碳源
人要吃米飯、饅頭或面包，這些食品的主要成分在化學上叫做碳水化合物，因為這些化合物的分子中含有比較多的碳元素，所以叫做碳源。它也是微生物食物中的一種主要口糧，因為微生物細胞中的許多成分都是由碳元素構成的，同時碳源又為微生物提供能量，供它們運動和進行各項生命活動。能被各種微生物利用的碳源種類極其多樣，從簡單的無機含碳化合物如二氧化碳、碳酸鹽等到比較復雜的有機物（糖類、醇類、酸類等），更為復雜的有機大分子如蛋白質、核酸等，都能被微生物作為碳源分解利用，甚至連石油以及對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。微生物學家曾用過90多種碳源喂養(yǎng)一種叫做洋蔥伯克雷爾德氏菌（Burkholderiacepacia）的細菌，發(fā)現(xiàn)它不僅能利用葡萄糖、果糖，還可以利用不少有機酸，甚至可以利用石炭酸（苯酚）和對人和動物有劇毒的腐胺、精胺和色胺等尸體腐敗后產生的化合物。不過有的微生物所能利用的碳源種類極其有限，例如甲基營養(yǎng)細菌只能利用簡單的有機化合物甲醇和甲烷作為碳源。
氮源
人需要吃肉或喝牛奶，其中主要是含有蛋白質，蛋白質由氨基酸組成，氨基酸里面含有較多的氮元素，所以這類營養(yǎng)叫做氮源。微生物能利用的氮源種類也比人或植物要多，動植物能利用的氮源微生物都能利用，而一般植物和動物不能利用的空氣中的氮氣，微生物也能利用。氮源給微生物提供生長繁殖時合成原生質和細胞其它細胞結構的原材料。缺少氮源微生物就難以生長，就象長期缺少蛋白質營養(yǎng)的兒童長不了個一樣。氮源一般不是作為微生物的能源。但是有些細菌，例如硝化細菌能利用銨鹽、亞硝酸鹽作為氮源和能源。
能源
能源是提供微生物生命活動所需能量的物質。例如太陽光的光能就是許多可以進行光合作用的細菌的直接能源。自然界中的不少物質，如葡萄糖、淀粉等，既可作為碳源，又可作為能源；蛋白質對于某些微生物來說，是具有碳源、氮源和能源三種功能的營養(yǎng)源。至于空氣中的氮氣，則只能提供氮源，而陽光僅提供能源。
無機鹽
人需要吃鹽、補鈣，莊稼需要用草木灰補充鉀。象高等生物一樣，微生物的生命活動中，除了需要碳源、氮源和能源之外，還需要其它元素，例如硫、磷、鈉、鉀、鎂、鈣、鐵等元素，還需要某些微量的金屬元素，諸如鈷、鋅、鉬、鎳、鎢、銅等。上述元素大多是以鹽的形式來提供給微生物的，因此稱它們?yōu)闊o機鹽或礦質營養(yǎng)。這些無機鹽是組成生命物質的必要成分，或是維持正常生命活動必需的，有些則是用于促進或抑制某些物質的產生。
生長因子
人和動物需要維生素，許多微生物也需要維生素。維生素是微生物自身不能合成的微量有機物質，它們對微生物生命活動也是不可缺少的。例如酵母菌和乳酸細菌必需由外界提供才能夠生長或生長良好。有些微生物，例如大腸桿菌、多數(shù)真菌和放線菌能夠自行合成生長因子，不需要從外界獲得。還有些微生物能產生過量的生長因子，因此可以利用它們來生產維生素+，例如人們常常需要補充的維生素B2（核黃素）就是利用一種酵母菌生產的。
水
同一切生物一樣，微生物的營養(yǎng)中不可缺少水。水是微生物細胞的主要化學組成之一。生命活動基本上是通過一系列化學反應實現(xiàn)的，這些化學反應絕大多數(shù)是在水中進行的。細胞內外物質的交換，通常也是溶解在水中進行的；水還可以維持生命大分子例如核酸、蛋白質的分子結構穩(wěn)定性；水還可以參與體內的化學反應例如水解、水合反應等。
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