第六章微生物的生长繁殖及控制 ppt课件.ppt

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1、第六章微生物的生长繁殖及其控制本章内容：第一节细菌的群体生长繁殖及规律第二节微生物生长的测定第三节影响微生物生长的因素第四节微生物生长繁殖的控制第一节细菌的群体生长繁殖一、生长曲线二、同步培养三、连续培养微生物生长与繁殖的概念：生长：指细胞物质有规律地、不可逆的增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。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，即引起生命个体数量增加的生物学过程。微生物生长与繁殖的概念：群体生长——群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。（由于微生物的个体极小，所

2、以常用群体生长来反映个体生长的状况）个体生长个体繁殖群体生长群体生长=个体生长+个体繁殖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，由于细胞小，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

3、微生物的特点：个体微小肉眼看到或接触到的微生物是成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在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。一、生长曲线生长曲线(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。将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，测菌细胞数目。以培养时

4、间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。生长曲线的制作典型的生长曲线（Growthcurve）迟缓期对数期稳定期衰亡期其它名称：停滞期、调整期、适应期现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。①.迟缓期（lagphase）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。细胞内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。对外界不良条件反应敏感。（如氯化钠浓度、温度、抗生素

5、等化学药物）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，暂时缺乏分解和催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间代谢产物等。为产生诱导酶或合成中间代谢产物，就需要一段适应期。调整代谢迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关，短的只需要几分钟，长的需数小时。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

6、扩大接种量对数期（logarithmicphase）其他名称：指数期现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。特点：生长速率常数最大，即代时最短细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致代谢最旺盛细胞对理化因素较敏感应用意义：①由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；②发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度③食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期④是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等的良好材料。稳定期（stationaryphase）又称：恒定期或最高生长期特点：①

7、新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值。②细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。③此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。产生原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽营养物的比例失调，如碳氮比不合适;有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）物化条件（pH、氧化还原势等）不合适;应用意义：1）发酵生产形成产物的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上应尽量延长此期，提高产量，措施如下：补充营养物质（补

8、料）调pH调整温度2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。衰亡期（declinephase）特点：①细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。②细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。③