(1)溫度

溫度過(guò)低時(shí)細胞生長(cháng)緩慢甚至不生長(cháng)。利用冷凍保藏細胞可保持細胞的原有分裂分化能力。溫度過(guò)高導致細胞死亡。這主要是由酶和蛋白質(zhì)所需要的Z適溫度決定的。多數生物大分子遇到高溫后容易導致空間結構改變或者喪失(變性)。細胞膜遇到高溫后容易變態(tài)。在自然界，既有耐高溫的細胞，也有耐低溫的細胞。在端情況下生長(cháng)的生物對付端環(huán)境的機制研究在生物進(jìn)化和農業(yè)、環(huán)保、發(fā)酵工業(yè)中意義重大。

(2)pH

過(guò)酸或過(guò)堿可導致細胞死亡。這主要與蛋白質(zhì)的變性和細胞膜的結構受損有關(guān)。

(3)滲透壓

細胞內外可溶于水的物質(zhì)比例和種類(lèi)決定細胞的膨脹與收縮程度，因為細胞膜是半透膜，只允許對自己有利的物質(zhì)通過(guò)。同一物質(zhì)在細胞內外的分布的數量不同，當某一種溶于水的物質(zhì)在細胞外濃度過(guò)大時(shí)，有可能導致細胞干癟死亡，這些物質(zhì)在細胞內過(guò)多時(shí)導致細胞過(guò)量吸水膨脹。細胞膜調節滲透壓的能力是有限的。

(4)營(yíng)養物

營(yíng)養物和水一起，又叫細胞培養液，培養液中含有細胞增殖和生長(cháng)所需要的各種物質(zhì)。營(yíng)養物包括：N源、C源，這些物質(zhì)與提供能量有關(guān);無(wú)機鹽、維生素、激素，這些物質(zhì)與代謝調節控制有關(guān)。細胞培養液的設計一直是細胞離體培養技術(shù)的關(guān)鍵。理想的細胞培養液可以同時(shí)解決細胞離體培養所需要的pH、滲透壓、營(yíng)養物、調節物質(zhì)的全部需要。在干細胞分化研究與應用中，關(guān)鍵是找到一種使干細胞分化成為所需細胞和組織的營(yíng)養液。相同的人干細胞，放在不同的營(yíng)養液中分化培養出人的各種臟器，這個(gè)昔日的夢(mèng)想已經(jīng)開(kāi)始成為現實(shí)。植物細胞的組織培養技術(shù)已經(jīng)基本完善配套。名貴花卉、中草藥、脫毒馬鈴薯、組織培養蓮菜苗等植物細胞與組織培養技術(shù)的不斷完善，特別是由于組織培養液的商品化已經(jīng)被廣大農民普遍接受。

(5)水

水是細胞需要數量Zda的物質(zhì)，不同的物種、不同部位、不同生長(cháng)，期的細胞含水量差別相當大。干旱植物細胞的含水量高達90%。水的需求量一般隨同細胞培養液一起考慮。

(6)無(wú)菌條件

體外細胞培養僅僅是對所需的細胞進(jìn)行培養，但環(huán)境中(如空氣)有各種其他微生物，必須對所需細胞進(jìn)行無(wú)雜菌的隔離培養。無(wú)菌條件是細胞離體培養Z基本的條件。

(7)光

植物細胞和少數細菌需要利用光進(jìn)行光合作用。

(8)氣體

動(dòng)物細胞需要不斷供給氧氣和排除二氧化碳，植物細胞與此相反。

二氧化碳的作用：調節pH，有緩沖作用，沒(méi)有刺激動(dòng)物細胞呼吸的功能

一、動(dòng)物細胞培養的特殊條件

在所有的細胞離體培養中，Z困難的是動(dòng)物細胞培養。下面是它所需要的特殊條件。

(1)血清：動(dòng)物細胞離體培養常常需要血清。Z常用的是小牛血清。血清提供生長(cháng)必需因子，如激素、微量元素、礦物質(zhì)和脂肪。有一天人們真正學(xué)會(huì )了配制和血清一樣的培養液，那時(shí)血清才可被取代。在這里，血清等于是動(dòng)物細胞離體培養的天然營(yíng)養液。

(2)支持物：大多數動(dòng)物細胞有貼壁生長(cháng)的習慣。離體培養常用玻璃，塑料等作為支持物。

(3)氣體交換：二氧化碳和氧氣的比例要在細胞培養過(guò)程中不斷進(jìn)行調節，不斷維持所需要的氣體條件，每一次開(kāi)箱操作后的快速恢復對設備的要求可想而知有多難?由此決定了動(dòng)物細胞離體培養設備要求高、投資大。

二、植物細胞培養的特殊條件

(1)光照：離體培養的植物細胞對光照條件不甚嚴格，因為細胞生長(cháng)所需要的物質(zhì)主要是靠培養基供給的。但光照不但與光合作用有關(guān)，而且與細胞分化有關(guān)，例如光周期可對性細胞分化和開(kāi)花調控作用，所以以獲得植株為目的的早期植物細胞培養過(guò)程中，光照條件特別重要。以植物細胞離體培養方式獲得重要物質(zhì)，如藥物的過(guò)程，植物細胞大多是在反應器中懸浮培養。

(2)激素：植物細胞的分裂和生長(cháng)特別需要植物激素的調節，促進(jìn)生長(cháng)的生長(cháng)素和促進(jìn)細胞分裂的分裂素是Z基本的激素。植物細胞的分裂，生長(cháng)，分化和個(gè)體生長(cháng)周期都有相應的激素參與調節。和動(dòng)物細胞相比，植物細胞離體培養對激素要求的原理已經(jīng)了解，其應用技術(shù)也已相當成熟，已經(jīng)有一套廣泛作為商品使用的培養液。同時(shí)解決了植物細胞對水、營(yíng)養物、激素、滲透壓、酸堿度、微量元素等的需求。

三、微生物細胞培養的特殊條件

微生物多為單細胞生物，野生生存條件比較簡(jiǎn)單。所以微生物人工培養的條件比動(dòng)植物細胞簡(jiǎn)單得多。其中厭氧微生物培養比好氧微生物復雜，因為嚴格厭氧需要維持二氧化碳等非氧的惰性氣體濃度，而好氧微生物則只需要通過(guò)不斷攪拌提供無(wú)菌氧氣。微生物對培養條件要求不如動(dòng)植物細胞那樣苛刻，玉米漿、蛋白胨、麥芽汁、酵母膏等成為良好的微生物天然培養基。對于一些特殊微生物的營(yíng)養條件要求，可以在這些天然培養基的基礎上額外添加。

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