环境因素对微生物生长的影响ppt课件.ppt

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1、微生物生理学SK091环境因素对微生物生长的影响一、影响微生物生长的环境因素二、微生物生长繁殖的控制一、影响微生物生长的环境因素1、营养物质2、水活度3、温度4、PH5、氧1、营养物质营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水营养元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫等营养不足时机体的行为降低或停止细胞物质合成，避免能量消耗，或者诱导合成特殊的运输系统，充分吸收环境中微量的营养物质，以维持机体的生存。降解细胞内某些非必要或失效的充分加以利用。2、水的活性水活度就是水的有效浓度，用aw表示aw=p／p0p

2、表示一定温度下基质环境的水蒸气压p0表示相同温度下纯水的水蒸气压水的活度值为0到1之间的某个数值，无量纲，而不用相对湿度0%到100%之间的数值表示。渗透水活度：溶质溶于水产生的水活度基质水活度：水被基质表面如土壤、颗粒、食品、皮革和玻璃等吸附所产生的水活度。水活度3、温度温度是微生物生长的重要条件之一。从总体上看，微生物生长和最适的温度范围从－12～100℃，可以将微生物分为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热、超嗜热五种不同类型。嗜冷微生物嗜冷机制：1、酶系在低温下仍能起催化作用。2、细胞膜细胞膜内含有大

3、量的不饱和脂肪酸，而且会随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性。例子：芽孢杆菌属、分支杆菌属和微球菌属等细菌，链酶菌属、诺卡氏菌属等放线菌嗜高温例子：嗜热热杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、酸热芽孢杆菌。嗜热机制1、细胞内的酶系具强抗热性。2、产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋白质等组织结构具有保护作用。3、核酸具有热稳定性的保护结构。4、细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸，使膜具有稳定性。低温对微生物的影响低温对嗜中温和高温的微生物生长不利。在低温下细菌蛋白质合成的启动受阻，代谢微弱基本处于

4、休眠状态，一般不致死。微生物在冰冻温度下，细胞内的游离水形成冰晶体，对细胞膜与细胞壁有机械的物理刺伤作用，特别是游离水被冰冻，使细胞脱水浓缩引起细胞质粘度增大，电解质浓度升高，PH和胶体状态发生改变，也可引起细胞质内蛋白质部分变性等，甚至导致细胞死亡。高温对微生物的影响过高的温度会使细菌死亡。高温致死主要是因为蛋白质、核酸与酶系统等重要生物高分子的氢键受到破坏。导致菌体蛋白凝固变性，核酸发生降解变性失活；破坏细胞组成；热溶解细胞膜上类脂成分形成极小的孔，使细胞内容物泄露，从而导致细胞死亡。4、PH不

5、同种类微生物有其最适生长PH，同种微生物在不同生长阶段以及不同的生理、生化过程中对PH的要求也不同。大多数细菌最适PH为6～8，可生存PH范围在4～10之间。在微生物的培养过程中，如何调节合适的PH成了发酵生产中的一项重要措施。最适生长PH值偏碱的微生物：最适PH＞8嗜碱微生物（硝化细菌、放线菌、根瘤菌等）耐碱微生物（干链霉菌）最适生长PH偏碱的微生物：最适PH＜5嗜酸微生物（硫杆菌属等）耐酸微生物（乳酸菌、醋酸杆菌等）嗜中性微生物：最适PH5—8PH对微生物的影响1、导致细胞膜电荷的改变。2、直接

6、影响酶的活性。3、PH值影响环境中营养物的解离状态及所带电荷的性质。调节PH的措施1、直接加入碱液或者酸液中和（治标）。2、PH过低时加入尿素等氮源、提高通气量；PH过高时，加入糖等适当碳源、降低通气量（治本）。5、氧根据微生物对氧的生理反应不同，可将微生物分为好氧、微好氧、耐氧厌氧、兼性厌氧和专性厌氧。（1）好氧菌必须在有氧分子的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终的电子受体，细胞含超氧化物歧化酶和过氧化氢酶（有些微生物不含过氧化氢酶但有过氧化物酶）。绝大多数真菌和许多细菌都是好氧菌。

7、（2）微好氧菌只能在较低的氧分压下才能生长的微生物。也通过呼吸链并以氧为最终电子受体而产能。例如：霍乱弧菌、一些单胞菌属、发酵单胞菌属等。（3）耐氧厌氧一类在氧分子存在下进行厌氧生活的厌氧菌，它们生长不需要氧，但分子氧对它们也无毒害，它们不具呼吸链，仅依靠专性发酵获得能量。含超氧化物歧化酶和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶。一般的乳酸菌多数是耐氧菌。（4）兼性厌氧菌在有氧无氧条件下均能生长，但在有氧情况下生长得更好在有氧时靠呼吸产能，无氧时借发酵或无氧呼吸产能细胞含超氧化物歧化酶和过氧化物酶许多酵母菌和

8、许多细菌都是兼性厌氧菌（5）专性厌氧菌氧分子对它们有毒，短期接触也会抑制它们生长甚至致死只有在深层的无氧或低氧化还原势的环境下才能生长通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等获得生命活动所需的能量细胞内缺乏超氧化物歧化酶和细胞色素氧化酶各种光合细菌和产甲烷菌等都属于专性厌氧菌二、微生物生长繁殖的控制1、几个基本概念2、控制微生物的化学物质3、控制微生物的物理因素1、几个基本概念防腐：能够防止或抑制微生物生长，但不能杀死微生物群体的方法消毒：仅杀死物体表面或内部