第六章微生物的生長(zhǎng)匯總

第六章微生物的生長(zhǎng)(MicrobialGrowth)生長(zhǎng)(Growth)：是指細(xì)胞物質(zhì)有規(guī)律地、不可逆增加的生物過(guò)程。繁殖(Reproduction)：是微生物生長(zhǎng)到一定階段導(dǎo)致產(chǎn)生新的生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的整個(gè)生物學(xué)過(guò)程。兩個(gè)概念第一節(jié)微生物生長(zhǎng)的測(cè)定

一、測(cè)生長(zhǎng)量（一）直接法：1、測(cè)體積法2、稱干重法1、比濁法2、生理指標(biāo)法

（二）間接法菌液濃度吸光值（OD值）測(cè)含氮量法

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

一、單細(xì)胞非絲狀微生物個(gè)體生長(zhǎng)１、細(xì)菌的個(gè)體生長(zhǎng)DNA的復(fù)制細(xì)胞壁的擴(kuò)增細(xì)胞的分裂２、酵母菌的生長(zhǎng)二、單細(xì)胞非絲狀微生物群體生長(zhǎng)微生物接種到一個(gè)新的環(huán)境，暫缺乏足夠的能量和必需的生長(zhǎng)因子?！胺N子”老化（即處于非對(duì)數(shù)生長(zhǎng)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(diǎn)1）生長(zhǎng)速率常數(shù)為零。2）細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng);3）合成代謝十分活躍，易產(chǎn)生各種誘導(dǎo)酶;4）對(duì)外界不良條件反應(yīng)敏感。3、影響延滯期時(shí)間長(zhǎng)短的因素A、菌種特性B、接種齡:

以對(duì)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(yīng)適當(dāng)豐富些。（二）指數(shù)期

(Exponentialphase)（二）指數(shù)期

(Exponentialphase)1、特點(diǎn)1）生長(zhǎng)速率常數(shù)R最大、代時(shí)最短，生長(zhǎng)速度最快；2）細(xì)胞穩(wěn)定（平衡）生長(zhǎng)：細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)按比例生長(zhǎng)，菌體成分均勻；3）酶系活躍，代謝旺盛。2、三個(gè)重要參數(shù)：繁殖代數(shù)、生長(zhǎng)速率常數(shù)、代時(shí)A繁殖代數(shù)（n）

X2=X1╳2n

取對(duì)數(shù)表示2生長(zhǎng)速率常數(shù)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)繁殖的代數(shù)。代時(shí)(G):每增殖一代所需的時(shí)間。計(jì)算題某一時(shí)間細(xì)菌的初始量為100個(gè)，經(jīng)400分鐘培養(yǎng)后達(dá)到10億，試計(jì)算該細(xì)菌的世代數(shù)和世代時(shí)間。（假設(shè)培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)菌始終處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，lg2=0.301）(三)穩(wěn)定期

(Stationaryphase)(三)穩(wěn)定期

(Stationaryphase)1、出現(xiàn)原因A、營(yíng)養(yǎng)的消耗。C、引起pH值、EH值的改變。D、有害代謝產(chǎn)物積累。B、營(yíng)養(yǎng)物的比例失調(diào)。1）生長(zhǎng)常數(shù)為零，新生=死亡，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；2）活菌數(shù)的總量達(dá)到最大值；3）某些芽孢菌的芽孢開(kāi)始形成；4）某些細(xì)菌過(guò)量積累次級(jí)代謝產(chǎn)物，如抗生素、維生素、儲(chǔ)藏物等。2、特點(diǎn)（四）衰亡期

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

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

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

最高溫度：微生物能生長(zhǎng)的最高溫度界限。微生物生長(zhǎng)溫度“三基點(diǎn)”一、溫度溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響機(jī)制

（1）影響酶活性，最終影響細(xì)胞物質(zhì)合成。（2）影響細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。（3）影響物質(zhì)的溶解度。(二)不同微生物類群適應(yīng)的溫度范圍

微生物類群最低生長(zhǎng)溫度最適生長(zhǎng)溫度最高生長(zhǎng)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(duì)微生物的影響

1、高溫的影響

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

2、低溫對(duì)微生物的影響

降低代謝速率，抑制菌體生長(zhǎng)

導(dǎo)致敏感菌的死亡物理效應(yīng)裂解或冰晶刺傷化學(xué)效應(yīng)脫水影響因素菌種降溫速度介質(zhì)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(zhì)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(zhǎng)的微生物類型最低生長(zhǎng)aW最適生長(zhǎng)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(zhǎng)的微生物，以有氧呼吸方式產(chǎn)能。2、厭氧型微生物

生長(zhǎng)過(guò)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(wú)氧呼吸方式產(chǎn)能。3、兼性厭氧型微生物

有氧條件下以有氧呼吸方式產(chǎn)能生長(zhǎng)，無(wú)氧條件下以發(fā)酵或無(wú)氧呼吸方式產(chǎn)能的微生物。氧對(duì)厭氧微生物產(chǎn)生毒害作用的機(jī)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(zhì)，又有離子性質(zhì)，其反應(yīng)力極強(qiáng)，性質(zhì)極不穩(wěn)定，在細(xì)胞內(nèi)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(duì)生物體十分有害。四、輻射作用

1、紫外輻射260nm波長(zhǎng)是生物核酸的最大吸收波長(zhǎng)，殺菌力最強(qiáng)。光復(fù)活作用：可見(jiàn)光激活微生物的光復(fù)活酶并修復(fù)DNA輻射損傷的現(xiàn)象。紫外燈：實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度） 倫琴（輻射源強(qiáng)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(xué)因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響

一、pH值

細(xì)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(jī)制：改變膜電位，影響膜的功能影響酶的功能影響基質(zhì)中各類物質(zhì)的性質(zhì)

pH值對(duì)有機(jī)酸滲入細(xì)胞的影響二、可抑制或殺滅微生物的常見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)

1、重金屬及鹽：Hg，Ag，Cu等。2、氧化劑：過(guò)氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、鹵素等。3、有機(jī)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(dá)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(duì)微生物生長(zhǎng)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(guān)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(yíng)異養(yǎng)生活，藻類制造養(yǎng)料，真菌提供水分、無(wú)機(jī)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(guò)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。二、互生相互作用的兩個(gè)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(dòng)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(nèi)或體表