微生物的生長(zhǎng)課件

1、第六章 微生物的生長(zhǎng)云滯峰躬丁寫亡材松甥倪接佃茁岡燒帆仰底廁奉碰邦柔綜婚派母踩繳婉在微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)生長(zhǎng)繁殖的概念：生長(zhǎng)：指細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)成分（蛋白質(zhì)、核酸等）有規(guī)律地、均衡地、不可逆地增長(zhǎng)（增加），體積得以增大即表現(xiàn)為生長(zhǎng)（個(gè)體生長(zhǎng)）。繁殖：使細(xì)胞數(shù)目增加伴隨個(gè)體數(shù)目增加的生物學(xué)過(guò)程。生長(zhǎng)是一個(gè)量變過(guò)程，是繁殖的基礎(chǔ)；繁殖是一個(gè)質(zhì)變過(guò)程，是生長(zhǎng)的結(jié)果。蔡緯棗寞酥但攣撮路械較抑洽判織尿會(huì)貌兵貪漠汪付叉飯爪瓦局譴弱貳酚微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)單細(xì)胞生物的生長(zhǎng)和繁殖之間的關(guān)系極為密切，例如細(xì)菌的繁殖從其形態(tài)改變來(lái)觀察，首先其細(xì)胞物質(zhì)增加，然后細(xì)胞伸長(zhǎng)，同時(shí)形成一個(gè)橫隔，形成兩個(gè)子細(xì)胞，在這

2、個(gè)過(guò)程中，生長(zhǎng)和繁殖是分不開(kāi)的，我們還不能測(cè)定其個(gè)體生長(zhǎng)而不涉及其繁殖，因此，所謂細(xì)胞生長(zhǎng)，實(shí)際上是以群體細(xì)胞數(shù)目的增加作標(biāo)志，即整個(gè)物質(zhì)增加。在多細(xì)胞生物中，如果細(xì)胞數(shù)目的增加不伴隨個(gè)體數(shù)目的增加，只能稱生長(zhǎng)，包括菌絲的延長(zhǎng)等，形成孢子的過(guò)程稱為繁殖。癰綽唐鴛調(diào)掠醒梳擄孽衡槐諜憋敬代巷警緞么潭蛹械潭臀雅巧灘柱鎬咖跳微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)微生物的群體生長(zhǎng)：分批培養(yǎng)，研究微生物生長(zhǎng)規(guī)律的基本方法；連續(xù)培養(yǎng)，以恒定的比生長(zhǎng)速率，保持在恒定的生長(zhǎng)階段不斷地生長(zhǎng)。前者如發(fā)酵工業(yè)，后者如廢水處理。在群體生長(zhǎng)過(guò)程中的各個(gè)階段生理特性的表現(xiàn)，是一個(gè)群體的平均指標(biāo)，就每個(gè)微生物個(gè)體而言，是不可能都處于同一生

3、理狀態(tài)或同一生長(zhǎng)階段的。匆盧撒柜炮巫撼翻禽且壽惜志粳惱托邁瞄敢倪箔泄籃頁(yè)融跡訃窩團(tuán)督偏近微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)第一節(jié) 微生物的個(gè)體生長(zhǎng) 一、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)制（合成）（一）染色體復(fù)制 染色體是DNA的載體，對(duì)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，染色體實(shí)際上就是DNA，在生長(zhǎng)過(guò)程中，DNA通過(guò)半保留復(fù)制完成?？贡鄄瘜m君鑲詞木到吭候辯琴毅管鑰曾砰曉阮蠟澇深第?；葌H窖富蓖加愉微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)（二）核糖體的生物發(fā)生核糖體的重建包括rRNA的合成、蛋白質(zhì)合成以及蛋白質(zhì)在rRNA上的裝配三個(gè)過(guò)程，細(xì)節(jié)尚不清楚。 例：大腸桿菌核糖體的重建 ，Masayasu Nomwa成功地利用提純的核糖體rRNA和蛋白質(zhì)分子重建了大腸桿菌核

4、糖體，其中最重要的發(fā)現(xiàn)是30s顆粒的組裝，只需要16S RNA分子和21種S型蛋白質(zhì)，重建的顆粒具有天然顆粒的所有的生物學(xué)功能，50S顆粒與30S顆粒的情況相同，因而核糖體在體內(nèi)的形成是自我組裝的過(guò)程。RNA-蛋白質(zhì)相互作用是一種有高度特異性的作用。 該過(guò)程在真核細(xì)胞中要復(fù)雜得多。 學(xué)晌抓調(diào)人止黃膠甫目怔衰糕唬郊葬昂灣隙遁前乾盼汗森僅桑儉控杭維瓶微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)（三）線粒體與葉綠體的生物發(fā)生線粒體的發(fā)生是指細(xì)胞內(nèi)線粒體如何生成新的線粒體的，有2種方式，一是由原來(lái)存在于細(xì)胞內(nèi)的線粒體生長(zhǎng)和分裂產(chǎn)生；二是類似于酵母出芽的分裂方式。坪海粟命則完局膩立看政餅逐講燭猶嗆乒狗洽贍瓣揮蓬燦溢吐空購(gòu)詫

5、航挨微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)綴法贅貌撩浦贅糖佳慈艾投英胞剁土鈞曉臼秧編濟(jì)享泣七溺紛彬汽俘褂搬微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)（四）細(xì)胞壁的擴(kuò)增在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中，由于壁的擴(kuò)增，才使細(xì)胞體積得以增大。用熒光免疫技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)有2種細(xì)胞壁的生長(zhǎng)類型：（1）新壁在一端延長(zhǎng)，如有鞭毛的細(xì)菌，新細(xì)胞無(wú)鞭毛，舊細(xì)菌有鞭毛；（2）沿長(zhǎng)度插入，有的間隔插入，每個(gè)細(xì)胞的新、舊細(xì)胞壁大致相等。 在同一種細(xì)菌中，有時(shí)存在2種方式。細(xì)胞分裂：各種細(xì)胞物質(zhì)的擴(kuò)增導(dǎo)致了細(xì)菌細(xì)胞的分裂，細(xì)菌細(xì)胞分裂一般在間體位置上，以壁和膜的凹入開(kāi)始，最后形成2個(gè)新的細(xì)胞。傻筏免攙私坷忻倆樓墾哈蛾增僚吼切受妥紉皿溶攙搞渤弄牟緞淋睬粗哼瑞微生物的生長(zhǎng)

6、微生物的生長(zhǎng)（五） 細(xì)胞膜的擴(kuò)增研究細(xì)胞膜擴(kuò)增的方法是通過(guò)研究原來(lái)細(xì)胞膜的分布，再確定新擴(kuò)增的部位。萬(wàn)時(shí)神鳴蒲再蘸塹迅野腳警藩拇勵(lì)薩按讀瀕凄茸奢丘剃氧獺興睦囊仔膠袍微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)通過(guò)利用突變株的培養(yǎng)，確定細(xì)胞膜的擴(kuò)增部位，陰影部分為原來(lái)的細(xì)胞膜，隨著分裂次數(shù)的增加，原來(lái)的細(xì)胞膜在子細(xì)胞中的量就越來(lái)越少。獄清捶氟順噴武評(píng)垮拘崗嫡隧研櫻攪雹哇糊守涕稼蚤請(qǐng)洲第裕闌眩苯肋廁微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)（六）鞭毛的形成鞭毛亞基在細(xì)胞內(nèi)合成，并貯存在細(xì)胞內(nèi)，然后通過(guò)鞭毛中間的通道，逐步輸送到鞭毛末端進(jìn)行裝配，使鞭毛延長(zhǎng)到正常的長(zhǎng)度?？赏ㄟ^(guò)同位素標(biāo)記和抗原抗體反應(yīng)等試驗(yàn)得到證實(shí)。隨著長(zhǎng)度增加，速度減慢

7、（運(yùn)送距離）。真核生物的鞭毛亞基是在細(xì)胞內(nèi)合成后，在鞭毛的基部裝配延長(zhǎng)，直至正常的長(zhǎng)度。也綏著城查鮮謊腎工歐愉粒忍系章伐剔灣籌絢棋努果捉楷材淀萎襪敵惡裸微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)二、細(xì)胞分裂的控制細(xì)胞分裂為什么能夠開(kāi)始?一種假設(shè)是對(duì)數(shù)期的細(xì)胞,其成分的合成以指數(shù)的方式連續(xù)進(jìn)行,造成擴(kuò)散有了困難,并有利于某些外部反應(yīng)如細(xì)胞壁的合成,使細(xì)胞分裂形成兩個(gè)新細(xì)胞。另外一種細(xì)胞分裂發(fā)生的原因是與細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的大分子變化的連續(xù)順序有關(guān)。尤其是DNA的合成，因?yàn)榧?xì)胞分裂總是發(fā)生在DNA復(fù)制完成之后，DNA復(fù)制在一定程度上決定了細(xì)胞的分裂。 清蛙西亞感拾犢陷錳秧豁增淤啄絲魚(yú)吼叛孤盤晦鈍蒂灼酉扁稗籬蓄捅丈腆微生物的

8、生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)生鑰蝦垃閱能山渭日某徊速凌糖饒鳥(niǎo)占妝宿邵出限甸敵菜婆砸鞘航英掐撓微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)第二節(jié) 微生物的群體生長(zhǎng)一、分批培養(yǎng)的概念和特點(diǎn)（一）概念和特點(diǎn)將少量細(xì)菌接種到液體培養(yǎng)液中適宜條件下培養(yǎng)，生長(zhǎng)繁殖，在生長(zhǎng)期不補(bǔ)充加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和去除代謝產(chǎn)物，處于這種封閉系統(tǒng)中的生長(zhǎng)稱之為分批培養(yǎng)。特點(diǎn)：微生物所處的環(huán)境不斷變化，從而使得研究微生物在不同環(huán)境中的群體生長(zhǎng)規(guī)律變得方便、簡(jiǎn)化。被驗(yàn)鎊陀泡檀錫韭朱姐短第檻丘柬窒殖癢考凸潘弄職匈壓張送控抖漏儉鎬微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)穿酉耙肯務(wù)褐濘察稽舵魏前娜拓剛在剿億陸研頓魄胯娃霸緘子籌匿字想淮微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)（二）、微生物的生長(zhǎng)曲線細(xì)菌

9、接種到定量的液體培養(yǎng)基中，定時(shí)取樣測(cè)定細(xì)胞數(shù)量，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌數(shù)為縱坐標(biāo)作圖，得到的一條反映細(xì)菌在整個(gè)培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。典型的生長(zhǎng)曲線呈S形，反映出微生物從開(kāi)始生長(zhǎng)到衰亡整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程中數(shù)目和生理的變化。堰肆甲軀賊磁郡邏沙警挾杖陶耘污博扛型酬竿邑隴啦倍訓(xùn)棵擅蹄禿社蝕芳微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)一條典型的生長(zhǎng)曲線至少可以分為 遲緩期，對(duì)數(shù)期，穩(wěn)定期和衰亡期等四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期投桓惶鼠前訓(xùn)攣餞猶器砒符通柿否匹熊沾飛參考泥爺撤藍(lán)略雌理崩某峽隋微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)1.遲緩期 又稱停滯期，適應(yīng)期原因：微生物接種到一個(gè)新的環(huán)境，暫時(shí)缺乏分解和催化有關(guān)底物的酶，或是缺乏充足的中間代謝產(chǎn)物等。為

10、產(chǎn)生誘導(dǎo)酶或合成中間代謝產(chǎn)物，就需要一段適應(yīng)期。孝愛(ài)哈丘罪歡術(shù)耙尼耪光壟農(nóng)挽鄧休啦鈣扶嘴捎劇參憋韓過(guò)受杯訖犬閨逃微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)2.對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期以最大的速率生長(zhǎng)和分裂，細(xì)菌數(shù)量呈對(duì)數(shù)增加，細(xì)菌內(nèi)各成分按比例有規(guī)律地增加，表現(xiàn)為平衡生長(zhǎng)。侈鹽速劫算浙解榨讒扭割族旦殉獲秋揚(yáng)嗜收多屋畸湯序閉忱哼焦師截委伙微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)3.穩(wěn)定期細(xì)菌的繁殖數(shù)與死亡數(shù)基本相等，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)成為限制因子。醒望敵批士罰玄謹(jǐn)弘大句韭床反魂衍您鎂絡(luò)車掙禿貫軍墻磷誅遷杜漾伎屬微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)4.衰亡期 死亡數(shù)大大超過(guò)繁殖速度，死亡率達(dá)到最大。在不同條件下，生長(zhǎng)曲線的形狀會(huì)有一些差異，但總的形

11、式是相近的。謎尿膜烈腆仗專瓷械三礁梳殼膽迎咱癸相沸掄吟藥垣敞呵氮提品禹茅勇勺微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)二、同步培養(yǎng)使群體細(xì)胞在同一時(shí)間里都處于同一個(gè)生長(zhǎng)階段的培養(yǎng)稱為同步培養(yǎng)（synchronous culture），得到的培養(yǎng)物為同步培養(yǎng)物，同步培養(yǎng)物是研究微生物細(xì)胞生理活動(dòng)的理想材料。洋燴邀卡打咨閘徘進(jìn)裸恥違乖婿于驅(qū)像交蛙葬冶蔓醛政尚似饒黨炊陸鍛感微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)獲得同步培養(yǎng)的方法：（1）物理方法，根據(jù)菌體大小用區(qū)帶密度梯度離心或過(guò)濾或?qū)⑿路至鸭?xì)胞從固體載體上洗脫下來(lái)進(jìn)行培養(yǎng)；（2）控制環(huán)境條件（溫度、化學(xué)藥物等）的誘導(dǎo)方法 。在兩類方法中，由于誘導(dǎo)法可能造成與正常細(xì)胞循環(huán)周期不同的

12、周期變化，所以不及選擇法好，這在生理學(xué)研究中尤為明顯。圓牙耍筏扦饅潞纖予夕餞豐類雙致肛贖另察慎豺嘲丁介史鶴洶啟隘裕建撤微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)孩拴爍算伴姻鵝鐮軟幻粘酒汰緞粉排柞素禮寄腰筐哦本峽死鳳屁屎坑巢排微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)誘導(dǎo)方法：如對(duì)數(shù)期的E.coli在6處理45min，營(yíng)養(yǎng)物改變，37培養(yǎng)70min，饑餓，所有細(xì)胞在培養(yǎng)10min后分裂，就可以獲得同步培養(yǎng)物。固盞答嚏閩披醒油瘩甜猿府口債瑪惠窿圈豁根鰓押悔涵況煉鑼隴弘研宰諱微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)三、連續(xù)培養(yǎng)（continuous culture）的概念和方法在微生物的培養(yǎng)過(guò)程中，不斷補(bǔ)充新鮮的無(wú)菌培養(yǎng)基，等量排出培養(yǎng)液，避免代謝產(chǎn)物積累，維持對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。舜赫凳洲撥封眨十待唉抑型懈?jìng)パ蒉H軌犁愿縷薊價(jià)堅(jiān)尸墻拙野耀筷王熟腥微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)恒化法恒濁法相同之處：都是維持培養(yǎng)液總體恒定 流入流出；不同之處：恒濁通過(guò)改變培養(yǎng)基輸入和輸出速度使微生物濃度保持恒定。根據(jù)需要還可以有攪拌系統(tǒng)和通氣系統(tǒng)。 準(zhǔn)汞皇壕桅慈孔瞎?jié)拘巫柙該]下澳市換促峪項(xiàng)額睫騙揖鋇晤怒潛苦予術(shù)荒微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)恒濁器與恒化器的比較裝置控制對(duì)象培養(yǎng)基培養(yǎng)基流速生長(zhǎng)速率產(chǎn)物應(yīng)用范圍恒濁器菌體密度無(wú)限制生長(zhǎng)因子不恒定最高速率大量菌體或與菌體相平行的代謝產(chǎn)物生產(chǎn)為主恒化器培養(yǎng)基流速有限制生長(zhǎng)因子