第5章-微生物生长繁殖与生存因子(上)ppt课件.ppt

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1、第五章微生物的生长繁殖与生存因子主要内容微生物的生长繁殖微生物的生存因子不利环境因子对微生物的影响微生物与微生物之间的关系菌种的退化、复壮与保藏第一节微生物的生长繁殖一、微生物生长繁殖的概念微生物的生长:是细胞物质有规律地、不可逆的增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。微生物的繁殖: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，使生命个体数量增加的生物学过程。微生物的发育：微生物从生长到繁殖的生物学过程称为发育。世代时间（代时）：微生物两次细胞分裂之间的时间。世代时间随微生物的种类、培养条件的不同而不同。二、研究微生物生长的方法（根据投食方式）分为分批培

2、养（间歇式培养）、连续培养两种方法（一）分批培养方法：用一定量的培养基和保持一定的培养条件培养微生物的方法（一次性的投料和接种细菌）。用途：生理特性研究（细菌的生长）、生物发酵和生物治污。细菌生长描述：重量生长曲线、数量生长曲线1、活细菌重量变化曲线曲线：群体重量W(mg/l)——时间t细菌内源呼吸增长率上升阶段及细菌大量死亡阶段mg/L活细菌重量t0时间曲线t`点切线斜率值=?t`重量增长速率t`增长率下降阶段（1）增长速率上升阶段提问：为什么培养初期细菌群体重量增长速率随时间不断增大？A.营养物丰富，细菌增殖；B.细菌在细胞内以糖原、油滴等形式储存营养物，细菌个体重量增大增长率生上

3、升阶段mg/mL0时间t活细胞重量（2）增长速率下降阶段提问：为什么增长速率较前下降了？增长率下降阶段mg/mL0时间t活细胞重量营养物浓度（好氧细菌还包括氧气）下降这些限制性因素还不是十分严重，细菌的代谢速度变慢，没有停止代谢产物积累对细菌的某些酶产生抑制（3）内源呼吸及死亡阶段———内源呼吸+毒物浓度更高（个体）瘦→死（群体）死亡率大于出生率从曲线上反映为活细菌重量的进一步持续下降。提问：此时细菌的出生率是否为零呢？为什么？不是，利用死亡细菌的残体营养(“化做红泥更护花或人吃人”)各种生物具有类似的规律实验室通常采用细菌的数量变化绘制生长曲线，虽然两种曲线在本质上是相同的，但数量曲

4、线也有它自身的特点和用途。2．细菌数量生长曲线概念：细菌接种到均匀的液体培养基后，在不补充营养物质或移去营养物，保持整个培养液体积不变的条件下，以时间为横坐标，以细菌数为纵坐标，反映细菌在整个培养期间菌数变化的曲线称为生长曲线。一条典型的生长曲线主要包括停滞期（加速期）、对数期、（减速期）静止期和衰亡期四个时期。生长速率稳定期衰老期细菌数目的对数值0时间t细菌的数量很大，都是10的n次方，取对数作图时方便，0~10代表1～1010总菌数活菌数停滞期对数期0+_（1）停滞期－“万事开头难”特征：细菌停数滞目期的对数值0时间t为什么会出现停滞期呢？代谢活跃，个体体积、重量增大对不良环境条件

5、较敏感不立即进行细胞分裂、增殖，数量不变甚至减少岗前培训适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成）影响停滞期长短的因素：细菌的遗传特性；接种量；接种群体的菌龄；培养基的营养组分提问：根据上述原因选择接种何种状态的细菌停滞期会较长？①对数期的细菌②静止期或衰亡期③受损细胞④富集培养基的细菌后三种稳定期细胞基本耗尽了各种辅酶或其他细胞成分受损细胞养伤修复富集培养基细菌需要合成“自力更生”酶在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的停滞期，停滞期的出现会增加操作时间，降低工作效率采用处于高效菌群对数期的菌种、增大接种

6、量、尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致等方法来缩短或消除停滞期。提问：我们可以通过哪些手段缩短停滞期呢？（2）对数期（青年）所有细菌均繁殖故称对数期。（相当于重量法细菌曲线的增长率上升阶段）细菌数目N增长率倍率的对数与时间成正比。特征平均世代时间（繁殖一代的时间）最短细菌群体的化学组分及形态、生态特性比较一致。细菌对不良环境的抵抗能力强。提问：细菌的代时与哪些因素有关？细菌数目的对对数数期值0时间t如大肠杆菌在20℃时其代时是35℃条件下的2倍；伤寒杆菌在含0.125％的蛋白胨培养基中的代时为800min，而在含1.0％时仅为40min。繁殖速度最快,数目呈几何级数增长；种类遗传

7、、个体健康情况(营养、环境条件)此时所有细菌在二分裂生长,分别测定t0时刻与t时间细菌的数量N0与Nx对数期细菌世代时间G计算1→2→22→23((22)×2)→24→25……2nt0tNx=N0*2nNx/N0=2nN0→……N0·24→……N0·2n(n=1、2、3…)n—繁殖代数世代时间（3）静止期（中年）特征细菌生长率逐渐下降至零，出生率＝死亡率（相当于重量变化曲线中的增长率下降阶段）细菌总数达到最大值细菌开始积累贮存物质或形成芽孢细菌