培养基,分离培养基和细菌的利用方式

细菌培养基 营养肉汤（ nutrient broth)： 牛肉膏 3g； 蛋白胨 5g ； 水 1000ml； pH 7.27.4放线菌培养基 高氏 1号：可溶性淀粉 20g； KNO3 1g; K2HPO4 1gMgSO4 0.5g NaCl 1g; FeSO47H2O 0.5g水 1000ml; pH 7.27.4霉菌培养基 查氏（ zapek)培养基：蔗糖 30g; KCl 0.5g; MgSO4.H2O 0.5g;FeSO4 0.5g 水 1000ml; K2HPO4 1g;NaNO3 3g; pH 6.7酵母菌培养基 麦芽汁培养基 3.3.1 根据所培养微生物的微生物类群来分 细菌培养基 放线菌培养基 霉菌培养基 33.3 培养基的类型及应用味精生产菌北京棒状杆菌 AS1299的一级种子（用摇床培养）培养基配方： 葡萄糖 3% 玉米浆 2.53.5%尿素 0.30.5% K2HPO4 0.10.2%MgSO4 0.05%二级种子（ 1200升发酵罐）培养基配方：以水解糖 3% 代替葡萄糖 3% ，其他成分相同。3.3.2 根据培养目的来分 种子培养基 (seed culture medium) 是为保证发酵生产获得大量优质种子而设计的培养基，特点是营养较丰富，氮源比例较高。有时为使菌种能迅速适应后面的发酵条件，还有意识地加入发酵培养基的基质。 发酵培养基 (fermentation medium) 用于生产预定发酵产物，一般以碳为主要元素，碳源含量往往高于种子培养基。大规模生产时，原料应价廉易得，还应有利于下游的分离提取。3.3.3 按对培养基成分的了解程度来分 天然培养基 (complex medium)： 也称作 chemically undefined medium。 利用 化学成分还不完全清楚或不恒定 的天然物质，（如肉汤、蛋白胨、麦芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等）制成的培养基，天然培养基比较经济，除实验室经常使用外，更适宜于在生产上用来大规模地培养微生物和生产微生物产品。 合成（组合）培养基 (synthetic medium)： 也称作 chemically defined medium. 由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，该类培养基的 组成成分精确、清楚 ，重复性强，但微生物生长较慢，且价格昂贵，故一般适于在实验室范围内他有关研生物营养需要、代谢、分类鉴定、生物测定以及菌种选育、遗传分析等方面的研究工作。如高氏培养基、察氏培养基等 . 半组合培养基 (semi-defined medium)： 在合成培养基的基础上添加些天然成份，以更有效地满足微生物对营养物的需要 .如马铃薯蔗糖培养基实验室常用天然培养基3.3.4 按制备后培养基外观的物理状态来分 液体培养基 (liquid medium)： 液体培养基不含任何凝固剂，菌体与培养基充分接触，操作方便，常用于大规模的工业生产以及在实验室进行微生物生理代谢等基本理论的研究工作。可据培养后的浊度判断微生物的生长程度 . 固体培养基 (solid medium)： 天然固体营养基质制成的培养基，或液体培养基中加入一定量凝固剂（琼脂 1.52 )而呈固体状态的培养基。为微生物的生长提供营养表面。常用于微生物的分离、纯化、计数等方面的研究。可依使用目的不同而制成斜面、平板等形式 . 半固体培养基 (semi-solid medium)： 在液体培养基中加入 0.2-0.7的琼脂构成的培养基。常用来观察细菌运动的特征，以进行菌种鉴定和噬菌体效价滴定等方面的实验工作。 1.不被微生物分解、利用、液化；2.不因消毒灭菌而被破坏；3.在微生物的生长温度内保持固态；4.凝固点的温度对微生物无害；5.透明度好，粘着力强理想凝固剂应具备的条件3.3.4 按特殊用途划分 基础培养基 (minimum medium): 是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基； 另外基础培养基也可作为一些特殊培养基的基础成分（如制备糖发酵培养基时） . 选择性培养基 (selective medium)： 是根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设计出来的一类培养基。利用这种培养基可用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来 . 鉴别性培养基 (differential medium)： 用于鉴别不同类型微生物的培养基，在普通培养基中加入能与某种代谢产物发生反应的指示剂或化学药品，从而产生某种明显的特征性变化，以区别不同的微生物，例： 伊红美兰乳糖培养基（ Eosin Methylene Blue） 加富培养基 (enriched medium)： 在普通培养基中加入某些特殊的营养物，如血、血清、动、植物组织液或其他营养物质（或生长因子）的一类营养丰富的培养基。用来培养营养要求苛刻的微生物，或用以 富集（数量上占优势） 和分离某中微生物 .选择培养基 (selective medium)选择培养基 (selective medium)鉴别培养基 (differential medium)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。4、微生物吸收营养物质的方式4.1 单纯扩散 (simple diffusion or passive diffusion)被输送的物质，靠细胞内外浓度为动力，以透析或扩散的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。特点： 扩散 是非特异性的 营养物质吸收方式：如营养物质通过细胞膜中的含水小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩散； 在扩散过程中营养物质的结构不发生变化：即既不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； 物质运输的速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差有关，即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小，直到胞内外物质浓度相同； 不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式：因此，物质不能进行逆浓度运输。 可运送的养料有限：限于水、溶于水的气体，及 分子量小，脂溶性、极性小的营养物质。单纯扩散模式图细胞膜外 细胞膜内细胞膜4.2 促进扩散 (facilitated diffusion)特点：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，而且每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。营养物通过与细胞膜上载体蛋白（也称作透过酶permease） 的可逆性结合来加快其传递速度促进扩散的运输方式多见于真核微生物中，例如通常在厌氧生活的酵母菌中，某些物质的吸收和代谢产物的分泌是通过这种方式完成的。Embeded protein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。促进扩散模式图细胞膜细胞膜外 细胞膜内恢复原构象移位再循环结合结合构象改变4.3 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：好氧型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；在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆养料浓度梯度吸收营养物质的过程主动运输模式图细胞膜细胞膜外 细胞膜内恢复原构象移位再循环结合 构象改变ADP+PiATP4.3.1 初级主动运输 (primary active transport)初级主动运输 (primary active transport)4.3.2、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？4.3.3 Na+,K+-ATP酶 (Na+,K+-ATPase)系统Na+-K+-ATP酶系统Na+-K+-ATPase是 存在于原生质膜上的一种重要离子通道蛋白功能 :利用 ATP能量将 Na+由细胞内 “泵 ”出胞外 ,并将 K+“泵 ”入胞内。该酶由大小两个亚基组成（ MW: 12万 , 5.5万）作用步骤 :1. ATP酶 (E)在细胞内侧与 3个 Na+结合 ,同时消耗能量 ;2. 磷酸化 ATP酶 (E+)构象变化将 Na+排除胞外 ,并与 2个 K+结合 ;3. K+激发 E+脱磷酸化恢复为 E, 同时将 K+运入细胞 .4.3.4 基团转位 (group transloc