细菌种类繁多，营养需要千差万别，但其基本营养要求不外水分、无机盐类、含碳化合物和含氮化合物，个别细菌还需要生长因子等特殊物质。
（一）水分
水虽不属于严格的营养物质，但细菌生长繁殖需要大量的水分。水除是细菌的主要组成成分之一外，同时又是一种良好的溶剂，许多物质溶解于水中才能被细菌吸收，细菌的渗透、分泌和排泄以及水解和许多生化反应等作用都以水为媒介。另外，水的比热大，利于热的吸收和散发，可有效地调节细胞与所处环境的温度。
（二）无机盐类
无机盐类可提供细菌生长所需的一些元素，根据对其需要量可分为常量元素和微量元素。一般情况下，这些元素在所供给的水、营养物质中含有，不需特殊提供。但有些细菌，如嗜盐菌对Na＋和Cl－有特殊需要
（三）含碳化合物
细菌合成碳水化合物，进一步合成多糖、脂类、蛋白质、核酸等组成成分需要碳素营养，自养菌是以CO2或碳酸盐为碳源，异养菌则以有机含碳化合物为碳源，也需要少量的CO2，可由分解代谢所产生的CO2满足其需要。有些异养菌在培养开始时，需先加一些CO2以促进其生长。异养菌最常利用的碳源是糖类，另外还有有机酸、醇类、脂类以及氨基酸等。糖类以单糖(己糖)主要是葡萄糖和果糖，几乎所有异养菌均可利用；双糖中的蔗糖、乳糖、麦芽糖等某些细菌可利用；多糖中的淀粉，病原菌往往可能利用，而纤维素、果胶等只能为某些自然界的细菌所利用。细菌能利用什么种类的糖类物质或含碳物质并产生什么样的产物，这可作为细菌鉴定的依据。
在培养细菌时，因细菌可利用氨基酸中的碳素，往往不需添加任何糖类。
（四）含氮化合物
有机的、无机的含氮化合物均可作为细菌氮源，但细菌种类不同而对氮源要求有所差异。有些细菌（如固氮菌）可利用空气中的分子状态的氮，而大多数细菌能利用无机的铵盐、硝酸盐以及有机的氨基酸。许多病原菌不能利用无机含氮化合物，需要供给有机含氮化合物才能生长。高分子的蛋白胨和蛋白质，细菌不能直接利用，必须经由细菌分泌的蛋白水解酶降解为肽或氨基酸后才能利用。
由于细菌种类不同，利用无机含氮化合物的能力不同，可作为细菌鉴定的依据。
（五）生长因子
除上述营养物外，有些细菌还需特殊的物质才能生长或促进其生长，这类物质称为生长因子(growth factor)。生长因子多为维生素或维生素类似物，主要是B族维生素，还有对氨基苯甲酸和谷氨酰胺等，主要作为辅酶或辅基的成分而起作用。此外，还有一些化合物为某些细菌生长所必需，如嗜血杆菌生长需要血液中的X因子和V因子。X因子与氯化高铁血红蛋白相同，V因子是辅酶I(NAD)或辅酶II(NADP)。生长因子通常由酵母浸出物、血液、腹水或血清供给。对生长因子需要的不同，也可作为细菌鉴定的依据。
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