微生物的生长繁殖及其控制(I)

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1、第五章微生物的生长繁殖及其控制15.1微生物的生长繁殖5.1.1微生物生长繁殖的概念生长——微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作用>异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。繁殖——生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。发育——从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、从量变到质变的发展变化过程，这一过程称为发育。个体生长——微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。群体生长——群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。21.单

2、细胞微生物的生长繁殖生长：同化作用大于异化作用，细胞不断增长。繁殖：单细胞个体生长到一定程度时，一个亲代细胞分裂为两个大小、性状与亲代细胞相似的子代细胞，使得个体数目增加。世代时间：细菌的两次细胞分裂之间的时间。2.多细胞微生物的生长繁殖生长：细胞数目增加，个体数目不增加。繁殖：细胞数目增加，个体数目也增加。35.1.2研究微生物生长的方法(一)分批培养(batchculture)1.概念：分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基的容器内，保持一定的温度、pH和DO，微生物在其中生长繁殖。培养基一次性加入，不更换。2.细菌生长

3、曲线以培养时间为横坐标，以计数获得的细菌数目的对数为纵坐标，可得到一条定量描述液体培养基中微生物生长规律的实验曲线，该曲线则称为生长曲线。（growthcurve)。4生长曲线的制作将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，测细菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。56其它名称：迟滞期、调整期、适应期1.现象：活菌数几乎没增加，曲线平行于横轴。2.特点：初始阶段：细菌要适应新的环境，细菌总数有所减少末期：生长繁殖速度加快，细菌总数有所增加细胞内RNA特别是rR

4、NA含量增高，原生质嗜碱性增强合成代谢活跃(核糖体、酶类、ATP合成加快),开始细胞分裂对外界不良条件敏感,(如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物)3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物①.停滞期（lagphase）7◆接种群体菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其停滞期较短，甚至检查不到停滞期◆接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除停滞期◆培养基成分：◇在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；◇接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。◆世代时间

5、：世代时间短，即繁殖速度较快的菌种的停滞期一般较短★影响停滞期长短的因素8应用◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期；采取的缩短lagphase的措施有：①增加接种量；（群体优势----适应性增强）②采用对数生长期的健壮菌种；③调整培养基的成分，在种子培养基中加入发酵培养基的某些成分。④选用繁殖快的菌种◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌9②.对数期（logphase）其他名称：指数期现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。特点：生长速率常数最大,世代时间最短,细胞数目以几何级数增加菌体大小形态、生理特征等比较一致代谢最旺盛对不良环境因

6、素的抵抗力强影响因素：菌种、营养成分、营养物浓度培养温度、DO、抑制剂世代时间G=(t2-t1)/[3.3(lgX2-lgX1)]10应用意义：①由于此时期的菌种比较健壮，生产上用作接种的最佳菌龄；②发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度③食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期④是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等的良好材料。11③.静止期（stationaryphase）又称：稳定期、恒定期或最高生长期特点：①新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养基中的细胞数目达到最高值。②细胞分裂速度下降，开始积累

7、内含物，芽孢杆菌开始产芽孢。☆对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。原因：对数期消耗了营养物质，使其浓度降低；有害代谢废物的大量积累(酸、醇、毒素等)；营养物的比例失调，如碳氮比不合适；理化条件(pH、DO、氧化还原势等)有所改变。12④.衰亡期（declinephase）特点：①细菌利用贮存物进行内源呼吸(自身溶解)。②细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。③细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形。衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环境条件有关。产

8、生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡13分批培养的应用：序批