第六章微生物的生長匯總

第六章微生物的生長(MicrobialGrowth)生長(Growth)：是指細胞物質有規(guī)律地、不可逆增加的生物過程。繁殖(Reproduction)：是微生物生長到一定階段導致產生新的生命個體，即引起生命個體數(shù)量增加的整個生物學過程。兩個概念第一節(jié)微生物生長的測定

一、測生長量（一）直接法：1、測體積法2、稱干重法1、比濁法2、生理指標法

（二）間接法菌液濃度吸光值（OD值）測含氮量法

蛋白質總量=含氮量×6.25；細胞總量=蛋白質總量/(50%~80%)=蛋白總量×1.54測含碳量以及測磷、DNA、RNA等。產酸、產氣、耗氧、粘度和產熱等。二、計數(shù)測定1、直接計數(shù)法2、平板計數(shù)法平板菌落計數(shù)法3、比例計數(shù)法將已知顆粒濃度的液體與一待測細胞深度的菌液按一定比例均勻混合，在顯微鏡視野中測出各自的數(shù)目，然后求出未知菌液中的細胞濃度。第二節(jié)單細胞非絲狀微生物的生長

一、單細胞非絲狀微生物個體生長１、細菌的個體生長DNA的復制細胞壁的擴增細胞的分裂２、酵母菌的生長二、單細胞非絲狀微生物群體生長微生物接種到一個新的環(huán)境，暫缺乏足夠的能量和必需的生長因子?！胺N子”老化（即處于非對數(shù)生長期）或未充分活化。1、延滯期出現(xiàn)原因（一）延滯期（Lagphase）2、延滯期的特點1）生長速率常數(shù)為零。2）細胞形態(tài)變大或增長;3）合成代謝十分活躍，易產生各種誘導酶;4）對外界不良條件反應敏感。3、影響延滯期時間長短的因素A、菌種特性B、接種齡:

以對數(shù)期接種齡的種子接種，延滯期短。C、接種量:發(fā)酵工業(yè)上通常采用種子:發(fā)酵培養(yǎng)基=1:10D、培養(yǎng)基成分:一般要求發(fā)酵培養(yǎng)基的成分或種子培養(yǎng)基的成分盡量接近，且應適當豐富些。（二）指數(shù)期

(Exponentialphase)（二）指數(shù)期

(Exponentialphase)1、特點1）生長速率常數(shù)R最大、代時最短，生長速度最快；2）細胞穩(wěn)定（平衡）生長：細胞內各種物質按比例生長，菌體成分均勻；3）酶系活躍，代謝旺盛。2、三個重要參數(shù)：繁殖代數(shù)、生長速率常數(shù)、代時A繁殖代數(shù)（n）

X2=X1╳2n

取對數(shù)表示2生長速率常數(shù)：單位時間內繁殖的代數(shù)。代時(G):每增殖一代所需的時間。計算題某一時間細菌的初始量為100個，經400分鐘培養(yǎng)后達到10億，試計算該細菌的世代數(shù)和世代時間。（假設培養(yǎng)過程中細菌始終處于對數(shù)生長期，lg2=0.301）(三)穩(wěn)定期

(Stationaryphase)(三)穩(wěn)定期

(Stationaryphase)1、出現(xiàn)原因A、營養(yǎng)的消耗。C、引起pH值、EH值的改變。D、有害代謝產物積累。B、營養(yǎng)物的比例失調。1）生長常數(shù)為零，新生=死亡，達到動態(tài)平衡；2）活菌數(shù)的總量達到最大值；3）某些芽孢菌的芽孢開始形成；4）某些細菌過量積累次級代謝產物，如抗生素、維生素、儲藏物等。2、特點（四）衰亡期

(Deathphase)特點：1）細胞活性降低，細胞衰老并出現(xiàn)自溶；2）細胞產生或釋放出一些產物，如氨基酸、轉化酶、外肽酶和抗生素等。3）菌體細胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產生畸形，細胞大小懸殊。（四）衰亡期

(Deathphase)第三節(jié)絲狀微生物的生長1、菌絲呈頂端生長2、沒有對數(shù)生長期第四節(jié)物理因素對微生物生長的影響（一）溫度影響微生物生長的一般規(guī)律

最低溫度：微生物能生長的最低溫度界限。最適溫度：微生物生長繁殖速度最快的溫度。

最高溫度：微生物能生長的最高溫度界限。微生物生長溫度“三基點”一、溫度溫度對微生物生長的影響機制

（1）影響酶活性，最終影響細胞物質合成。（2）影響細胞質膜的流動性，從而影響營養(yǎng)物質的吸收。（3）影響物質的溶解度。(二)不同微生物類群適應的溫度范圍

微生物類群最低生長溫度最適生長溫度最高生長溫度嗜熱微生物嗜溫微生物冷育微生物嗜冷微生物40—45℃5—15℃-5—5℃-5—5℃55—75℃30—40℃25—30℃12—15℃60—90℃35—47℃30—35℃15—20℃(三)高溫和低溫對微生物的影響

1、高溫的影響

引起菌體蛋白質等大分子物質的變性影響高溫效應的因素菌種與菌齡高溫延續(xù)的時間菌體所處介質菌體密度(二)高溫和低溫對微生物的影響

2、低溫對微生物的影響

降低代謝速率，抑制菌體生長

導致敏感菌的死亡物理效應裂解或冰晶刺傷化學效應脫水影響因素菌種降溫速度介質二、水分活度（一）水活度的概念

AW=P/PO

式中:P——一定溫度下基質環(huán)境的水蒸汽壓

Po——相同溫度下純水的水蒸汽壓

（二）適合在不同水活度下生長的微生物類型最低生長aW最適生長aW干生性微生物中生性微生物濕生性微生物0.80以下0.80—0.900.900.95—0.980.98—1.001.00三、氧氣和氧化還原電位1、好氧型微生物

在有氧條件下生長的微生物，以有氧呼吸方式產能。2、厭氧型微生物

生長過程不需要O2參與的微生物，有專性厭氧和耐氧型厭氧微生物兩類，以發(fā)酵或無氧呼吸方式產能。3、兼性厭氧型微生物

有氧條件下以有氧呼吸方式產能生長，無氧條件下以發(fā)酵或無氧呼吸方式產能的微生物。氧對厭氧微生物產生毒害作用的機理O2+e-→O2-（超氧陰離子）H2O2+O2-→O2-+OH-+OH–

O2-是活性氧的形式之一，它既有分子性質，又有離子性質，其反應力極強，性質極不穩(wěn)定，在細胞內可破壞各種重要生物大分子和膜，也可形成其他活性氧化物，故對生物體十分有害。四、輻射作用

1、紫外輻射260nm波長是生物核酸的最大吸收波長，殺菌力最強。光復活作用：可見光激活微生物的光復活酶并修復DNA輻射損傷的現(xiàn)象。紫外燈：實驗室常用40~60W紫外燈。四、輻射作用

2、電離輻射

種類：X射線、γ射線、高能電子束

單位：居里（輻射源強度） 倫琴（輻射源強度）拉德（吸收劑量：100爾格/g）

目前的法定表示單位：Gy或KGy

1Gy=100rads第五節(jié)化學因素對微生物生長的影響

一、pH值

細菌、放線菌：適宜中性或偏堿的環(huán)境酵母、霉菌：適宜偏酸的環(huán)境機制：改變膜電位，影響膜的功能影響酶的功能影響基質中各類物質的性質

pH值對有機酸滲入細胞的影響二、可抑制或殺滅微生物的常見化學物質

1、重金屬及鹽：Hg，Ag，Cu等。2、氧化劑：過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、鹵素等。3、有機物：酚、醇、醛、表面活性劑等。

酚系數(shù)：一定條件下致死全部供試菌的最高稀釋度與達到同樣效果的酚的最高稀釋度的比值。

常用殺菌劑:

苯酚、乙醇、福爾馬林、新潔爾滅。第六節(jié)生物因素對微生物生長的影響一、共生

兩種生物密切生活在一起，可形成特殊共生體的生存關系。微生物間的共生地衣生理：地衣中的真菌和藻類已形成特殊形態(tài)的整體，在生理上相互依存，真菌營異養(yǎng)生活，藻類制造養(yǎng)料，真菌提供水分、無機鹽供藻類光合作用。地衣微生物與植物共生體－菌根根毛根瘤菌侵入線已侵入的根瘤菌根瘤根瘤的形成過程固氮菌纖維素分解菌固氮碳源根際微生物與高等植物為微生物提供所需的營養(yǎng)物質。二、互生相互作用的兩個種群相互有利，二者之間是一種非專性的松散聯(lián)合。

三、拮抗一種生物的生命活動抑制或殺死另一種生物的現(xiàn)象。

四、寄生

一種生物生活在另一種生物體內或體表