影響微生物生長(zhǎng)的主要因素課件

1、影響微生物生長(zhǎng)的主要因素第三節(jié)第三節(jié) 影響微生物生長(zhǎng)影響微生物生長(zhǎng)的主要因素的主要因素影響微生物生長(zhǎng)的主要因素物理因素：物理因素：溫度、溫度、pHpH和氧氣和氧氣（最主要）（最主要）微生物的六大類營(yíng)養(yǎng)要素微生物的六大類營(yíng)養(yǎng)要素碳源、氮源、能源、碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、水生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、水影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素有很多，主要包括：影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素有很多，主要包括： 環(huán)境條件的改變，在一定限度內(nèi)，可引起微生環(huán)境條件的改變，在一定限度內(nèi)，可引起微生物形態(tài)、生理、生長(zhǎng)、繁殖等特征的改變，或抵抗、物形態(tài)、生理、生長(zhǎng)、繁殖等特征的改變，或抵抗、適應(yīng)環(huán)境條件方面的改變。當(dāng)環(huán)境條件的變化

2、超過(guò)適應(yīng)環(huán)境條件方面的改變。當(dāng)環(huán)境條件的變化超過(guò)一定能夠界限，則導(dǎo)致微生物的死亡。一定能夠界限，則導(dǎo)致微生物的死亡。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素一、溫度一、溫度 溫度是影響微生物細(xì)胞生長(zhǎng)和存活的最重要溫度是影響微生物細(xì)胞生長(zhǎng)和存活的最重要的因素之一。的因素之一。最低生長(zhǎng)溫度最低生長(zhǎng)溫度最適生長(zhǎng)溫度最適生長(zhǎng)溫度最高生長(zhǎng)溫度最高生長(zhǎng)溫度3 3個(gè)個(gè)重重要要指指標(biāo)標(biāo)生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)(three cardinal point)影響微生物生長(zhǎng)的主要因素 微生物作為整體來(lái)言，其溫度的三基點(diǎn)是極其寬的，微生物作為整體來(lái)言，其溫度的三基點(diǎn)是極其寬的，堪稱堪稱“生物世界之最生物世界之最”。影響微生物生長(zhǎng)的

3、主要因素 最適生長(zhǎng)溫度最適生長(zhǎng)溫度（optimum growth temperature）簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱最適溫度最適溫度，是指某菌分裂代時(shí)最短或生長(zhǎng)速率最，是指某菌分裂代時(shí)最短或生長(zhǎng)速率最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。高時(shí)的培養(yǎng)溫度。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素二、氧氣二、氧氣氧對(duì)微生物的生命活動(dòng)有著極其重要的影響。氧對(duì)微生物的生命活動(dòng)有著極其重要的影響。好氧微生物好氧微生物（好氧菌好氧菌，aerobes）厭氧微生物厭氧微生物（厭氧菌厭氧菌，anaerobes）細(xì)細(xì)分分為為5 5類類微微生生物物與與氧氧的的關(guān)關(guān)系系影響微生物生長(zhǎng)的主要因素 1971 1971年提出關(guān)于專性厭氧生活的年提出關(guān)于專性厭氧生活的超氧化物歧超

4、氧化物歧化酶（化酶（SODSOD）學(xué)說(shuō)）學(xué)說(shuō)。關(guān)于厭氧菌的氧毒害機(jī)制關(guān)于厭氧菌的氧毒害機(jī)制影響微生物生長(zhǎng)的主要因素菌類型菌類型超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（SOD）過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶 細(xì)胞色素系統(tǒng)細(xì)胞色素系統(tǒng)好氧菌好氧菌有活力有活力有活力有活力有有耐氧性厭氧菌耐氧性厭氧菌有活力有活力無(wú)活力無(wú)活力無(wú)無(wú)嚴(yán)格厭氧菌嚴(yán)格厭氧菌無(wú)活力無(wú)活力無(wú)活力無(wú)活力無(wú)無(wú) 經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)查不同微生物中經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)查不同微生物中SODSOD和過(guò)氧化氫酶的和過(guò)氧化氫酶的分布狀況后得出：分布狀況后得出：影響微生物生長(zhǎng)的主要因素SODSOD的功能：的功能：保護(hù)好氧菌免受保護(hù)好氧菌免受超氧化物陰離子自由基超氧化物陰離子自由基的毒害，

5、的毒害，從而提出了從而提出了缺乏缺乏SODSOD的微生物的微生物必然只能進(jìn)行必然只能進(jìn)行專性厭氧專性厭氧生活生活的學(xué)說(shuō)。的學(xué)說(shuō)。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素影響微生物生長(zhǎng)的主要因素根據(jù)微生物與氧的關(guān)系可根據(jù)微生物與氧的關(guān)系可細(xì)分為細(xì)分為5 5類類影響微生物生長(zhǎng)的主要因素1.1. 專性好氧菌專性好氧菌（obligate or strict strictaerobe） 必須在較高濃度分子氧（必須在較高濃度分子氧（0.20.2巴）的條件下才能巴）的條件下才能生長(zhǎng)，它們有完整的生長(zhǎng)，它們有完整的呼吸鏈呼吸鏈，以，以分子氧分子氧作為最終氫受體，作為最終氫受體，含有含有超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（super

6、oxide dismutase ，SODSOD）和）和過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶（catalase）。）。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素絕大多數(shù)絕大多數(shù)真菌真菌和許多和許多細(xì)菌細(xì)菌、放線菌放線菌都是專性好氧菌，都是專性好氧菌，例如，例如，Acetobacter（醋桿菌屬）、（醋桿菌屬）、 Azotobacter（固氮菌屬）、（固氮菌屬）、 Pseudomonas aeruginosa（銅綠假單胞菌，又稱（銅綠假單胞菌，又稱綠膿桿菌）、綠膿桿菌）、 Coeynebacterium diphtheriae（白喉棒桿菌）等。（白喉棒桿菌）等。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素2.2. 兼性厭氧菌兼性厭氧菌（faculta

7、tive anaerobes） 是以在有氧條件下的生長(zhǎng)為主也可兼在厭氧是以在有氧條件下的生長(zhǎng)為主也可兼在厭氧條件下生長(zhǎng)的微生物，有時(shí)也稱條件下生長(zhǎng)的微生物，有時(shí)也稱“兼性好氧菌兼性好氧菌” ” （facultative aerobes）。它們能在有氧時(shí)靠它們能在有氧時(shí)靠呼呼吸吸產(chǎn)能；無(wú)氧時(shí)借產(chǎn)能；無(wú)氧時(shí)借發(fā)酵發(fā)酵或或無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸產(chǎn)能，細(xì)胞含產(chǎn)能，細(xì)胞含SODSOD和過(guò)氧化氫酶。和過(guò)氧化氫酶。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素許多許多酵母菌酵母菌和不少和不少細(xì)菌細(xì)菌都是兼性厭氧菌。都是兼性厭氧菌。例如，例如，Saccharomy cescerevisiae（釀酒酵母）、（釀酒酵母）、 Bacillus

8、 licheniformis（地衣芽孢桿菌）、（地衣芽孢桿菌）、 腸桿菌科的各種細(xì)菌包括腸桿菌科的各種細(xì)菌包括Ecoli、 Enterobacteraerogenes（產(chǎn)氣腸桿菌，舊稱產(chǎn)氣（產(chǎn)氣腸桿菌，舊稱產(chǎn)氣氣桿菌或產(chǎn)氣桿菌）、氣桿菌或產(chǎn)氣桿菌）、 Proteusvulgaris（普通變形桿菌）等。（普通變形桿菌）等。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素3.3. 微好氧菌微好氧菌（microaerophilic bacteria） 只能在較低的氧分壓（只能在較低的氧分壓（0.010.010.030.03巴，正常大氣中的巴，正常大氣中的氧分壓為氧分壓為0.20.2巴）下才能正常生長(zhǎng)的微生物。也是通過(guò)巴）下

9、才能正常生長(zhǎng)的微生物。也是通過(guò)呼呼吸鏈吸鏈并以并以氧氧為最終氫受體而產(chǎn)能。為最終氫受體而產(chǎn)能。例如，例如，Vibrio cholerae（霍亂弧菌）、（霍亂弧菌）、 Hydrogenomonas（氫單胞菌屬）、（氫單胞菌屬）、 Zymomonas（發(fā)酵單胞菌屬）（發(fā)酵單胞菌屬） 和和Campylobacter（彎曲菌屬）等。（彎曲菌屬）等。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素4.4. 耐氧菌耐氧菌（aerotolerant anaerobes） 即即耐氧性厭氧菌耐氧性厭氧菌的簡(jiǎn)稱。的簡(jiǎn)稱。 是一類可在分子氧存在下進(jìn)行發(fā)酵性厭氧生活的是一類可在分子氧存在下進(jìn)行發(fā)酵性厭氧生活的厭氧菌。它們的生長(zhǎng)不需要任何氧，

10、但分子氧對(duì)它也厭氧菌。它們的生長(zhǎng)不需要任何氧，但分子氧對(duì)它也無(wú)毒害。它們無(wú)毒害。它們不具有呼吸鏈不具有呼吸鏈，僅依靠，僅依靠專性發(fā)酵專性發(fā)酵和和底物底物水平磷酸化水平磷酸化而獲得能量。耐氧機(jī)制是細(xì)胞內(nèi)存在而獲得能量。耐氧機(jī)制是細(xì)胞內(nèi)存在SODSOD和過(guò)氧化物酶，但缺乏過(guò)氧化氫酶。和過(guò)氧化物酶，但缺乏過(guò)氧化氫酶。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素一般的一般的乳酸菌乳酸菌多數(shù)是耐氧菌，多數(shù)是耐氧菌，例如，例如，Streptococcus lactis（乳鏈球菌）、（乳鏈球菌）、 Sfaecalis（糞鏈球菌）、（糞鏈球菌）、 Lactobacillus lactis（乳酸乳桿菌）、（乳酸乳桿菌）、 Leuc

11、onostoc mesenteroides（腸膜明串珠菌）等；（腸膜明串珠菌）等；非乳酸菌類耐氧菌，非乳酸菌類耐氧菌，例如，例如，Butyribacterium rettgeri（雷氏丁酸桿菌）等。（雷氏丁酸桿菌）等。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素5.5. 厭氧菌厭氧菌（anaerobes）嚴(yán)格厭氧菌嚴(yán)格厭氧菌（專性厭氧菌專性厭氧菌，strict or obligate anaerobes）一般厭氧菌一般厭氧菌影響微生物生長(zhǎng)的主要因素特點(diǎn)：特點(diǎn)： 分子氧對(duì)它們有毒，即使短期接觸也會(huì)抑制甚至致死；分子氧對(duì)它們有毒，即使短期接觸也會(huì)抑制甚至致死； 在空氣或含在空氣或含1010COCO2 2的空氣中，它們

12、在固體或半固體培的空氣中，它們?cè)诠腆w或半固體培養(yǎng)基的表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無(wú)氧或低氧化還養(yǎng)基的表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無(wú)氧或低氧化還原勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；原勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)； 生命活動(dòng)所需能量是通過(guò)生命活動(dòng)所需能量是通過(guò)發(fā)酵發(fā)酵、無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸、循環(huán)光循環(huán)光合磷酸化合磷酸化或或甲烷發(fā)酵甲烷發(fā)酵等提供；等提供； 細(xì)胞內(nèi)缺乏細(xì)胞內(nèi)缺乏SODSOD和和細(xì)胞色素氧化酶細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏，大多數(shù)還缺乏過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素三、三、pHpHpHpH值表示某水溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值。值表示某水溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值。純水呈中性，其氫離子濃度為純水呈

13、中性，其氫離子濃度為1010-7-7mol/Lmol/L，定其，定其pHpH值為值為7 7。影響微生物生長(zhǎng)的主要因素 微生物生長(zhǎng)過(guò)程中機(jī)體內(nèi)發(fā)生的絕大多數(shù)的反應(yīng)微生物生長(zhǎng)過(guò)程中機(jī)體內(nèi)發(fā)生的絕大多數(shù)的反應(yīng)是酶促反應(yīng)，而酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適是酶促反應(yīng)，而酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適pH范圍，在范圍，在此范圍內(nèi)只要條件適合，酶促反應(yīng)速率最高，微生此范圍內(nèi)只要條件適合，酶促反應(yīng)速率最高，微生物生長(zhǎng)速率最大，因此微生物生長(zhǎng)也有一個(gè)最適生物生長(zhǎng)速率最大，因此微生物生長(zhǎng)也有一個(gè)最適生長(zhǎng)的長(zhǎng)的pH范圍。范圍。 微生物微生物pH范圍范圍嗜酸性嗜酸性5.4嗜中性嗜中性5.48.5嗜堿性嗜堿性7.011.5影響微生物生長(zhǎng)的主要因素微生物的命名 微生物的命名和其他生物一樣，都按國(guó)際命名法命名，即采用林奈氏林奈氏 所創(chuàng)立的“雙名法雙名法”。每一種微生物的學(xué)名都依屬與種而命名，由兩個(gè)拉丁字或希臘字或者拉丁化了的其他文字組成。屬名在前屬名在前，規(guī)定用拉丁字名詞表示，字首字母要大寫，由微生物的構(gòu)造、形狀，或由著名的科學(xué)家名字而來(lái)，用以描述微生物的主要特征。種名在后種名在后，用拉丁字形容詞表示，字首字母小寫，為微生物的色素、形狀、來(lái)源、病名或著名的科學(xué)家姓名等，用以描述微生物的次要特征。 例如。金黃色葡萄球菌的學(xué)名為： Staphylococcus aureus Rosenbach 1884 屬名：葡萄球菌 種名