第四章微生物的营养和培养基一、名词解释：01.营养物质（nutrient）：又叫营养素或营养，微生物从周围环境中吸收具有营养功能的各种物质，以满足合成细胞、提供能量和调节新陈代谢的需要，这些物质称为营养物。02.微生物营养（nutrition）：又叫营养作用，微生物从外部环境中吸收营养物并加以利用的过程。03.生长因子（growthfactor）：微生物生长不可缺少的微量有机物，其自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要，包括维生素、氨基酸及碱基等。04.水活度（wateractivity，cw）：用来表示水可被微生物利用程度的一个量。是指在一定的温度和压力下，溶液的蒸汽压与纯水的蒸汽压之比。微生物生存的水活度范围是为0.63~0.99之间。水活度值越大，水的可利用程度越高。05.初级主动运输（primaryactivetransport）：是指电子传递系统、ATP酶或细菌嗜紫红质引起的质子运输方式，从物质运输的角度考虑是一种质子的主动运输方式。06.次级主动运输（secondaryactivetransport）：通过初级主动运输建立的能化膜在质子浓度差（或电子差）消失的过程中，往往偶联其他物质的运输，包括同向运输、逆向运输和单向运输三种方式。07.膜泡运输（memberanevesicletransport）：细胞通过趋向运动靠近营养物质，将营养物质吸附到膜表面，然后在该物质附近膜内陷，包围该物质，最后形成一个含有营养物质的膜泡，之后膜泡离开膜而进入细胞内的运输方式。包括胞吞作用和胞饮作用。1
1 第四章 微生物的营养和培养基 一、名词解释： 01. 营养物质（nutrient）：又叫营养素或营养，微生物从周围环境中吸收具 有营养功能的各种物质，以满足合成细胞、提供能量和调节新陈代谢的需要，这 些物质称为营养物。 02. 微生物营养（nutrition）：又叫营养作用，微生物从外部环境中吸收营养 物并加以利用的过程。 03. 生长因子（growth factor）：微生物生长不可缺少的微量有机物，其自身 不能合成或合成量不足以满足机体生长需要，包括维生素、氨基酸及碱基等。 04. 水活度（water activity, aw）： 用来表示水可被微生物利用程度的一个量。 是指在一定的温度和压力下，溶液的蒸汽压与纯水的蒸汽压之比。微生物生存的 水活度范围是为 0.63~0.99 之间。水活度值越大，水的可利用程度越高。 05. 初级主动运输（primary active transport）：是指电子传递系统、ATP 酶或 细菌嗜紫红质引起的质子运输方式，从物质运输的角度考虑是一种质子的主动运 输方式。 06. 次级主动运输（secondary active transport）：通过初级主动运输建立的能 化膜在质子浓度差（或电子差）消失的过程中，往往偶联其他物质的运输，包括 同向运输、逆向运输和单向运输三种方式。 07. 膜泡运输（memberane vesicle transport）：细胞通过趋向运动靠近营养物 质，将营养物质吸附到膜表面，然后在该物质附近膜内陷，包围该物质，最后形 成一个含有营养物质的膜泡，之后膜泡离开膜而进入细胞内的运输方式。包括胞 吞作用和胞饮作用
08.Nat，K+-泵：原生质膜上的一种离子通道蛋白Nat，K+-ATP酶，能把Na*由胞内“泵”出胞外，并将K+“泵入”胞内，因此将该酶称为Nat，K+-泵。09.培养基（medium,culturemedium）：是人工配制适合微生物生长繁殖和积累代谢产物所需要的营养基质。10.营养缺陷型（auxotroph）：某些菌株发生突变后，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、维生素等）的能力，必须从外界环境中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。二、填空题01.微生物所需要的六大营养要素是碳素、氮素、矿质元素、生长因素、能量和水。02.微生物细胞中大量矿质元素包括P、S、K、Mg、Ca、Fe等六种；微生物中的主要微量元素包括Mn、Mo、Co、Zn等四种。03.根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将微生物分为光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型四类。04.微生物的营养类型，根据其所需碳素营养物质的不同，分为有机营养型（异养型）和无机营养型（自养型）：根据其生长所需的能量来源不同分为光能营养型和化能营养型。05.紫色非硫细菌在光照和厌氧条件下属于光能营养型微生物，而在黑暗与好氧条件下，则为化能营养型微生物。06.在营养物质运输中顺浓度梯度方向运输营养物质的运输方式是单纯扩散和协助扩散。既消耗能量又需要载体的运输方式是主动运输和基团移位2
2 08. Na+，K+ -泵：原生质膜上的一种离子通道蛋白 Na+，K+ -ATP 酶，能把 Na+由胞内“泵”出胞外，并将 K+“泵入”胞内，因此将该酶称为 Na+，K+ -泵。 09. 培养基（medium, culture medium）：是人工配制适合微生物生长繁殖和积 累代谢产物所需要的营养基质。 10. 营养缺陷型（auxotroph）：某些菌株发生突变后，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、维生素等）的能力，必 须从外界环境中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。 二、填空题 01. 微生物所需要的六大营养要素是碳素、氮素、矿质元素、生长因素、能 量和水。 02. 微生物细胞中大量矿质元素包括 P、S、K、Mg、Ca、Fe 等六种；微生 物中的主要微量元素包括 Mn、Mo、Co、Zn 等四种。 03. 根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将微生物分为光能自养型、 光能异养型、化能自养型和化能异养型四类。 04. 微生物的营养类型，根据其所需碳素营养物质的不同，分为有机营养型 （异养型）和无机营养型（自养型）；根据其生长所需的能量来源不同分为光能 营养型和化能营养型。 05. 紫色非硫细菌在光照和厌氧条件下属于光能营养型微生物，而在黑暗与 好氧条件下，则为化能营养型微生物。 06. 在营养物质运输中顺浓度梯度方向运输营养物质的运输方式是单纯扩散 和协助扩散。既消耗能量又需要载体的运输方式是主动运输和基团移位
07.在营养物质的四种运输方式中，只有基团移位运输方式改变了被运输物质的化学组成。08.基团转位主要存在于兼性厌氧菌和厌氧菌中，它能将糖、核苷、脂肪酸等运进微生物细胞中。09.在磷酸转移酶系统（PTS）中，磷酸基团来源于磷酸烯醇式丙酮酸（PEP)。PTS由五中蛋白质组成，即酶I、酶II（包括a、b、c三个亚基）和一种热稳定蛋白（Hpr）10.主动运输的具体方式有多种，主要有初级主动运输、次级主动运输、基团转位和Nat、K+-ATP酶系统等。11.微生物生长所需要的生长因子包括维生素、氨基酸、碱基等。12.维生素在机体中所起的作用主要是作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢。13.以(NH4)SO4为氮源培养微生物时，由于NH4+被吸收，会导致培养基pH下降，因为称之为生理酸性盐。以KNO3为为氮源培养微生物时，由于NO3被吸收，会导致培养基pH升高，因此称之为生理碱性盐。14.亚硝酸细菌在氧化NH的过程中获得细胞生长所需的能量，并利用这些能量将CO2还原为细胞有机物，因此该菌的营养类型属于化能自养型15.在蓝细菌和藻类的光合作用中，以H2O作供氢体，有2放出，并将CO2原为细胞有机物。在绿硫细菌的光合作用中，没有氢气放出，以HS作供氢体，将CO2还原为细胞有机物。16.缺少合成氨基酸能力的微生物被称为氨基酸营养缺陷型；缺少合成维生素能力的微生物称为维生素营养缺陷型；缺少碱基合成能力的微生物称为碱基营养缺陷型。3
3 07. 在营养物质的四种运输方式中，只有基团移位运输方式改变了被运输物 质的化学组成。 08. 基团转位主要存在于兼性厌氧菌和厌氧菌中，它能将糖、核苷、脂肪酸 等运进微生物细胞中。 09. 在磷酸转移酶系统（PTS）中，磷酸基团来源于磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）。 PTS 由五中蛋白质组成，即酶 I、酶 II（包括 a、b、c 三个亚基）和一种热稳定 蛋白（Hpr）。 10. 主动运输的具体方式有多种，主要有初级主动运输、次级主动运输、基 团转位和 Na+、K+ -ATP 酶系统等。 11. 微生物生长所需要的生长因子包括维生素、氨基酸、碱基等。 12. 维生素在机体中所起的作用主要是作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢。 13. 以(NH4)2SO4 为氮源培养微生物时，由于 NH4 ＋被吸收，会导致培养基 pH 下降，因为称之为生理酸性盐。以 KNO3 为为氮源培养微生物时，由于 NO3 −被 吸收，会导致培养基 pH 升高，因此称之为生理碱性盐。 14. 亚硝酸细菌在氧化 NH3 的过程中获得细胞生长所需的能量，并利用这些 能量将 CO2 还原为细胞有机物，因此该菌的营养类型属于化能自养型。 15. 在蓝细菌和藻类的光合作用中，以 H2O 作供氢体，有 O2 放出，并将 CO2 原为细胞有机物。在绿硫细菌的光合作用中，没有氧气放出，以 H2S 作供氢体， 将 CO2 还原为细胞有机物。 16. 缺少合成氨基酸能力的微生物被称为氨基酸营养缺陷型；缺少合成维生 素能力的微生物称为维生素营养缺陷型；缺少碱基合成能力的微生物称为碱基营 养缺陷型
17.细菌、酵母细胞中的氮素含量比霉菌高，通常为细胞干重的7~13%18.琼脂是由藻类（海产石花菜）中提取的一种高度分支的复杂多糖，其熔点为96℃，凝固点为40℃，pH微酸，绝大多数微生物不能利用，是最理想的凝固剂。固体培养基中加入的琼脂一般为1.5~2%，半固体培养基中含量一般为0.2~0.7% 。19.明胶是由胶原蛋白制备得到的产物，其熔点为25℃，凝固点为20℃，pH酸性，可被许多微生物利用，目前已很少作为凝固剂。硅胶是由无机的硅酸钠（Na2SiO3）及硅酸钾（K2SiO3）被盐酸及硫酸中和时凝集而成的胶体，不含有机物，适合配制分离与培养自养型微生物的培养基。20.在培养基中加入染料亮绿或结晶紫，可以抑制革兰氏阳性细菌的生长，从而达到分离革兰氏阴性细菌的目的；加入青霉素、四环素或链霉素，可以抑制细菌和放线菌生长，而将酵母菌和霉菌分离出来；加入数滴10%酚，可抑制细菌和霉菌生长，从而分离出放线菌来。三、选择题01.硝化细菌是（A）A.化能自养菌B.化能异菌C.光能自养菌D.光能异养菌02.蓝细菌的营养类型属于（A）A.光能自养B.光能异养C.化能自养D.化能异养03.E.coli的营养类型属于（C）A.光能自养B.光能异养C.化能自养D.化能异养04.能用分子氮作氮源的微生物有（B）A.酵母菌B.蓝细菌C.苏云金杆菌D.大肠杆菌4
4 17. 细菌、酵母细胞中的氮素含量比霉菌高，通常为细胞干重的 7~13%。 18. 琼脂是由藻类（海产石花菜）中提取的一种高度分支的复杂多糖，其熔 点为 96℃，凝固点为 40℃，pH 微酸，绝大多数微生物不能利用，是最理想的凝 固剂。固体培养基中加入的琼脂一般为 1.5~2％，半固体培养基中含量一般为 0.2~0.7％。 19. 明胶是由胶原蛋白制备得到的产物，其熔点为 25℃，凝固点为 20℃，pH 酸性，可被许多微生物利用，目前已很少作为凝固剂。硅胶是由无机的硅酸钠 （Na2SiO3）及硅酸钾（K2SiO3）被盐酸及硫酸中和时凝集而成的胶体，不含有 机物，适合配制分离与培养自养型微生物的培养基。 20. 在培养基中加入染料亮绿或结晶紫，可以抑制革兰氏阳性细菌的生长， 从而达到分离革兰氏阴性细菌的目的；加入青霉素、四环素或链霉素，可以抑制 细菌和放线菌生长，而将酵母菌和霉菌分离出来；加入数滴 10％酚，可抑制细 菌和霉菌生长，从而分离出放线菌来。 三、选择题 01. 硝化细菌是 （ A ） A.化能自养菌 B.化能异菌 C.光能自养菌 D.光能异养菌 02. 蓝细菌的营养类型属于（ A ） A.光能自养 B.光能异养 C.化能自养 D.化能异养 03. E.coli 的营养类型属于 （ C ） A.光能自养 B.光能异养 C.化能自养 D.化能异养 04. 能用分子氮作氮源的微生物有 （ B ） A.酵母菌 B.蓝细菌 C.苏云金杆菌 D.大肠杆菌
05.自养型微生物和异养型微生物的主要差别是（B）A.所需能源物质不同B.所需碳源不同C.所需氮源不同D.所需的生长因子不同06.单纯扩散和促进扩散的主要区别是（C）A.物质运输的浓度梯度不同B.前者不需能量，后者需要能量C.前者不需要载体，后者需要载体D.被运送的物质是否发生化学结构改变07.微生物生长所需要的生长因子有（D）A.微量元素B.氨基酸和碱基C.维生素D.B和C二者08.培养基中使用酵母膏主要为微生物提供（C）A.生长因素B.碳源C.氮源D.矿质元素09.用牛肉膏作培养基能为微生物提供（D）A.碳源B.氮源C.生长因素D.A/B/C都提供10.细胞中存在的一种最主要运输方式为（C）A.单纯扩散B.促进扩散C.主动运输D.基团转位四、判断题01.化能自养型微生物生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能量。（V）02.所有的微生物都能以葡萄糖作碳源。（×）03.光能自养菌和化能自养菌都利用CO2作碳源合成细胞有机物。（V）04.添加酵母膏配制培养基主要是提供微生物生长所需要的维生素。（V）05.组成微生物细胞的化学元素来自微生物生长所需要的营养物质。（V）06.水的主要功能是维持微生物细胞的膨压和作为生化反应的溶剂。（／）5
5 05. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是（ B ） A.所需能源物质不同 B.所需碳源不同 C.所需氮源不同 D.所需的生长 因子不同 06. 单纯扩散和促进扩散的主要区别是（ C ） A.物质运输的浓度梯度不同 B.前者不需能量，后者需要能量 C.前者不需 要载体，后者需要载体 D.被运送的物质是否发生化学结构改变 07. 微生物生长所需要的生长因子有（ D ） A. 微量元素 B. 氨基酸和碱基 C. 维生素 D. B 和 C 二者 08. 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供（ C ） A.生长因素 B.碳源 C.氮源 D.矿质元素 09. 用牛肉膏作培养基能为微生物提供（ D ） A.碳源 B.氮源 C.生长因素 D.A / B / C 都提供 10. 细胞中存在的一种最主要运输方式为（ C ） A.单纯扩散 B.促进扩散 C.主动运输 D.基团转位 四、判断题 01. 化能自养型微生物生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学 能量。（√） 02. 所有的微生物都能以葡萄糖作碳源。（×） 03. 光能自养菌和化能自养菌都利用 CO2 作碳源合成细胞有机物。（√） 04. 添加酵母膏配制培养基主要是提供微生物生长所需要的维生素。（√） 05. 组成微生物细胞的化学元素来自微生物生长所需要的营养物质。（√） 06. 水的主要功能是维持微生物细胞的膨压和作为生化反应的溶剂。（√）