《环境因子对》PPT课件

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1、第五章环境因子对微生物生长和代谢的影响江南大学生物工程学院环境因子对微生物的影响适宜环境：微生物能正常地进行生命活动不适宜环境：微生物的正常生命活动受到抑制或被迫暂时改变原有的一些特征。恶劣环境：微生物死亡或发生遗传变易。第一节环境因子对微生物生长和生存的影响一.理化因素对生长的影响（一）温度1、温度对微生物的影响温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成及活性、RNA的结构、转录等影响微生物的生命活动。2、微生物的生长温度范围最低生长温度最高生长温度最适生长温度致死温度ACBvT℃3、微生物的生长温度类型按照最适生长温度范围的不同分类

2、嗜冷微生物嗜温微生物嗜热微生物微生物生长的温度类型最低最适最高分布的主要场所专性-125-1515-20两极地区低温型兼性-5--010-2025-30海水，冷藏食品上室温10-2020-3540-45腐生菌中温型体温10-2035-4040-45寄生菌高温型25-4550-6070-95温泉堆肥等微生物类型不同温度下的菌例1、嗜冷微生物（psychrophiles）能在5℃以下生长的微生物称为嗜冷微生物。种类专性：最适温度15℃，最高温度20℃兼性：最适温度25~30℃，最高温度35℃左右耐冷微生物psychrotolerant嗜冷微生

3、物在低温下生长的原因细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使膜在低温下也能保持半流动状态；细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在30~40℃的情况下，这些酶很快失活。2、嗜温微生物mesophiles最适生长温度在25~37℃微生物叫嗜温微生物。种类：寄生型（体温型）：最适35~40℃腐生型（室温型）：最适25~35℃。3、嗜热微生物thermophiles嗜热微生物：最适生长温度50~60℃嗜高温微生物：最适生长温度在80℃以上嗜热微生物在高温下生长的原因酶和其他蛋白质中的更具有耐热性；核酸中含有较多的GC对，对热更加稳定；细胞膜中饱和脂肪酸

4、含量高，使膜具有热稳定性；细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于高温造成的破坏。嗜高温微生物hyperthermophiles已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌，它们所处的环境与普通细菌有很大区别。在高温下生长的原因：一般认为它们蛋白质热稳定性与蛋白质上存在的盐桥数目增加（氨基酸带上Na+或其它阳离子生成电荷桥）及蛋白质高度密集的疏水内部区域有关；它们细胞膜中不含脂肪酸，而是由植烷（不同长度碳氢组成的五碳重复单位化合物）组成，这和膜的热稳定性有关。4、最适发酵温度发酵速率和代谢产物积累速率最大时的温度。5、极端温度对微生物的影响

5、极端温度extremetemperature低于最低生长温度和高于最高生长温度范围的温度。低温：0℃以上停止生长冷冻：造成微生物细胞脱水及冰晶的机械损伤而引起微生物死亡。高温：菌体蛋白变性，杀死细胞应用：6、微生物对热的忍受微生物温度℃时间(分)营养细胞：细菌55--6030酵母50--6010孢子：70--8010细菌芽孢：枯草芽孢杆菌10060嗜热脂肪芽孢杆菌12112肉毒梭菌100360（二）水活度wateractivity定义在相同的温度和压力下，体系中溶液的水蒸汽压与纯水的蒸汽压之比：aw=p/p0水活度的决定因素：固体基质：水

6、被吸附的牢固程度液体：溶质的含量和溶质的水合程度一些溶质不同浓度的水活度不同微生物生长的最低aw1、基质水活度对微生物的影响高水活度环境低水活度环境2、干燥对微生物的影响干燥使代谢停止，使微生物处于休眠状态，严重时细胞脱水，蛋白质变性，进而导致死亡。应用：保存物品，保藏菌种水对一些贮藏霉菌的影响3、渗透压对微生物的影响等渗溶液：微生物正常生长低渗溶液：细胞吸水膨胀，甚至胀破。高渗溶液：细胞脱水，影响代谢活动，引起质壁分离，甚至死亡。耐高渗与嗜高渗微生物生长速度水活度1、正常微生物2、耐高渗微生物3、嗜高渗微生物（三）表面张力1、表面张力：

7、液体表面相邻两个部分间单位长度内的相互牵引力。单位：1N/m=1000dyn/cm水在常温下的表面张力为72dyn/cm。一般液体培养基的表面张力为45~65dyn/cm2、表面张力对微生物的影响低表面张力,微生物在液体中均匀生长。高表面张力,微生物在液体表面形成菌膜。3、改变表面张力的方法升高表面张力：添加无机盐降低表面张力：添加表面活性剂（四）辐射辐射是能量通过空间传播或传递的一种物理现象。辐射的种类：电磁辐射和微粒辐射电磁辐射的种类非电离辐射：红外线、可见光、紫外线等电离辐射：x-射线、γ-射线等。辐射光可见光波长400-800nm

8、的电磁辐射。光能型微生物的能源长时间照射有杀菌作用红外线波长大于800nm的电磁辐射。红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用。紫外线UV波长为150~390nm的电磁辐射。最佳作用波长为265