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碳源 、氮源、能源
人要吃饭，熊猫要吃竹子，庄稼要施肥。因为这些生物
需要从外界取得进行生命活动的原料和燃料。用生物学家的
话来说，生物为了生命活动而从外界获取需要的物质的过程
就是营养。营养是生物的基本功能。微生物是有生命的物体，
营养同样是其进行生命活动的基础。微生物需要的营养和人
对营养的需要没有本质的区别，但可以提供给微生物作食物
的东西可要比人或动物能够利用的食物种类多得多。微生物
需要的营养要素可分为六大类，即碳源、氮源、能源、无机
盐、生长因子和水。
碳源
人要吃米饭、馒头或面包，这些食品的主要成分在化学上叫
做碳水化合物，因为这些化合物的分子中含有比较多的碳元
素，所以叫做碳源。它也是微生物食物中的一种主要口粮，
因为微生物细胞中的许多成分都是由碳元素构成的，同时碳
源又为微生物提供能量，供它们运动和进行各项生命活动。
能被各种微生物利用的碳源种类极其多样，从简单的无机含
碳化合物如二氧化碳、碳酸盐等到比较复杂的有机物（糖类、
醇类、酸类等），更为复杂的有机大分子如蛋白质、核酸等，
都能被微生物作为碳源分解利用，甚至连石油以及对一般生
物有毒的腈化合物、二甲苯、酚等也能被一些微生物用作碳
源。微生物学家曾用过90多种碳源喂养一种叫做洋葱伯克
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雷尔德氏菌（Burkholderiacepacia）的细菌，发现它不仅
能利用葡萄糖、果糖，还可以利用不少有机酸，甚至可以利
用石炭酸（苯酚）和对人和动物有剧毒的腐胺、精胺和色胺
等尸体腐败后产生的化合物。不过有的微生物所能利用的碳
源种类极其有限，例如甲基营养细菌只能利用简单的有机化
合物甲醇和甲烷作为碳源。
氮源
人需要吃肉或喝牛奶，其中主要是含有蛋白质，蛋白质由氨
基酸组成，氨基酸里面含有较多的氮元素，所以这类营养叫
做氮源。微生物能利用的氮源种类也比人或植物要多，动植
物能利用的氮源微生物都能利用，而一般植物和动物不能利
用的空气中的氮气，微生物也能利用。氮源给微生物提供生
长繁殖时合成原生质和细胞其它细胞结构的原材料。缺少氮
源微生物就难以生长，就象长期缺少蛋白质营养的儿童长不
了个一样。氮源一般不是作为微生物的能源。但是有些细菌，
例如硝化细菌能利用铵盐、亚硝酸盐作为氮源和能源。
能源
能源是提供微生物生命活动所需能量的物质。例如太阳光的
光能就是许多可以进行光合作用的细菌的直接能源。自然界
中的不少物质，如葡萄糖、淀粉等，既可作为碳源，又可作
为能源；蛋白质对于某些微生物来说，是具有碳源、氮源和
能源三种功能的营养源。至于空气中的氮气，则只能提供氮
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源，而阳光仅提供能源。
无机盐
人需要吃盐、补钙，庄稼需要用草木灰补充钾。象高等生物
一样，微生物的生命活动中，除了需要碳源、氮源和能源之
外，还需要其它元素，例如硫、磷、钠、钾、镁、钙、铁等
元素，还需要某些微量的金属元素，诸如钴、锌、钼、镍、
钨、铜等。上述元素大多是以盐的形式来提供给微生物的，
因此称它们为无机盐或矿质营养。这些无机盐是组成生命物
质的必要成分，或是维持正常生命活动必需的，有些则是用
于促进或抑制某些物质的产生。
生长因子
人和动物需要维生素，许多微生物也需要维生素。维生素是
微生物自身不能合成的微量有机物质，它们对微生物生命活
动也是不可缺少的。例如酵母菌和乳酸细菌必需由外界提供
才能够生长或生长良好。有些微生物，例如大肠杆菌、多数
真菌和放线菌能够自行合成生长因子，不需要从外界获得。
还有些微生物能产生过量的生长因子，因此可以利用它们来
生产维生素+，例如人们常常需要补充的维生素B2（核黄素）
就是利用一种酵母菌生产的。
水
同一切生物一样，微生物的营养中不可缺少水。水是微生物
细胞的主要化学组成之一。生命活动基本上是通过一系列化
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学反应实现的，这些化学反应绝大多数是在水中进行的。细
胞内外物质的交换，通常也是溶解在水中进行的；水还可以
维持生命大分子例如核酸、蛋白质的分子结构稳定性；水还
可以参与体内的化学反应例如水解、水合反应等。