,也受某些微
生物 代谢产物 的影响
增加通气量 (如振荡培养、搅拌 )提高培养基的氧
分压,或加入氧化剂，从而增加 Ф值；
在培养基中加入抗坏血酸 （ 0.1%）,硫化氢
(0.025%)、半胱氨酸 (<0.05%)、谷胱甘肽、二硫苏糖
醇、庖肉等还原性物质可降低 Ф值。
培养基中加入氧化还原指示剂刃天青可对
氧化还原电位进行间接测定
一、选用和设计培养基的原则和方法
4、经济节约 （参见 P85）
配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原
料作为培养基成份,特别是在发酵工业中,以降
低生产成本。
以粗代精 以, 野, 代, 家,
以废代好 以简代繁
以烃代粮 以纤代糖
以无机氮代蛋白
对微生物来说,各种粗原料营养更加完全,
效果更好,而且在经济上也节约。
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质的野生植物,
可以部分取代粮食用于工业发酵的碳源。
以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微
生物的原料,例如,糖蜜 (制糖工业中含有蔗糖的废液 )
乳清 (乳制品工业中含有乳糖的废液 )、豆制品工业
废液及黑废液 (造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫
酸纸浆 )等都可作为培养基的原料,工业上的甲烷发
酵主要利用废水、废渣作原料,在我国农村,已推广
利用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料,另
外,大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆
酵母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常
用的发酵工业原料。
某制药厂改进链霉素发酵液中的原有配方,
设法减去 30-50%的黄豆饼粉,25%的葡萄糖
和 20%硫酸铵，结果反而提高了产量。
以石油或天然气副产品代替糖质原料来培
养微生物。生产石油蛋白将石油产品转化
成一些产值更高的高级醇、脂肪酸、环烷
酸等化工产品和若干合成物；对石油产品
的品质进行改良，如脱硫、脱蜡等。
开发利用纤维素这种世界上含量最丰富的可
再生资源,将大量的纤维素农副产品转变为优
质饲料,工业发酵原料,燃料,人类的食品及饮料
以大气氮、铵盐、硝酸盐或尿素等一类非
蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养
基的原料让微生物转化成菌体蛋白质或含
氮的发酵产物供人们利用。
一、选用和设计培养基的原则和方法
5、精心设计、试验比较
*进行生态模拟,研究某种微生物的培养条件 ;
*文献查阅,设计特定微生物的培养基配方 ;
*试验比较,确定特定微生物的最佳培养条件,
第二节 培养基 （参见 P86）
二,培养基的类型及应用
1．按成份不同划分
天然培养基 (complex medium)
以化学成分还不清楚的或化学成分不恒定
的天然有机物组成
合成培养基 (synthetic medium)
是由化学成份完全了解的物质配制而成的
培养基，也称化学限定培养基
(chemically defined medium)
营养物质 来源 主要成份
牛肉浸膏 瘦牛肉组织浸出汁浓缩而 富含水溶性碳水化合物、有机
成的膏状物质 氮化合物、维生素、盐等
蛋白胨 将肉、酪素或明胶用酸或 富含有机氮化合物、也含有一
蛋白酶水解后干燥而成的 些维生素和碳水化合物
粉末状物质
酵母浸膏 酵母细胞的水溶性提取物 富含 B 类维生素,也含有有机氮
浓缩而成的膏状物质 化合物和碳水化合物
第二节 培养基 （参见 P86）
二,培养基的类型及应用
2．根据物理状态划分
固体培养基 ;
半固体培养基 ;
液体培养基,
第二节 培养基 （参见 P86）
二、培养基的类型及应用
3．按用途划分
1）基础培养基 (minimum medium)
在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需
的基本营养物质的培养基,也称为基本培养基,
终体积（ ml ） 250 500 1000
（ NH 4 ） 2 SO 4 2g 4g 8g
K 2 H P O 4 14g 28g 56g
KH 2 PO 4 6g 12g 24g
柠檬酸钠 · 2H 2 O 1g 2g 4g
终体积 5 m l 50 m l 10 0 m l 20 0 m l
2% Mg 2 SO 4 · 7H 2 O
（ 100 ×）
50 ? l 500 ? l 1 m l 2 m l
25 % 葡萄糖
（ 50 ×）
100 ? l 1 m l 2 m l 4 m l
基本盐溶液
（ 4 ×）
1,25 m l 12,5 m l 25 m l 50 m l
水 3,6 m l 36 m l 72 m l 14 4 m l
氨基酸 ( 50 ? g/ m l ) * 25 ? l 250 ? l 500 ? l 1 m l
氨基酸 ( 20 ? g/ m l ) 10 ? l 100 ? l 200 ? l 400 ? l
2）完全培养基 (complete medium)
在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需
的所有营养物质的培养基,
牛肉膏蛋白胨培养基就是枯草芽孢杆菌等
的完全培养基
（参见 P87）
二,培养基的类型及应用
3．按用途划分
3)加富培养基 和 富集培养基 (enrichment medium)
在普通培养基 (如肉汤蛋白胨培养基 )中
加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰
富的培养基,
这些特殊营养物质包括 血液、血清、酵
母浸膏动植物组织液 等。
用来培养营养要求比较苛刻的异养型微
生物,如培养百日咳博德氏菌 (Bordetella
pertussis)需要含有血液的加富培养基。
根据待分离微生物的特点设计的培养基,用
于从环境中富集和分离某种微生物,(目的微
生物在这种培养基中较其他微生物生长速
度快,并逐渐富集而占优势,从而容易达到分
离该种微生物的目的,)
（参见 P88）二、培养基的类型及应用
3．按用途划分
4）鉴别培养基 (differential medium)
用于鉴别不同类型微生物的培养基
特定的化学反应,产生明显的特征性变化，
根据这种特征性变化,可将该种微生物与
其他微生物区分开来。
4）鉴别培养基 (differential medium)
培养基名称 加入化学物质 微生物代谢产物 培养基特征性变化 主要用途
酪素培养基 酪素 胞外蛋白酶 蛋白水解圈 鉴别产蛋白酶菌株
明胶培养基 明胶 胞外蛋白酶 明胶液化 鉴别产蛋白酶菌株
油脂培养基 食用油, 土温,胞外脂肪酶 由淡红色变成深红色 鉴别产脂肪酶菌株
中性红指示剂
淀粉培养基 可溶性淀粉 胞外淀粉酶 淀粉水解圈 鉴别产淀粉酶菌株
H
2
S 试验培养基 醋酸铅 H
2
S 产生黑色沉淀 鉴别产 H
2
S 菌株
糖发酵培养基 溴甲酚紫 乳酸、醋酸、丙酸等 由紫色变成黄色 鉴别肠道细菌
远藤氏培养基 碱性复红、亚硫酸钠 酸、乙醛 带金属光泽深红色菌落 鉴别水中大肠菌群
伊红美蓝培养基 伊红、美蓝 酸 带金属光泽深紫色菌落 鉴别水中大肠菌群
伊红和美蓝二种苯胺染料可抑制 G+细菌 和
一些难培养的 G— 细菌,在低酸度时,这二种染
料结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用,试
样中的多种肠道菌会在 EMB培养基上产生相
互易区分的特征菌落,因而易于辨。例如大肠
杆菌强烈分解乳糖而产生大量的混合酸,菌体
呈酸性,菌落被染成深紫色，从菌落表面的反
射光中还可看到绿色金属闪光。
二、培养基的类型及应用
5）选择培养基 (selective medium)
用于将某种或某类微生物从混杂的微生
物群体中分离出来的培养基,
根据不同种类微生物的特殊营养需求或
对某种化学物质的敏感性不同,在培养基中
加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制
不需要的微生物的生长,有利于所需微生物
的生长。
3．按用途划分
5）选择 培养基 (selective medium)
5）选择培养基 (selective medium)
第三节 营养物质进入细胞 （参见 P90）
一,扩散 (diffusion)
二、促进扩散 (facilitated diffusion)
三、主动运输 (active transport)
四、膜泡运输 (memberane vesicle transport)
第三节 营养物质进入细胞 （参见 P90）
一、扩散 (diffusion)
第三节 营养物质进入细胞 （参见 P90）
一、扩散 (diffusion)
物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性
质有关,分子量小、脂溶性、极性小的物质易
通过扩散进出细胞。
扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主
要方式,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、苯、一些
气体分子 (O2,CO2)及某些氨基酸在一定程度
上也可通过扩散进出细胞,
（参见 P91）二、促进扩散 (facilitated diffusion)
*被动的物质跨膜运输方式
*物质运输过程中不消耗能量
*参与运输的物质本身的分子结构不发生变化
*不能进行逆浓度运输
*运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
通过促进扩散进行跨膜运输的物质需要借助与
载体 (carrier)的作用才能进入细胞 (图 4-1),而且每
种载体只运输相应的物质,具有较高的专一性,
（参见 P91）二、促进扩散 (facilitated diffusion)
载体只影响物质的运输速率,并不改变该物
质在膜内外形成的动态平衡状态 ;
这种性质都类似于酶的作用特征,因此载体
蛋白也称为透过酶 ;透过酶大都是诱导酶,只有
在环境中存在机体生长所需的营养物质时,相
应的透过酶才合成,
（参见 P92）三、主动运输 (active transport)
在物质运输过程中需要消耗能量
可以进行逆浓度运输
主动运输是广泛存在于微生物中的一种主
要的物质运输方式
运输物质所需能量来源,
*好氧微生物与兼性厌氧微生物直接利用呼吸能
*厌氧型微生物利用化学能 (ATP)
*光合微生物利用光能
*嗜盐细菌通过紫膜 (purple membrane)利用光能
（参见 P92）三、主动运输 (active transport)
1、初级主动运输 (primary active transport)
（参见 P92）
三、主动运输 (active transport)
2、次级主动运输 (secondary active transport)
同向运输 (symport)
逆向运输 (antiport)
单向运输 (uniport)
为什么被称为,次级主动运输？
（参见 P93）三、主动运输 (active transport)
3、基团转位 (group translocation)
*有一个复杂的运输系统来完成物质的运输 ;
*物质在运输过程中发生化学变化 ;
基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型
细菌中,主要用于糖的运输,脂肪酸,核苷,碱基
等也可通过这种方式运输,
三、主动运输 (active transport)
3、基团转位 (grouptranslocation)
三、主动运输 (activetransport)
4,Na+,K+- ATP酶 (Na+,K+-ATPase)系统
四、膜泡运输 (memberane vesicle transport)
膜泡运输主要存在于原生动物中,特别是变
形虫 (amoeba),为这类微生物的一种营养物质
的运输方式 )。
本章思考题：
试比较营养物质进入微生物
细胞的几种方式的特点。
微生物的营养
生物工程学院
车振明
微生物的特点：
食谱广、胃口大
营养物质,那些能够满足微生物机体生长,
繁殖和完成各种生理活动所需的物质,
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 是生物维持和延续其生命形式的
一种生理过程。
（参见 P75）
本章内容：
第一节 微生物的营养要求
微生物们需要吃什么？
第三节 营养物质进入细胞
微生物们是怎样吃东西的?
第二节 培养基
如何给微生物们做饭?
第一节 微生物的营养要求
一、微生物细胞的化学组成
微生物细胞
水,70%-90%
干物质 有机物 蛋白质、糖、脂、
核酸、维生素等及其降
解产物
无机物（盐）
微生物 动物 植物之间存在“营养上的统一性”
细胞化学元素组成,
主要元素,碳 氢 氧 氮 磷 硫 钾 镁 钙 铁等
微量元素,锌 锰 钠 氯 钼 硒 钴 铜 钨 镍 硼等
第一节 微生物的营养要求
二、营养物质及其生理功能
微生物与动植物营养要素的比较
微生物动物
（异养）
异养 自养
绿色植物
（自养）
碳源 糖类、脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳酸盐等 二氧化碳
氮源 蛋白质及其降解物 蛋白质及其降解
物、有机氮化物、
无机氮化物、氮
无机氮化物、氮 无机氮化物
能源 与碳源同 与碳源同 氧化无机物或利用日
光能
利用日光能
生长因子 维生素 有些需要维生素等
生长因子
不需要 不需要
无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐
水分 水 水 水 水
第一节 微生物的营养要求
二、营养物质及其生理功能
微生物细胞的化学成分及分析
微生物生长所需要的营养物质及其生理功能
略
详见 P75~81
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
异养型生物
自养型生物生长所需要的营养物质
生物生长过程中能量的来源 光能营养型化能营养型
光能自养型,以光为能源,不依赖有机物即可正常生长
光能异养型,以光为能源,但生长需要一定的有机营养
化能自养型,以无机物的氧化获得能量,生长不依赖有
机营养物
化能异养型,以有机物的氧化获得能量,生长依赖于有
机营养物质
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
划分依据 营养类型 特点
碳源 自养型 ( a u t o t r o p h s ) 以 CO
2
为唯一或主要碳源
异养型 ( h e t e r o t r o p h s ) 以有机物为碳源
能源 光能营养型 ( p h o t o t r o p h s ) 以光为能源
化能营养型 ( c h e m o t r o p h s ) 以有机物氧化释放的化学能为能源
电子供体 无机营养型 ( l i t h o t r o p h s ) 以还原性无机物为电子供体
有机营养型 ( o r g a n o t r o p h s ) 以有机物为电子供体
微生物营养类型 (Ⅰ)
（参见 P81）
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
微生物的营养类型 (Ⅱ)
营养类型 电子供体 碳源 能源 举例
光能无机自养型
（光能自养型）
H
2
,H
2
S, S 或 H
2
O CO 2 光能 着色细菌、蓝细菌、藻类
光能有机异养型
（光能异养型）
有机物 有机物 光能 红螺细菌
化能无机自养型
（化能自养型）
H
2
,H
2
S, Fe
2+
、
NH
3
或 NO
2
-
CO
2 化学能
( 无机物氧化 )
氢细菌、硫杆菌、亚硝化单
胞菌 属 (Nitr osomonas ),甲
烷杆菌属
(Methanobac terium), 醋 杆
菌属 (Acetob acter)
化能有机异养型
（化能异养型）
有机物 有机物 化学能
（有机物氧化 )
假单胞菌属、芽孢杆菌属、
乳酸菌属、真菌、原生动物
（参见 P82）
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
1．光能无机自养型（光能自养型）
*能以 CO2为主要唯一或主要碳源；
*进行光合作用获取生长所需要的能量；
*以无机物如 H2,H2S,S等作为供氢体或电子供
体, 使 CO2还原为细胞物质 ；
例如,藻类及蓝细菌等和植物一样,以水为电子供体
(供氢体 ),进行产氧型的光合作用,合成细胞物质,而
红硫细菌,以 H2S为电子供体,产生细胞物质,并伴随
硫元素的产生,
CO2+ 2H2S 光能光合色素 [ CH2O] + 2S+ H2O
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
2．光能有机异养型（光能异养型）
不能以 CO2为主要或唯一的碳源；
以有机物作为供氢体,利用光能将 CO2还原为细胞物质
在生长时大多数需要外源的生长因子；
例如,红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供
氢体,将 CO2还原成细胞物质,同时积累丙酮。
CHOH + CO2
H3C
H3C
2
光能
光合色素 2 CH3C0CH3 +[ CH2O] + H2O
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
光能无机自养型 和 光能有机异养型
微生物可利用光能生长,在地球早期生态
环境的演化过程中起重要作用。
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
3．化能无机自养型（化能自养型）
*生长所需要的能量来自无机物氧化过程中
放出的化学能；
*以 CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生
长时，利用 H2,H2S,Fe2+,NH3或 NO2-等作为
电子供体使 CO2还原成细胞物质。
化能无机自养型只存在于微生物中,可在完全
无机及无光的环境中生长,它们广泛分布于土
壤及水环境中,参与地球物质循环,
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
4．化能有机异养型（化能异养型）
?生长所需要的能量均来自有机物氧化过程
中放出的化学能；
?生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，
如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。
有机物通常既是碳源也是能源；
?大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机
异养型微生物；
?所有致病微生物均为化能有机异养型微生物
第一节 微生物的营养要求
三、微生物的营养类型
4．化能有机异养型（化能异养型）
腐生型 (metatrophy),可利用无生命的有机物
(如动植物尸体和残体 )作为碳源；
寄生型 (paratrophy),寄生在活的寄主机体内
吸取营养物质,离开寄主就不能生存；
在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：
兼性腐生型 (facultive metatrophy)；
兼性寄生型 (facultive paratrophy)；
（参见 P82）
不同营养类型之间的界限并非绝对 （ P82）,
?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
*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；
微生物营养类型的可变性无疑有
利于提高其对环境条件变化的适
应能力
三、微生物的营养类型
第一节 微生物的营养要求
5．营养缺陷型
某些菌株发生突变 (自然突变或人工诱变 )后,
失去合成某种 (或某些 )对该菌株生长必不可少
的物质 (通常是生长因子如氨基酸、维生素 )的
能力,必须从外界环境获得该物质才能生长繁
殖,这种突变型菌株称为营养缺陷型 (auxotroph),
相应的野生型菌株称为原养型 (prototroph)。
营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方
面的研究。
（见 P82）
微生物生长需要的生长因子与营养缺陷型
之间的关系？
第二节 培养基
培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用的基础
培养基 （ medium） 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。
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
（参见 P82,P85）
任何培养基一旦配成,必须立即进行灭菌处理
常规高压蒸汽灭菌
某些成分进行分别灭菌；
过滤除菌；
1.05kg/cm2,121.3℃ 15-30分钟
0.56kg/cm2,112.6℃ 15-30分钟
第二节 培养基 （参见 P82）
一、选用和设计培养基的原则和方法
在微生物学研究和生长实践中,配置合适的
培养基是一项最基本的要求。
1、选择适宜的营养物质
2、营养物的浓度及配比合适
3、物理、化学条件适宜
4、经济节约
5、精心设计、试验比较
一、选用和设计培养基的原则和方法
1、选择适宜的营养物质
培养不同的微生物必须采用不同的培养条件 ;
实验室的常用培养基：
细菌,牛肉膏蛋白胨培养基 (简称肉汤培养基 );
放线菌,高氏 1号合成培养基培养 ;
酵母菌,麦芽汁培养基 ;
霉菌,查氏合成培养基,
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 ;
生理、代谢研究,选用相应的培养基方,
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,
成份 氧化硫硫 大肠杆菌 牛肉膏蛋 高氏一号 查氏合成 L B 主要
杆菌培养基 培养基 白胨培养基 合成培养基 培养基 培养基 作用
牛肉膏 5 碳源 （能源）, 氮源,
无机盐, 生长因子
蛋白胨 1 0 1 0 氮源, 碳源 （能源）, 生长因子
酵母浸膏 5 生长因子, 氮源, 碳源 （能源）
葡萄糖 5 碳源 （能源）
蔗糖 3 0 碳源 （能源）
可溶性淀粉 2 0 碳源 （能源）
CO
2
（来自空气） 碳源
（ NH
4
）
2
SO
4
0, 4 氮源, 无机盐
NH
4
H
2
PO
4
1 氮源, 无机盐
K N O
3
1 氮源, 无机盐
N a N O
3
3 氮源, 无机盐
M g S O
4
· 7H
2
O 0, 5 0, 2 0, 5 0, 5 无机盐
Fe S O
4
0, 0 1 0, 0 1 0, 0 1 无机盐
KH
2
PO
4
4 无机盐
K
2
H PO
4
1 0, 5 1 无机盐
N a C l 5 5 0, 5 1 0 无机盐
K C l 0, 5 无机盐
C a C l
2
0, 2 5 无机盐
S 1 0 能源
H
2
O 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 溶剂
pH 7, 0 7, 0 - 7, 2 7, 0 - 7, 2 7, 2 - 7, 4 自然 7, 0
灭菌条件 12 1 ℃ 20 分 1 1 2 ℃ 30 分 12 1 ℃ 20 分 121 ℃ 20 分 1 2 1 ℃ 20 分 1 21 ℃ 20 分
（参见 P82）
培养目的不同,原料的选择和配比不同,
一、选用和设计培养基的原则和方法
2、营养物质浓度及配比合适
营养物质的浓度适宜；
营养物质之间的配比适宜；高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等
不仅不能维持和促进微生物的生长，反而
起到抑制或杀菌作用 。
培养基中各营养物质之间的浓度配比也直
接影响微生物的生长繁殖和 (或 )代谢产物
的形成和积累,其中碳氮比 (C/N)的影响大,
发酵生产谷氨酸,
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 。
（参见 P84）
一、选用和设计培养基的原则和方法
3、物理化学条件适宜
pH
水活度
氧化还原电位
3、物理化学条件适宜
1） pH
培养基的 pH必须控制在一定的范围内,以满足
不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物
通常培养条件：
细菌与放线菌,pH7~7.5
酵母菌和霉菌,pH4.5~6范围内生长
为了维持培养基 pH的相对恒定,通常在培养
基中加入 pH缓冲剂,或在进行工业发酵时补
加酸、碱。
3、物理化学条件适宜
2） 水活度
（参见 P80）
在天然环境中,微生物可实际利用的自由水
或游离水的含量,
一般用在一定的温度和压力条件下,溶液的
蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表
示,即,αw=Pw/Pow
式中 Pw代表溶液蒸汽压力
POw代表纯水蒸汽压力。
纯水 α w为 1.00,溶液中溶质越多,α w越小。
微生物一般在 αw为 0.60～ 0.99的条件下生
长,αw过低时,微生物生长的迟缓期延长,比
生长速率和总生长量减少。
微生物不同，其生长的最适 αw不同。
3、物理化学条件适宜
2） 水活度
（参见 P80）
3、物理化学条件适宜
3）氧化还原电位 （参见 P85）
氧化还原电位又称氧化还原电势 (redox potential),是
度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂
接受电子趋势的一种指标,其单位是 V(伏 )或 mV(毫伏 ).
就向微生物与 pH的关系一样,不同类型微生物
生长对氧化还原电位 (Ф)的要求不同
好氧性微生物, +0.1伏以上时可正常生长,
以 +0.3～ +0.4伏为宜 ；
厌氧性微生物,低于 +0.1伏条件下生长 ；
兼性厌氧微生物,+0.1伏以上时进行好氧呼吸,
+0.1伏以下时进行发酵 。
3、物理化学条件适宜
3）氧化还原电位 （参见 P85）
氧化还原电位与氧分压和 pH有关,也受某些微
生物 代谢产物 的影响
增加通气量 (如振荡培养、搅拌 )提高培养基的氧
分压,或加入氧化剂，从而增加 Ф值；
在培养基中加入抗坏血酸 （ 0.1%）,硫化氢
(0.025%)、半胱氨酸 (<0.05%)、谷胱甘肽、二硫苏糖
醇、庖肉等还原性物质可降低 Ф值。
培养基中加入氧化还原指示剂刃天青可对
氧化还原电位进行间接测定
一、选用和设计培养基的原则和方法
4、经济节约 （参见 P85）
配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原
料作为培养基成份,特别是在发酵工业中,以降
低生产成本。
以粗代精 以, 野, 代, 家,
以废代好 以简代繁
以烃代粮 以纤代糖
以无机氮代蛋白
对微生物来说,各种粗原料营养更加完全,
效果更好,而且在经济上也节约。
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质的野生植物,
可以部分取代粮食用于工业发酵的碳源。
以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养微
生物的原料,例如,糖蜜 (制糖工业中含有蔗糖的废液 )
乳清 (乳制品工业中含有乳糖的废液 )、豆制品工业
废液及黑废液 (造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫
酸纸浆 )等都可作为培养基的原料,工业上的甲烷发
酵主要利用废水、废渣作原料,在我国农村,已推广
利用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料,另
外,大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、玉米浆
酵母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常
用的发酵工业原料。
某制药厂改进链霉素发酵液中的原有配方,
设法减去 30-50%的黄豆饼粉,25%的葡萄糖
和 20%硫酸铵，结果反而提高了产量。
以石油或天然气副产品代替糖质原料来培
养微生物。生产石油蛋白将石油产品转化
成一些产值更高的高级醇、脂肪酸、环烷
酸等化工产品和若干合成物；对石油产品
的品质进行改良，如脱硫、脱蜡等。
开发利用纤维素这种世界上含量最丰富的可
再生资源,将大量的纤维素农副产品转变为优
质饲料,工业发酵原料,燃料,人类的食品及饮料
以大气氮、铵盐、硝酸盐或尿素等一类非
蛋白质或非氨基酸廉价原料用作发酵培养
基的原料让微生物转化成菌体蛋白质或含
氮的发酵产物供人们利用。
一、选用和设计培养基的原则和方法
5、精心设计、试验比较
*进行生态模拟,研究某种微生物的培养条件 ;
*文献查阅,设计特定微生物的培养基配方 ;
*试验比较,确定特定微生物的最佳培养条件,
第二节 培养基 （参见 P86）
二,培养基的类型及应用
1．按成份不同划分
天然培养基 (complex medium)
以化学成分还不清楚的或化学成分不恒定
的天然有机物组成
合成培养基 (synthetic medium)
是由化学成份完全了解的物质配制而成的
培养基，也称化学限定培养基
(chemically defined medium)
营养物质 来源 主要成份
牛肉浸膏 瘦牛肉组织浸出汁浓缩而 富含水溶性碳水化合物、有机
成的膏状物质 氮化合物、维生素、盐等
蛋白胨 将肉、酪素或明胶用酸或 富含有机氮化合物、也含有一
蛋白酶水解后干燥而成的 些维生素和碳水化合物
粉末状物质
酵母浸膏 酵母细胞的水溶性提取物 富含 B 类维生素,也含有有机氮
浓缩而成的膏状物质 化合物和碳水化合物
第二节 培养基 （参见 P86）
二,培养基的类型及应用
2．根据物理状态划分
固体培养基 ;
半固体培养基 ;
液体培养基,
第二节 培养基 （参见 P86）
二、培养基的类型及应用
3．按用途划分
1）基础培养基 (minimum medium)
在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需
的基本营养物质的培养基,也称为基本培养基,
终体积（ ml ） 250 500 1000
（ NH 4 ） 2 SO 4 2g 4g 8g
K 2 H P O 4 14g 28g 56g
KH 2 PO 4 6g 12g 24g
柠檬酸钠 · 2H 2 O 1g 2g 4g
终体积 5 m l 50 m l 10 0 m l 20 0 m l
2% Mg 2 SO 4 · 7H 2 O
（ 100 ×）
50 ? l 500 ? l 1 m l 2 m l
25 % 葡萄糖
（ 50 ×）
100 ? l 1 m l 2 m l 4 m l
基本盐溶液
（ 4 ×）
1,25 m l 12,5 m l 25 m l 50 m l
水 3,6 m l 36 m l 72 m l 14 4 m l
氨基酸 ( 50 ? g/ m l ) * 25 ? l 250 ? l 500 ? l 1 m l
氨基酸 ( 20 ? g/ m l ) 10 ? l 100 ? l 200 ? l 400 ? l
2）完全培养基 (complete medium)
在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需
的所有营养物质的培养基,
牛肉膏蛋白胨培养基就是枯草芽孢杆菌等
的完全培养基
（参见 P87）
二,培养基的类型及应用
3．按用途划分
3)加富培养基 和 富集培养基 (enrichment medium)
在普通培养基 (如肉汤蛋白胨培养基 )中
加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰
富的培养基,
这些特殊营养物质包括 血液、血清、酵
母浸膏动植物组织液 等。
用来培养营养要求比较苛刻的异养型微
生物,如培养百日咳博德氏菌 (Bordetella
pertussis)需要含有血液的加富培养基。
根据待分离微生物的特点设计的培养基,用
于从环境中富集和分离某种微生物,(目的微
生物在这种培养基中较其他微生物生长速
度快,并逐渐富集而占优势,从而容易达到分
离该种微生物的目的,)
（参见 P88）二、培养基的类型及应用
3．按用途划分
4）鉴别培养基 (differential medium)
用于鉴别不同类型微生物的培养基
特定的化学反应,产生明显的特征性变化，
根据这种特征性变化,可将该种微生物与
其他微生物区分开来。
4）鉴别培养基 (differential medium)
培养基名称 加入化学物质 微生物代谢产物 培养基特征性变化 主要用途
酪素培养基 酪素 胞外蛋白酶 蛋白水解圈 鉴别产蛋白酶菌株
明胶培养基 明胶 胞外蛋白酶 明胶液化 鉴别产蛋白酶菌株
油脂培养基 食用油, 土温,胞外脂肪酶 由淡红色变成深红色 鉴别产脂肪酶菌株
中性红指示剂
淀粉培养基 可溶性淀粉 胞外淀粉酶 淀粉水解圈 鉴别产淀粉酶菌株
H
2
S 试验培养基 醋酸铅 H
2
S 产生黑色沉淀 鉴别产 H
2
S 菌株
糖发酵培养基 溴甲酚紫 乳酸、醋酸、丙酸等 由紫色变成黄色 鉴别肠道细菌
远藤氏培养基 碱性复红、亚硫酸钠 酸、乙醛 带金属光泽深红色菌落 鉴别水中大肠菌群
伊红美蓝培养基 伊红、美蓝 酸 带金属光泽深紫色菌落 鉴别水中大肠菌群
伊红和美蓝二种苯胺染料可抑制 G+细菌 和
一些难培养的 G— 细菌,在低酸度时,这二种染
料结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用,试
样中的多种肠道菌会在 EMB培养基上产生相
互易区分的特征菌落,因而易于辨。例如大肠
杆菌强烈分解乳糖而产生大量的混合酸,菌体
呈酸性,菌落被染成深紫色，从菌落表面的反
射光中还可看到绿色金属闪光。
二、培养基的类型及应用
5）选择培养基 (selective medium)
用于将某种或某类微生物从混杂的微生
物群体中分离出来的培养基,
根据不同种类微生物的特殊营养需求或
对某种化学物质的敏感性不同,在培养基中
加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制
不需要的微生物的生长,有利于所需微生物
的生长。
3．按用途划分
5）选择 培养基 (selective medium)
5）选择培养基 (selective medium)
第三节 营养物质进入细胞 （参见 P90）
一,扩散 (diffusion)
二、促进扩散 (facilitated diffusion)
三、主动运输 (active transport)
四、膜泡运输 (memberane vesicle transport)
第三节 营养物质进入细胞 （参见 P90）
一、扩散 (diffusion)
第三节 营养物质进入细胞 （参见 P90）
一、扩散 (diffusion)
物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性
质有关,分子量小、脂溶性、极性小的物质易
通过扩散进出细胞。
扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主
要方式,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、苯、一些
气体分子 (O2,CO2)及某些氨基酸在一定程度
上也可通过扩散进出细胞,
（参见 P91）二、促进扩散 (facilitated diffusion)
*被动的物质跨膜运输方式
*物质运输过程中不消耗能量
*参与运输的物质本身的分子结构不发生变化
*不能进行逆浓度运输
*运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
通过促进扩散进行跨膜运输的物质需要借助与
载体 (carrier)的作用才能进入细胞 (图 4-1),而且每
种载体只运输相应的物质,具有较高的专一性,
（参见 P91）二、促进扩散 (facilitated diffusion)
载体只影响物质的运输速率,并不改变该物
质在膜内外形成的动态平衡状态 ;
这种性质都类似于酶的作用特征,因此载体
蛋白也称为透过酶 ;透过酶大都是诱导酶,只有
在环境中存在机体生长所需的营养物质时,相
应的透过酶才合成,
（参见 P92）三、主动运输 (active transport)
在物质运输过程中需要消耗能量
可以进行逆浓度运输
主动运输是广泛存在于微生物中的一种主
要的物质运输方式
运输物质所需能量来源,
*好氧微生物与兼性厌氧微生物直接利用呼吸能
*厌氧型微生物利用化学能 (ATP)
*光合微生物利用光能
*嗜盐细菌通过紫膜 (purple membrane)利用光能
（参见 P92）三、主动运输 (active transport)
1、初级主动运输 (primary active transport)
（参见 P92）
三、主动运输 (active transport)
2、次级主动运输 (secondary active transport)
同向运输 (symport)
逆向运输 (antiport)
单向运输 (uniport)
为什么被称为,次级主动运输？
（参见 P93）三、主动运输 (active transport)
3、基团转位 (group translocation)
*有一个复杂的运输系统来完成物质的运输 ;
*物质在运输过程中发生化学变化 ;
基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型
细菌中,主要用于糖的运输,脂肪酸,核苷,碱基
等也可通过这种方式运输,
三、主动运输 (active transport)
3、基团转位 (grouptranslocation)
三、主动运输 (activetransport)
4,Na+,K+- ATP酶 (Na+,K+-ATPase)系统
四、膜泡运输 (memberane vesicle transport)
膜泡运输主要存在于原生动物中,特别是变
形虫 (amoeba),为这类微生物的一种营养物质
的运输方式 )。
本章思考题：
试比较营养物质进入微生物
细胞的几种方式的特点。
