微生物学课件-5微生物生长繁殖与控制.ppt

《微生物学课件-5微生物生长繁殖与控制.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章微生物生长繁殖及其控制MicrobialGrowth，ReproductionandEnvironments第一节微生物的个体与群体生长和繁殖MicrobialGrowthandReproduction微生物的生长与繁殖微生物生长(Growth)：-----个体生长是指细胞物质有规律地、不可逆增加的生物过程。微生物繁殖(Reproduction)：----个体繁殖是微生物生长到一定阶段由于细胞内各种细胞结构的复制和重建导致产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的整个生物学过程。微生物的个体生长和群体生长个体生长：一个微生物个体应具备生长和繁殖的全能性。单细胞微生物如细菌、酵母菌等

2、，一个细胞就是一个个体。单细胞微生物的生长即使细胞的增大，但这种过程在适宜的环境中，一种微生物如大肠杆菌（E.coli），从一个个体（细胞）出发，通过生长与繁殖，逐渐形成细胞总生物质量(biomass)与数量相应增加的群体，这种现象与过程称为群体生长。群体生长是微生物个体生长与个体繁殖持续交替进行所导致的结果。因此，群体生长是以微生物的个体生长与繁殖为基础的。一、微生物的个体生长与繁殖1、细菌的个体生长与繁殖单细胞原核微生物持续生长直至分裂成两个新的细胞，这个过程称为二等分裂。杆状细菌如大肠杆菌在培养过程中，能观察到细胞延长至大约为细胞最小长度的2倍时，处于细胞中间部位的细胞膜和细胞壁从

3、两个相反的方向向内延伸，逐渐形成一个隔膜，直至2个子细胞被分割开，最终分裂形成2个子细胞。细胞壁合成模式2、细菌拟核DNA的复制与分离细菌的拟核（nucleoid）即染色体（bacterialchromosome）是一环形双链DNA分子。细菌细胞在生长过程中，其双链环形DNA分子在一个特定位置上起始复制，该位置称为复制原点，也称复制起点。复制原点是一约由300个碱基组成的特异序列，它能被特异的起始蛋白所识别；DNA复制从原点开始，向两个相反的方向延伸，最终形成两个子染色体DNA分子。在细胞分裂形成的两个子代细胞中，分别含有一个遗传信息完整的拟核。细菌染色体的复制二、微生物的群体生长规律对

4、微生物群体生长的研究表明，微生物的群体生长规律因其种类不同而异，单细胞微生物与多细胞微生物的群体生长表现出不同的生长动力学特性。但就单细胞微生物来说，在特定的环境中，不同种的微生物表现出趋势相近的生长动力学规律。（一）、细菌纯培养生长曲线是将某种单细胞微生物少量接种到恒定容积的液体培养基中培养，定时取样分析。以菌数的对数(或光密度值)为纵坐标，生长时间为横坐标作图而的得到的生长曲线。细菌生长曲线的分期滞留适应期对数生长期稳定生长期衰亡期1.滞留适应期（Lagphase）当少量菌种接种到液体培养基中后，在开始的一段时间内细胞数目不增加，生长速度近于零，曲线平缓，称延缓期。此期菌体虽不分裂，

5、但细胞代谢活力很强，菌体体积增长很快，对不良环境比较敏感，易被热、低温和高浓度盐溶液杀死。l该期的特点：（1）生长速率常数等于0。（2）细胞形态变大或增长。（3）细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。（4）合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP合成加快，易产生诱导酶。（5）对外界不良条件如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等理化因素反应敏感。l产生原因：（1）接种后，一时还缺乏分解或催化有关底物的酶，或缺乏充足的中间代谢产物。（2）暂时缺乏足够的能量和必需的生长因子。（3）“种子”老化或未充分活化。l影响因素（1）菌种类型（2）种龄、即生理年龄（3）接种量（4）培养基成分：营养丰

6、富度与接近度l缩短措施（1）通过遗传育种方法改变种的遗传特性使延缓期缩短（2）利用“对数生长期”的细胞作为种子。（3）尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大。（4）适当扩大接种量。2.对数期（Logphase）特点1）生长速率常数R最大。细胞每分裂一次所需时间——代时G（generationtime，）或原生质增加一倍所需的倍增时间最短2）细胞稳定（平衡）生长：细胞内各种物质按比例生长，菌体成分均匀；3）酶活性高，代谢稳定，菌体大小基本一致。l影响代时（G）的因素（1）菌种：不同的菌种G相差极大。（P155）（2）营养成分：同一种微生物，在营养丰富的培养基上生长，其代时较短，反之则

7、长。（3）营养物浓度：影响生长速率和生长总量。（4）培养温度菌体经过一段时间的适应后，就以最快的速度进行分裂繁殖，菌数以几何级数增加，所以称对数期。此期的特点是代谢旺盛、细胞保持有规律的高速繁殖，个体形态和生理特性比较一致。l应用意义指数期的微生物因其具有整个群体的生理特性较为一致、细胞各成分平衡增长和生长速率恒定等优点，故是用作代谢、生理等研究的良好材料，是增殖噬菌体的最适宿主，也是发酵工业中用做种子的最佳材料。3.稳定期（Sta