关于微生物的一些基本知识
1、微生物的分类
1.1 从微生物形态与结构
真核细胞型微生物细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。
真菌属于此类型微生物。
原核细胞型微生物细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。
这类微生物种类众多，有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。
非细胞型微生物没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长
繁殖。
病毒属于此类型微生物。
1.2 从对氧的需求
好氧微生物：亦称需氧菌、需氧微生物。
在有氧环境中生长繁殖，氧化有机物或无机
物的产能代谢过程，以分子氧为最终电子受体，进行有氧呼吸。
厌氧微生物：厌氧性细菌anaerobic bacteria 指在无氧条件下生活的细菌。
为好氧性细菌的对应词。
其中，在氧存在下不能生长的细菌，特称为专性厌氧菌，如梭菌、甲烷菌、
硫酸盐还原菌以及大部分光合细菌。
兼性厌氧细菌：无论有氧状态还是无氧状态都能生长发育的细菌。
1.3 微生物获得碳源与能量的方式
根据微生物对碳源和能源的需求不同，可将微生物分为下列四个营养类型：
(1) 光能自养型微生物：以CO2作为惟一或主要碳源，以无机物（如硫化氢、硫代硫
酸钠等无机硫化物）作为供氢体，还原CO2合成细胞物质，并利用光能进行生长。
它们都含有叶绿素等光合色素，因此能将光能转化为化学能。
藻类、蓝细菌和某些光合细菌（红
硫细菌、绿硫细菌）都属于光能自养微生物。
(2)化能自养型微生物：以CO2或碳酸盐作为惟一或主要碳源，以氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等有机物作为电子供体，还原CO2或碳酸盐合成细胞物质，并利用无机物氧化所产生的化学能作为能源。
这类微生物包括氢细菌、硫细菌、铁细菌和硝化细菌等。
(3)光能异养型微生物：不能以CO2作为惟一或主要碳源，需要以有机物作为供氢体，具有光合色素，以光作为能源。
在生长时，光能异养型微生物常需要外源的生长因子。
红
螺菌属、红假单胞菌属和红螺微菌属的一些细菌就属于光能异养型微生物。
(4)化能异养型微生物：以有机化合物作为碳源，并利用有机物质氧化产生的化学能作
为能源，对于这类微生物而言，有机物既是碳源又是能源。
2、微生物的繁殖
2.1 微生物的繁殖周期
微生物的繁殖分为四个周期：延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。
延迟期：指微生物生长刚开始的一段时间，这段时期微生物的生长较为缓慢，是微生
物培养条件的生理适应期。
对数期：在微生物培养了一定数量后，微生物的数量会大量增长，因为此时的培养皿
中营养物质充足，微生物的增殖以对数的方式增加，此期间，培养皿中的微生物个数以恒
定的几何级数大量增加。
稳定期：是在对数期之后，由于微生物在对数期大量消耗营养物质，从而使培养皿中
的营养物质不足以支持微生物继续大量繁殖，而此时在培养皿中的微生物数保持较稳定的
个数，新生和死亡几乎持平。
衰亡期：微生物数量开始下降，原因是此时培养皿中的营养物质已经不足以维持其中
的微生物的继续生存，微生物由于营养物质的减少和自身副产物的增加而不断消亡。
微生物生长曲线
2.2 微生物的营养物质
水分1）细胞的重要组成成分；（2）生理生化反应的容积；（3）营养物质与矿物质在细胞内外交换的媒介；（4）控制微生物细胞内温度的变化。
碳源：细胞组成部分。
氮源：细胞组成部分。
矿物质。
根据生物需要量的大小矿物质元素分为大量袁术与微量元素：（1）大量元素有：P、S、K、Mg、Ca、Na等；（2）微量元素有Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。
生长因子。
是某些微生物不能从普通的碳源与氮源物质合成，而需要另外加入才能满足机
体生长需要的有机物质。
包括维生素、氨基酸、嘌呤或嘧啶碱基。
2.3影响微生物生长的因素
影响微生物生长的主要因素有营养物质、水的活性、温度、pH和氧等。
2.3.1．营养物质
营养物质不足导致微生物生长所需要的能量、碳、氮源、元机盐等成分不足。
2.3.2．温度
根据微生物生长的最适温度不同，可以将微生物分为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和
超嗜热等五种不同的类型。
它们都有各自的最低、最适和最高生长温度范围。
微生物类型生长温度／℃
最低最适最高
嗜冷微生物0以下15 20
兼性嗜冷微生物0 20-30 3；
嗜温微生物15—20 20-45 45以上
嗜热微生物45 55-65 80
超嗜热或嗜高温微生物65 80-90 100以上
温度对微生物生长的影响具体表现在：①影响酶活性，每种酶都有最适的酶促反应温
度，温度变化影响酶促反应速率，最终影响细胞物质合成；②影响细胞质膜的流动性，温
度高流动性大，有利于物质的运输，温度低流动性降低，不利于物质运输，因此温度变化
影响营养物质的吸收与代谢产物的分泌；③影响物质的溶解度，物质只有溶于水才能被机
体吸收或分泌，除气体物质以外，温度上升物质的溶解度增加，温度降低物质的溶解度降
低，最终影响微生物的生长。
2.3.3．pH
微生物生长过程中机体内发生的绝大多数的反应是酶促反应，而酶促反应都有一个最
适pH范围，在此范围内只要条件适合，酶促反应速率最高，微生物生长速率最大，因此微
生物生长也有一个最适生长的pH范围。
此外微生物生长还有一个最低与最高的pH范围，低于或高出这个范围，微生物的生长就被抑制，微生物不同生长的最适、最低与最高的pH 范围也不同。
微生物最低PH 最适PH 最高PH
细菌3-5 6.5-7.5 8-10
酵母菌2-3 4.5-5.5 7-8
霉菌1-3 4.5-5.5 7-8 pH通过影响细胞质膜的透性、膜结构的稳定性和物质的溶解性或电离性来影响营养物
质的吸收，从而影响微生物的生长速率。
质子是一种唯一不带电子的阳离子，它在溶液里
能迅速地与水结合成水合氢离子(H3O+等)。
在偏碱性条件下，OH-占优势，水合氢离子和OH-对营养物质的溶解度和离解状态，细胞表面电荷平衡和细胞的胶体性质等方面均会产生重大影响；在酸性条件下H+可以与营养物质结合，并能从可交换的结合物或细胞表面置换
出某些阳离子，从而影响细胞结构的稳定性；同时由于PH值较低，CO2溶解度降低，某些金属离子如Mn2+、Ca2+、Mo2+等溶解度增加，导致它们在溶液中的浓度增加，从而对机体
产生不利的作用。
2.3.4．氧
根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧、兼性厌氧和专性厌氧三种类型，它们在液体培养基试管中的生长特征。
因此，在培养不同类型的微生物时，一定要采取相应
的措施保证不同类型的微生物能正常生长。
例如培养好氧微生物可以通过振荡或通气等方
式使之有充足的氧气供它们生长；培养专性厌氧微生物则要排除环境中的氧，同时通过在
培养基中添加还原剂的方式降低培养基的氧化还原电势；培养兼性厌氧或氧的耐氧型微生
物，可以用深层静止培养的方式等。
微生物与氧的关系
微生物类型最适生长的O2体积分数
好氧
微好氧
氧的忍耐型兼性厌氧专性厌氧等于或大于20％
2％一lO％
2％以下
有氧或无氧
不需要氧、有氧时死亡
3 微生物纯培养
3.1菌种的分离
微生物在自然界中不仅分布很广，而且都是混杂地生活在一起。
要想研究或利用某一种微生物，必须把它从混杂的微生物类群分离出来，以得到只含有一种微生物的培养。
微生物学中将在实验条件下，从一个细胞或同种细胞群繁殖得到的后代称为纯培养。
纯培养的获得有下列几种方法。
3.1.1平板划线分离法
用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。