微生物的生長繁殖課件

第二節(jié)微生物的生長與繁殖微生物生長繁殖的條件不同微生物個(gè)體的繁殖方式群體生長繁殖的規(guī)律生長、繁殖的概念5/8/20241微生物的生長繁殖課件生長&繁殖生長：指個(gè)體的長大，是細(xì)菌總重量增長的過程，量變的過程。繁殖：指微生物個(gè)體數(shù)目的增加，是一個(gè)產(chǎn)生新的生命個(gè)體的質(zhì)變過程。隨著群體中各個(gè)個(gè)體的進(jìn)一步生長、繁殖，就引起了這一群體的生長。生長和繁殖速度快是微生物的特征之一。5/8/20242微生物的生長繁殖課件微生物生長繁殖所需條件1、充足的營養(yǎng)物質(zhì)2、適宜的酸堿度3、適宜的溫度4、氣體微生物生長所需氣體主要是O2和CO2，還有少量N2。5/8/20243微生物的生長繁殖課件充足的營養(yǎng)物質(zhì)水碳源氮源無機(jī)鹽生長因子5/8/20244微生物的生長繁殖課件適宜的酸堿度（PH）微生物生長的PH范圍總體來說，微生物生長2﹤PH﹤9，少數(shù)例外，絕大多數(shù)在5-9。每種微生物有適合自己生長的PH三基點(diǎn)值，例如：大腸桿菌：最低PH是3；最適6-8；最高9.5。5/8/20245微生物的生長繁殖課件適宜的酸堿度（PH）堿性微生物（多數(shù)細(xì)菌、放線菌。）

喜歡偏酸的環(huán)境，細(xì)菌：7-7.5.霍亂弧菌8.0-9.2嗜酸微生物（多數(shù)真菌和酵母菌）

適合偏酸環(huán)境，霉菌：最適PH4.0-5.8；酵母菌：3.8-6.0.耐堿微生物PH﹥9可以生活脫氮硫桿菌PH11下可以生活。耐酸微生物PH﹤4可生活氧化硫桿菌PH1下可以生活5/8/20246微生物的生長繁殖課件適宜的酸堿度（PH）PH的作用機(jī)理PH能影響細(xì)胞膜的電荷，從而影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收PH能影響代謝過程中酶的活性，從而影響微生物的生命活動。生產(chǎn)中的應(yīng)用消毒防腐：如醋酸可殺死沙門氏菌，大腸桿菌等。5/8/20247微生物的生長繁殖課件適宜的溫度微生物生長有一定的溫度范圍。微生物生長的最適溫度因種類而不同。5/8/20248微生物的生長繁殖課件微生物生長的三基點(diǎn)溫度最低生長溫度：微生物能進(jìn)行生長繁殖的最低溫度界限。此范圍上能生長但生長很慢，低于此溫度則生長受到抑制甚至死亡，一般-10℃—-5℃，極端-30℃。最高生長溫度：微生物能進(jìn)行生長繁殖的最高溫度界限。此范圍上能生長但生長很慢，高于此溫度則易于衰老和死亡，一般80℃—95℃，極端105℃-150℃。最適生長溫度：微生物生長速率最高的溫度。最適生長溫度不等于積累代謝產(chǎn)物最高的培養(yǎng)溫度。例：乳酸鏈球菌生長的最適溫度為34℃，發(fā)酵產(chǎn)酸的最快溫度為30℃.5/8/20249微生物的生長繁殖課件按微生物生長溫度范圍分類低溫型微生物（嗜冷菌）最適溫度10-20℃，分布于地球兩極的水域、土壤，海洋或冷藏的場所中。嗜溫型微生物（嗜溫菌）最適溫度30-37℃，絕大多數(shù)微生物，病原菌。高溫型微生物（嗜熱菌）最適溫度50-60℃5/8/202410微生物的生長繁殖課件氣體（O2、CO2、少量N2）專性需氧菌

必須有氧才能生存，如：結(jié)核桿菌、霍亂弧菌微需氧菌

在低氧壓（5%-6%）生長最好，高于10%抑制生長。如：空腸彎曲菌、幽門螺桿菌專性厭氧菌

只能在無氧條件下生存，如：破傷風(fēng)梭菌、脆弱類桿菌。兼性厭氧菌

有氧無氧均可生存如：大多數(shù)病原菌5/8/202411微生物的生長繁殖課件氣體（O2、CO2、少量N2）CO2對細(xì)菌生長也很重要。大部分細(xì)菌在新陳代謝過程中產(chǎn)生的CO2已經(jīng)可以滿足需要。有些細(xì)菌在初分離時(shí)需要人工供給5%-10%的CO2才能生長良好。5/8/202412微生物的生長繁殖課件不同微生物生長繁殖的方式種類繁殖方式細(xì)菌、支原體、立克次氏體、螺旋體、衣原體的始體二分裂方式進(jìn)行繁殖酵母菌具無性繁殖和有性繁殖，以無性繁殖為主絲狀真菌繁殖主要通過菌絲斷裂，形成各種無性孢子進(jìn)行無性和有性繁殖，以無性繁殖為主放線菌多以無性的分生孢子進(jìn)行繁殖，分生孢子主要通過細(xì)菌內(nèi)橫隔分裂的方式形成。病毒增殖5/8/202413微生物的生長繁殖課件群體生長繁殖規(guī)律單細(xì)胞微生物的生長曲線絲狀真菌的生長曲線病毒的復(fù)制周期5/8/202414微生物的生長繁殖課件細(xì)菌的生長曲線培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)活菌數(shù)的對數(shù)值為縱坐標(biāo)反映微生物從生長到死亡的一般生長繁殖規(guī)律遲緩期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期5/8/202415微生物的生長繁殖課件細(xì)菌生長遲緩期遲緩期是菌種被接種于培養(yǎng)基后適應(yīng)新環(huán)境的最初階段。處于該階段的細(xì)菌，代謝活躍，體積增大，胞質(zhì)內(nèi)蓄積了足夠量的酶、輔酶和中間產(chǎn)物，但不分裂，菌數(shù)不增加。遲緩期長短因細(xì)菌種類、菌齡和接種前后培養(yǎng)基成分的差異等因素有關(guān)，一般1-4小時(shí)。5/8/202416微生物的生長繁殖課件遲緩期在生產(chǎn)中的應(yīng)用為提高生產(chǎn)效率，發(fā)酵工業(yè)常采用縮短遲緩期的方法：以對數(shù)期的菌體作種子菌；適當(dāng)增大接種量；采用營養(yǎng)豐富的天然培養(yǎng)基。5/8/202417微生物的生長繁殖課件細(xì)菌的對數(shù)生長期指在培養(yǎng)后8-18小時(shí)階段。該階段細(xì)菌生長迅速，細(xì)胞每分裂一次的代時(shí)短，進(jìn)行平衡生長，菌體內(nèi)酶系活躍，代謝旺盛，呈幾何級數(shù)增加，在生長曲線圖上活菌數(shù)量呈直線上升，達(dá)到頂峰。該期細(xì)菌的形態(tài)、染色性、生理活動較典型，群體的形態(tài)與生理特征最一致，對外界因素作用比較敏感。5/8/202418微生物的生長繁殖課件對數(shù)生長期在生產(chǎn)中的應(yīng)用1、此時(shí)期是生產(chǎn)上用于接種的最佳菌齡。2、發(fā)酵工業(yè)應(yīng)盡量延長該期，以達(dá)到較高菌體密度。3、生理代謝及遺傳研究的最佳時(shí)期。4、觀察研究細(xì)菌的性狀均應(yīng)選用該期細(xì)菌，可獲得準(zhǔn)確結(jié)果。5/8/202419微生物的生長繁殖課件細(xì)菌的穩(wěn)定期由于對數(shù)期細(xì)菌大量增殖，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)消耗，酸、醇、毒素或過氧化氫等有害代謝產(chǎn)物累積，PH、氧化還原電勢等環(huán)境條件改變，細(xì)菌繁殖速度下降。此期細(xì)菌的繁殖數(shù)與死亡數(shù)大致平衡。細(xì)菌形態(tài)和生理性狀常有改變格蘭陽性菌染色性變成陰性細(xì)菌芽孢形成合成較多代謝產(chǎn)物5/8/202420微生物的生長繁殖課件穩(wěn)定期在生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)酵生產(chǎn)產(chǎn)物形成的重要時(shí)期（抗生素、氨基酸等）。產(chǎn)物達(dá)到最高，生產(chǎn)上應(yīng)盡量通過補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)溫度和PH等措施來延長此期，提高產(chǎn)量。

活細(xì)胞數(shù)目穩(wěn)定，是計(jì)數(shù)細(xì)菌最大生長量的最佳時(shí)期。5/8/202421微生物的生長繁殖課件衰亡期生長環(huán)境不利于微生物生長，細(xì)胞分解代謝大于合成代謝，導(dǎo)致菌體死亡，出現(xiàn)“負(fù)增長”；細(xì)胞形態(tài)顯著改變，產(chǎn)生膨大、不規(guī)則的多樣性退化形態(tài)。有的細(xì)胞內(nèi)多液泡；有的微生物因蛋白水解酶活力增強(qiáng)而自溶；有的產(chǎn)生抗生素等次級代謝產(chǎn)物；有的產(chǎn)生芽孢釋放。5/8/202422微生物的生長繁殖課件細(xì)菌生長曲線只有在體外人工培養(yǎng)的條件下才能觀察的到。反應(yīng)細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中的動態(tài)變化，也受培養(yǎng)基成分、PH、培養(yǎng)溫度、菌種菌齡及菌量等因素影響。自然條件下受多種環(huán)境因素和機(jī)體免疫因素影響和制約，情況復(fù)雜，不可能存在上述典型的生長曲線。5/8/202423微生物的生長繁殖課件絲狀真菌的生長曲線絲狀真菌的純培養(yǎng)采用孢子接種在液體培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培養(yǎng)菌絲體通過斷裂繁殖5/8/202424微生物的生長繁殖課件絲狀真菌的生長曲線時(shí)間為橫坐標(biāo)，菌絲干重為縱坐標(biāo)停滯期迅速生長期衰亡期5/8/202425微生物的生長繁殖課件絲狀真菌的停滯期造成生長停滯的原因：一是孢子萌發(fā)前真正的停滯狀態(tài)，一是生長已經(jīng)開始但還無法測定。5/8/202426微生物的生長繁殖課件迅速生長期迅速生長期菌絲體干重迅速增加，其干重的立方根與時(shí)間呈直線關(guān)系。與單細(xì)胞微生物不同，菌絲不以幾何級數(shù)增加，故沒有對數(shù)生長期。生長主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長和出現(xiàn)分支、斷裂等，此時(shí)期菌體迅速利用碳、氮、磷等，呼吸強(qiáng)度達(dá)到高峰，有些代謝產(chǎn)物開始積累。5/8/202427微生物的生長繁殖課件衰亡期菌絲體干重下降，到一定時(shí)期不再變化。大多數(shù)次級代謝產(chǎn)物在此期合成，多數(shù)細(xì)胞出現(xiàn)大的空泡。有些菌絲體會發(fā)生自溶。5/8/202428微生物的生長繁殖課件病毒的復(fù)制周期病毒以自我復(fù)制方式進(jìn)行繁殖。自我復(fù)制:病毒以基因組為模板，在DNA聚合酶或RNA聚合酶以及其他必要因素作用下，經(jīng)過復(fù)雜的生化合成過程，復(fù)制出子代病毒的基因組，病毒的基因組則以轉(zhuǎn)錄、翻譯過程，合成大量的病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)并裝配成完整的病毒顆粒，以出芽或細(xì)胞裂解方式釋放到細(xì)胞外，在感染其他細(xì)胞。這種增殖方式即為自我復(fù)制。病毒在易感細(xì)胞中的復(fù)制步驟包括：吸附、穿入、脫殼、生