氮源（氨基酸）
氨基酸在細胞內的重要生理作用主要體現在以下幾個方面：
① 是蛋白質的基本組成單位，用于合成蛋白質和多肽；
② 可用于合成某些具有重要生理作用的含氮化合物，如核酸、尼克酰胺等；
③ 某些氨基酸還具有獨特的生理作用，如甘氨酸參與生物轉化作用，丙氨酸和谷氨酰胺參與細胞內氨的運輸等；
④ 可轉變成糖類和脂肪，參與氧化供能。
細胞所能利用的氨基酸是L型同分異構體，D型氨基酸不能被利用。不同的細胞對氨基酸的需求各異，但有些必需氨基酸是細胞不能自身合成的，必須依靠外源的細胞培養液提供。其余非必需氨基酸，細胞可以自己合成，或通過轉氨作用由其他物質轉化而來，但是在細胞培養基中添加適當濃度的非必需氨基酸可以減輕細胞在合成方面的負擔，提高谷氨酰胺及其它必需氨基酸的利用率。
絕大部分細胞對谷氨酰胺有較高的要求，可能因其不僅是細胞的主要氮源，且可作為細胞生長的能源物質和嘌呤、嘧啶核苷酸的前體，另外還可直接作為細胞增殖和產物合成中的蛋白質和多肽的組成成分。在缺少谷氨酰胺時，細胞會生長不良，甚至死亡。由于谷氨酰胺具有多種生理作用，體外動物細胞培養時需要大量谷氨酰胺，利用量常超過其他必須氨基酸利用量的總和。