細胞培養基既是培養細胞中供給細胞營養和促使細胞生殖增殖的基礎物質，也是培養細胞生長和繁殖的生存環境。
組成及作用：
氨基酸
組成蛋白質的基本單位。不同種類的細胞對氨基酸的要求各異，但有幾種氨基酸細胞自身不能合成，必須依靠培養液提供，這幾種氨基酸稱為必需氨基酸。其中谷氨酰胺是細胞合成核酸和蛋白質必需的氨基酸，在缺少谷氨酰胺時，細胞生長不良而死亡。
必需氨基酸包括L-谷氨酰胺、L-組氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-賴氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-蘇氨酸、L-色氨酸、L-纈氨酸等。
維生素
維持細胞生長的生物活性物質，在細胞代謝中起調節及控制作用。在細胞培養中，盡管血清是維生素重要來源，但是許多培養基中添加了各種維生素以適合更多的細胞系生長。
脂溶性維生素如：A、D、E、K。
水溶性維生素如：B1、B2、B6、B12、泛酸、葉酸、生物素、C、煙酰胺等。
許多維生素參與構成各種酶的活性基團的成分，沒有它們，酶便沒有活性，代謝活動將無法進行。
VA是細胞合成糖蛋白時寡糖基的載體，對上皮細胞有重要的維護作用。VD參與調節鈣的吸收。VE是抗氧劑，可防止組成生物膜的磷脂中不飽和脂肪酸被氧化。VK缺乏會引起低凝血酶原及凝血時間延長。
葉酸是合成四氫葉酸的重要原料，四氫葉酸在核酸的生物合成和蛋白質的生物合成過程中起重要作用。
生物素是一些特異羧化酶的組成部分，參與糖代謝和脂肪酸的合成過程。
碳水化合物
碳水化合物是細胞生長主要能量來源，其中有的是合成蛋白質和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脫氧核糖、丙酮酸鈉和醋酸等。
無機離子
鈉、鉀、鎂、鈣、磷等基本的無機離子，這些都是細胞組成所必須并參與細胞的代謝。
培養液中無機鹽的主要功能是幫助細胞維持滲透壓平衡。此外，通過提供鈉，鉀和鈣離子，幫助細胞調節細胞膜功能。培養液的滲透壓是一個非常重要的因素, 細胞通常可耐受260mOsm/kg ?320 mOsm/kg。標準培養液的滲透壓在此范圍內波動。特別注意：向培養液中加入其它物質有可能會明顯改變培養液的滲透壓，特別是溶于強酸或強堿中的物質。
Na+是細胞外液中最主要的陽離子，對維持滲透壓的恒定有決定性的作用。K+主要分布在細胞內液，細胞內K +的對于激活某些酶是必需的，它在調節細胞內環境的酸堿平衡也有極重要意義。Ca2+ 在細胞外液中的作用是將組織內部細胞之間相互粘著，在細胞內參與許多重要的細胞生理活動，如傳導、參與肌肉細胞收縮等。Mg2+ 是構成細胞間質的重要成分，對于細胞間相互穩定結合有很重要的意義。磷的化合物對細胞物質代謝和生理功能調控的功用是十分廣泛而*。
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