微生物的生长繁殖及其控制.pptx

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1、第六章微生物的生长繁殖及其控制细胞物质有规律地、不可逆地增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。生长：微生物生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并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。繁殖：微生物的生长与繁殖是两个不同但又相互联系的概念。生长是一个逐步发生的量变过程，繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单细胞的生物里，由于个体微小，这两个过程是紧密联系又很难划分的过程。一个微生物细胞合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。如果同化作

2、用的速度超过了异化作用个体的生长原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加。群体内各个个体的进一步生长群体的生长群体生长=个体生长+个体繁殖个体生长→个体繁殖→群体生长在一定时间和条件下细胞数量的增加（微生物群体生长）微生物生长:在微生物学中提到的“生长”，一般均指群体生长，这一点与研究大生物时有所不同。第一节细菌的个体生长细菌的个体生长包括细胞结构的复制与再生、细胞的分裂与控制。一、染色体DNA的复制和分离细菌的染色体为环形的双

3、链DNA分子。染色体以双向的方式进行连续的复制，在细胞分裂之前不仅完成了染色体的复制，也开始了两个子细胞DNA分子的复制。复制起点附着在细胞膜上，随着膜的生长和细胞分裂，两个未来的子细胞基因组不断地分离开来，最后到达子细胞中。二、细胞壁扩增杆菌在生长过程中，新合成的肽聚糖在细胞壁中是新老细胞壁呈间隔分布，新合成的肽聚糖在多个位点插入。球菌在生长过程中，新合成的肽聚糖是固定在赤道板附近插入，导致新老细胞壁能明显地分开，原来的细胞壁被推向两端。第二节细菌的群体生长繁殖微生物的特点：个体微小肉眼看到或接触到的微生物是成

4、千上万个单个的微生物组成的群体。微生物接种是群体接种，接种后的生长是微生物群体繁殖生长。对细菌群体生长规律的了解是对其进行研究与利用的基础第二节细菌的群体生长繁殖一、生长的规律生长曲线(GrowthCurve)：细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。第二节细菌的群体生长繁殖一、生长的规律细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图第二节细菌的群体生长繁殖一、生长的规律一

5、条典型的生长曲线可以分为：迟缓期，对数生长期，稳定生长期和衰亡期4个生长时期第二节细菌的群体生长繁殖一、生长的规律迟缓期(Lagphase)：将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢活跃细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞的平均长度比刚接种时长6倍。一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大胞内贮藏物质逐渐消耗；细胞内DNA和RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。对外界不

6、良条件反应敏感。细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。迟缓期出现的原因：微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏足够的能量和必需的生长因子，需要一段时间的调整和适应；菌种老化或未充分活化；接种时造成的损伤等。调整代谢迟缓期是必需的，因为细胞分裂之前，细胞各成分的复制与装配等也需要时间。在生产实践中缩短迟缓期的常用手段：(1)通过遗传学方法改变菌种的遗传特性使迟缓期缩短；(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

7、第二节细菌的群体生长繁殖一、生长的规律对数生长期(Logphase)：以最大的速率生长和分裂，导致细菌数量呈对数增加，细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。所有细胞组分呈彼此相对稳定速度合成。细菌的代谢活性及酶活性高而稳定，细胞大小比较一致，生活力强，在生产上常被广泛地用作“种子”。t1–t0G=———————————————3.322(logNt－logN0)代时(Generationtime):在细菌个体生长里，每个细菌分裂繁殖一代所需的时间。通常以G表示。倍增时间（Doublingtime)：在群

8、体生长里细菌数量增加一倍所需的时间。=3.322(logNt－logN0)利用n和t的概念，可用于计算在不同培养条件下不同微生物的G，是研究微生物生长动力学的重要参数。Nt=N0×2nlogNt=logN0+n.log2n=logNt-logN0/log2=logNt-logN0/0.301纳米细菌（nanobacteria），3天才分裂1次；90年代初期人们从地下数公里