微生物生理学PPT课件： 微生物的生长1
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《微生物生理》课件
微生物的生长曲线
微生物的生长可以分为潜伏期、指数增长期、平台期和死亡期等不同阶段。
微生物的耐受性和适应能力
温度耐受性 pH耐受性 化学物质耐受性
微生物对不同温度的适应能力，包括耐寒、 耐热和嗜热等特征。
微生物对不同pH值环境的适应能力，如酸 ophilic和碱ophilic微生物。
微生物对化学物质的耐受性，如抗菌药物 和重金属等。
《微生物生理》PPT课件
本课程将介绍微生物生理的基础知识，包括微生物的定义和分类，生理特征， 代谢途径，生长与营养需求，耐受性和适应能力，以及在生物技术和环境中 的应用。
微生物的定义和分类
微生物简介
微生物是肉眼看不见的 生物体，包括细菌、真 菌、病毒和原生动植物。 它们广泛存在于自然界 中。
微生物分类
微生物根据细胞结构、 生活环境和营养特征等 因素进行分类，包括好 氧菌、厌氧菌、盐爱菌、 酸爱菌等。
微生物的重要性
微生物在生态系统中扮 演着重要的角色，参与 物质循环、生物降解和 产生有益物质等过程。
微生物的生理特征
微生物的细胞结构
微生物细胞包括核酸、蛋白 质、脂质和碳水化合物等组 成部分，具有不同的形态和 结构。
2
厌氧代谢
厌氧微生物在缺氧的环境下进行代谢，通过发酵、硫酸盐还原等途径获得能量。
3
光合代谢
光合微生物利用光能合成有机物质，如植物通过光合作用产生的葡萄糖。
微生物的生长与营养需求
微生物的生长条件
微生物需要适宜的温度、pH值、营养物质和水分等因素来进行生长和繁殖。
微生物的营养需求
微生物需要碳源、氮源、矿物质和生长因子等营养物质来维持正常生长。
微生物的营养摄取方式
微生物可以通过光合作用、 化学合成或异养等方式摄取 营养物质，满足生长和繁殖 的需求。
微生物的生长可以分为潜伏期、指数增长期、平台期和死亡期等不同阶段。
微生物的耐受性和适应能力
温度耐受性 pH耐受性 化学物质耐受性
微生物对不同温度的适应能力，包括耐寒、 耐热和嗜热等特征。
微生物对不同pH值环境的适应能力，如酸 ophilic和碱ophilic微生物。
微生物对化学物质的耐受性，如抗菌药物 和重金属等。
《微生物生理》PPT课件
本课程将介绍微生物生理的基础知识，包括微生物的定义和分类，生理特征， 代谢途径，生长与营养需求，耐受性和适应能力，以及在生物技术和环境中 的应用。
微生物的定义和分类
微生物简介
微生物是肉眼看不见的 生物体，包括细菌、真 菌、病毒和原生动植物。 它们广泛存在于自然界 中。
微生物分类
微生物根据细胞结构、 生活环境和营养特征等 因素进行分类，包括好 氧菌、厌氧菌、盐爱菌、 酸爱菌等。
微生物的重要性
微生物在生态系统中扮 演着重要的角色，参与 物质循环、生物降解和 产生有益物质等过程。
微生物的生理特征
微生物的细胞结构
微生物细胞包括核酸、蛋白 质、脂质和碳水化合物等组 成部分，具有不同的形态和 结构。
2
厌氧代谢
厌氧微生物在缺氧的环境下进行代谢，通过发酵、硫酸盐还原等途径获得能量。
3
光合代谢
光合微生物利用光能合成有机物质，如植物通过光合作用产生的葡萄糖。
微生物的生长与营养需求
微生物的生长条件
微生物需要适宜的温度、pH值、营养物质和水分等因素来进行生长和繁殖。
微生物的营养需求
微生物需要碳源、氮源、矿物质和生长因子等营养物质来维持正常生长。
微生物的营养摄取方式
微生物可以通过光合作用、 化学合成或异养等方式摄取 营养物质，满足生长和繁殖 的需求。
微生物的生长 PPT
(3)比浊法/光密度法 OD(optical density)Λ＝450~660nm, 可见光
21
第一节 微生物的生长及其特性
（4）测细胞含碳量POC（particulate organic carbon） POC＝1 X mg/l 特点：快、低浓度也可测 TOC（2total organic carbon）：总有机碳 DOC（dissolved organic carbon）：溶解性有机碳
H2N C
N
+NH2 H
2Cl-
C NH2 H2N -
DNA
5
第一节 微生物的生长及其特性
DTAF染色法
5-DTAF : 5-(4,6-dichlorotriazinyl) aminofluorescein
O OH
OO
Cl
N
O
NH N
N
H
Cl
OH
DNA
6
第一节 微生物的生长及其特性
③计数器法: 如血球计数板法 ④比例计数法:
将已知颗粒浓度得液体与待测菌液按一定比例混合后 在显微镜下,测各自得数目。(特点:不需测量体积)
7
第一节 微生物的生长及其特性
• 活细胞染色法
美蓝染色法 （酵母活细 胞计数）
活细胞：无色 死细胞：蓝色
口丫啶橙染色法 活细胞：橙色荧光 （在紫外显微镜下 观察细胞的荧光） 死细胞：绿色荧光
8
第一节 微生物的生长及其特性
2
第一节 微生物的生长及其特性
二、微生物生长得测定方法
直接计数法（显微镜）
计数法
间接计数法 （关注：活细胞染色法、特定细胞计
数法） 定
量
体积法
测
重量法（湿重法、干重法）
21
第一节 微生物的生长及其特性
（4）测细胞含碳量POC（particulate organic carbon） POC＝1 X mg/l 特点：快、低浓度也可测 TOC（2total organic carbon）：总有机碳 DOC（dissolved organic carbon）：溶解性有机碳
H2N C
N
+NH2 H
2Cl-
C NH2 H2N -
DNA
5
第一节 微生物的生长及其特性
DTAF染色法
5-DTAF : 5-(4,6-dichlorotriazinyl) aminofluorescein
O OH
OO
Cl
N
O
NH N
N
H
Cl
OH
DNA
6
第一节 微生物的生长及其特性
③计数器法: 如血球计数板法 ④比例计数法:
将已知颗粒浓度得液体与待测菌液按一定比例混合后 在显微镜下,测各自得数目。(特点:不需测量体积)
7
第一节 微生物的生长及其特性
• 活细胞染色法
美蓝染色法 （酵母活细 胞计数）
活细胞：无色 死细胞：蓝色
口丫啶橙染色法 活细胞：橙色荧光 （在紫外显微镜下 观察细胞的荧光） 死细胞：绿色荧光
8
第一节 微生物的生长及其特性
2
第一节 微生物的生长及其特性
二、微生物生长得测定方法
直接计数法（显微镜）
计数法
间接计数法 （关注：活细胞染色法、特定细胞计
数法） 定
量
体积法
测
重量法（湿重法、干重法）
《微生物生长》PPT课件
选择培养基分离法
2020/12/31
编辑ppt
4
1.平板 划线法
2020/12/31
编辑ppt
5
2020/12/31
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6
2020/12/31
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7
2020/12/31
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8
2020/12/31
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9
2.稀释倒平皿法
2020/12/31
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10
2020/12/31
在不补充营养物质或移去培养物， 保持整个培养液体积不变条件下， 以时间为横坐标，以菌数为纵坐 标，根据不同培养时间时细菌数 量的变化，可以作出一条反映细 菌在整个培养期间菌数变化规律 的曲线。
2020/12/31
编辑ppt
28
2020/12/31
生长曲线可 分：
延滞期 lag phase
对数期 log phase
19
2020/12/31
编辑ppt
20
３．薄膜过滤计数法
常用微孔薄膜过滤法测定空气和水中的 微生物数量。
2020/12/31
编辑ppt
21
此法适用于测定量大、含菌浓度很低的流体
样品，如水、空气等。 2020/12/31
编辑ppt
22
4．比浊法
为测定菌悬液中细胞数的快速方法。原 理是悬液中细胞浓度与混浊度成正比， 与透光度成反比，可用分光光度计测定 光密度，对照标准曲线求出菌液浓度。
编辑ppt
11
3. 单细胞分离法
采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞进行 培养以获得纯培养 。
在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作，挑取单 孢子或单细胞进行培养。也可以采用极细的毛细管在 载玻片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来，然后移 到合适的培养基进行培养。
微生物的生长PPT课件
因为微生物在生长过程中的代谢产物可以改 变环境中的pH值，所以在培养微生物时，培养
基 不但要调节pH值，还要选择适合pH值的缓冲。 如磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液等。
30
（3）通气条件对微生物生长的影响
好氧性微生物，在培养时必须保证通 气条件良好。实验室中通常采用震荡培养 或摇瓶培养，发酵生产中多采用通入无菌 空气和搅拌等方法供氧。
34
（5）水分和渗透压对微生物的影响
水是微生物必需的营养物质，但水能不能被 利用，还需看溶液中水的可给性。 水活度：指相同温度下，密闭容器中，溶液的蒸 气压比上纯水的蒸气压。
Ps Aw=
Pw 自然界中，微生物能生长的水活度范围在 0.7～0.99之间, 一般来说细菌在0.9～1.0 , 酵母 菌和霉菌在0.9～0.95之间。
36
（6）辐射对微生物生长的影响
辐射是能量以电磁波的方式通过空间传递 的一种形式，它包括无线电波、红外线、可 见光、紫外线、X射线、r射线、α 射线和β 射线等。 红外线：是光合细菌的能源。 可见光：是蓝细菌、藻类的能源。 紫外线：有杀菌和诱变作用。
37
紫外杀菌
杀菌能力最强的波段在265-266nm之间， 这 是核酸的最大吸收峰波段。紫外线可作用于 DNA，导致相邻的胸腺嘧啶形成二聚体，引起微 生物变异或死亡；它也可激发空气中的氧变为臭 氧，放出氧化能力很强的新生态氧产生杀菌作 用。但紫外线的穿透力差，因此只能用于空气及 物质表面的消毒。 光复活作用：经紫外线杀死的微生物在可见光作 用下，可以激活DNA修复酶，修复损伤，从而使 微生物复活的作用。有些酶也有暗修复能力。 38
28
（2）氢离子浓度
即pH值。同样pH值可影响微生物的生长和 改
变微生物的代谢产物。 pH值对微生物的影响主要作用于： 影响细胞膜电荷和养料吸收 影响代谢过程中酶的活性 改变环境中养料的可给性和有害物质的毒性
基 不但要调节pH值，还要选择适合pH值的缓冲。 如磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液等。
30
（3）通气条件对微生物生长的影响
好氧性微生物，在培养时必须保证通 气条件良好。实验室中通常采用震荡培养 或摇瓶培养，发酵生产中多采用通入无菌 空气和搅拌等方法供氧。
34
（5）水分和渗透压对微生物的影响
水是微生物必需的营养物质，但水能不能被 利用，还需看溶液中水的可给性。 水活度：指相同温度下，密闭容器中，溶液的蒸 气压比上纯水的蒸气压。
Ps Aw=
Pw 自然界中，微生物能生长的水活度范围在 0.7～0.99之间, 一般来说细菌在0.9～1.0 , 酵母 菌和霉菌在0.9～0.95之间。
36
（6）辐射对微生物生长的影响
辐射是能量以电磁波的方式通过空间传递 的一种形式，它包括无线电波、红外线、可 见光、紫外线、X射线、r射线、α 射线和β 射线等。 红外线：是光合细菌的能源。 可见光：是蓝细菌、藻类的能源。 紫外线：有杀菌和诱变作用。
37
紫外杀菌
杀菌能力最强的波段在265-266nm之间， 这 是核酸的最大吸收峰波段。紫外线可作用于 DNA，导致相邻的胸腺嘧啶形成二聚体，引起微 生物变异或死亡；它也可激发空气中的氧变为臭 氧，放出氧化能力很强的新生态氧产生杀菌作 用。但紫外线的穿透力差，因此只能用于空气及 物质表面的消毒。 光复活作用：经紫外线杀死的微生物在可见光作 用下，可以激活DNA修复酶，修复损伤，从而使 微生物复活的作用。有些酶也有暗修复能力。 38
28
（2）氢离子浓度
即pH值。同样pH值可影响微生物的生长和 改
变微生物的代谢产物。 pH值对微生物的影响主要作用于： 影响细胞膜电荷和养料吸收 影响代谢过程中酶的活性 改变环境中养料的可给性和有害物质的毒性
微生物的生长PPT课件全解 人教版
影响细菌调整期所需时间的长短？
菌
种
细菌生长环境
？思考 影响微生物生长的环境因素有哪些？
微生物的生长
影响微生物生长的环境因素
温度
微 生 物 的 生 长 速 率
最适生长温度 绝大多数微生物的最适生长温度为：25~37℃
温度
高温下降的原因是：蛋白质和核酸发生了不可逆转的破坏
微生物的生长
PH值
生 长 速 率
？思考 掌握微生物的生长曲线的实践意义？
要想最大程度的获得细菌的代谢产物，应在哪个时期？ C
A 调整期 C 稳定期
B 对数期 D 衰亡期
？思考 如何延长细菌的生长的稳定期？ 补充培养基中的营养物质
导出细菌代谢的有害废物
生长 时期
调整 期
对数 期
稳定 期
衰亡 期
特点
不立即繁殖
繁殖速度最 快
活菌数量最 大，代谢产 物大量积累 死亡超过繁 殖
影响微生物生长的环境因素
最适生长PH值
PH值
多数细菌的最适PH值为：6.5~7.5
多数真菌的最适PH值为：5.0~6.0
下降的原因是：影响酶的活性、细胞膜的稳定性，从而影 响微生物对营养物质的吸收 。
微生物的生长
影响微生物生长的环境因素
氧
根据微生物对于氧的需要可以将微生物分为：
好氧型微生物 （多数细菌和大多数真菌） 兼氧型微生物 （如：酵母菌） 厌氧型微生物 （如：某些链球菌、甲烷杆菌）
•
3. 下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是
•
A. 通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期
•
B. 装片的制作流程是：解离染色→漂洗→制片
微生物的生长及影响因素ppt课件
几种抗生素产生菌的生长与发酵的最适pH
抗生素产生菌 灰色链霉菌 红霉素链霉菌 产黄青霉 金霉素链霉菌 龟裂链霉菌
灰黄青霉
生长最适pH 6.3~6.9 6.6~7.0 6.5~7.2 6.1~6.6 6.0~6.6 6.4~7.0
合成抗生素最适pH 6.7~7.3 6.8~7.3 6.2~6.8 5.9~6.3
优点 高效 自控 产品质量较稳定 节约了大量动力、人力、水和蒸汽
缺点 菌种易于退化 易遭杂菌污染 营养物的利用率低
四、影响微生物生长的主要因素
温度 氧气 pH 渗透压 水活度
1、温度
基本原理 温度通过影响蛋白质、核酸等生物大分子的结构与功能 以及细胞膜的流动性及完整性来影响微生物的生长、繁殖和 新陈代谢。 过高的环境温度会导致蛋白质或核酸的变性失活 过低的环境温度会抑制酶活力，降低细胞的新陈代谢活 动。 应用：高温灭菌，低温保藏菌种。
微生物生长的最低aw
细菌 一般：0.90~0.98 嗜盐菌：0.75
酵母菌 一般；0.87~0.91 高渗酵母：0.61~0.65
霉菌 一般：0.80~0.87 耐旱菌：0.65~0.75
若干事物的aw
新鲜水果：0.97~0.99 鲜肉（家畜）：0.97 面包：0.86 蔗糖饱和液：0.76 大米、面粉（含水量14%）：0.65 奶粉：0.2
延长对数生长期，有利于形成大量的微生物细胞 采用连续培养
延长稳定期，有利于代谢产物积累 根据细胞内含物判断菌龄； 根据生长期控制培养条件。
三、连续培养
连续培养：当微生物以单批培养的方式培养到对数期 的后期时，一方面以一定速度连续流进新鲜培养基， 并立即搅拌均匀；另一方面，利用溢流的方式，以同 样的流速不断流出培养物。这样，培养物就达到动态 平衡，其中的微生物可长期保持在指数期的平衡生长 状态和稳定的生长速率上。
(推荐)《微生物的生理I》PPT课件
CH2 O P OH OH
N
磷酸吡哆胺
磷酸吡多素是转氨酶的辅酶，转氨酶通过磷酸吡多醛和 磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。
15
(8) 生物素
• 生物素是羧化酶的辅酶。
O
C
HN
NH
H 2C S
C H (C H 2)4C O O H
生物素的功能是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和 固定CO2的作用。
17
二、酶蛋白的结构
• 大多数酶是蛋白质，具有蛋白质的一切特性。 • 酶蛋白由20种氨基酸组成，有一、二、三、四级
结构。 • 变性、复性
18
三、酶的活性中心
• 酶蛋白肽链中由少数几个氨基酸残基组成的、具 有一定空间构象的与催化作用密切相关的区域。
• 酶的活性中心分二个功能部位：结合部位和催化 部位。
19
胰蛋白酶活性中心
缬天天天天赖
缬甘组 异丝 SS
活性中心
S S
20
活性部位
21
四、酶的分类与命名
1.酶的分类
根据酶所催化的反应类型，把酶划分为6 类：水解酶类、氧化-还原酶 类、转移酶 类 、裂解酶类、异构酶类和合成酶类
22
(1) 水解酶 hydrolase
• 水解酶催化底物的加水分解反应。 • 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 • 例如，脂肪酶(Lipase)催化脂的水解反应：
• 焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶。NLeabharlann 2 NClCH2 N+
H3C N
S
CH3
OO
CH2CH2 O P O P OH OH OH
功能：催化酮酸的脱羧反应
14
(7)磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺
微生物的生理1ppt课件
❖ 相对专一性
一种酶只能作用于一类化合物或一种化学键，催化一类化学反应。 例如，胰蛋白酶催化由碱性氨基酸的羧基形成的肽键。 ❖ 立体异构专一性 一种酶只能作用于某个化合物立体异构体的一种，称为立体异构特异性。 例如，乳酸脱氢酶仅催化L-乳酸，不催化D-乳酸。
影响酶活力的因素
k 1
k 1
E +S
ES
3、NAD和NADP，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤 二核苷酸磷酸。脱氢辅酶。
4、FMN和FAD，黄素酶，传递氢。
5、CoQ，泛醌，传递电子和氢。
6、L&TPP，传递氢和酰基。
7、ATP、AMP
8、磷酸吡哆，和转氨有关。 9、生物素，羧化酶的辅基，微生物的生长因子。 10、辅酶F，传递甲酰基和羟甲基。 11、金属离子，激活剂。 12、辅酶M，是专性厌氧的产甲烷菌特有的辅酶，甲基转移酶。 13、F420，产甲烷菌的辅酶。 14、F430，参与甲烷形成的末端反应。 15、MPT，参与C1还原反应。 16、MFR在甲烷和乙酸形成过程中起甲基载体作用
米氏常数的求法
v Vmax[S] [S] Km
求 倒 数
1Km 1 1
V Vmax S Vmax
1.0
斜率=Km/Vmax
0.8
0.6
1 /v
0.4
-1/Km
0.2
1/Vmax
0.0
-4
-2
0
2
4
6
1/[S ](1/m m ol.L -1)
8
10
双倒数作图法
影响酶促反应速度的因素
1.底物浓度对酶促反应速度的影响
（5）异构酶 Isomerase
异构酶催化各种同分异构体的相互转化， 即底物分子内基团或原子的重排过程。 例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。
一种酶只能作用于一类化合物或一种化学键，催化一类化学反应。 例如，胰蛋白酶催化由碱性氨基酸的羧基形成的肽键。 ❖ 立体异构专一性 一种酶只能作用于某个化合物立体异构体的一种，称为立体异构特异性。 例如，乳酸脱氢酶仅催化L-乳酸，不催化D-乳酸。
影响酶活力的因素
k 1
k 1
E +S
ES
3、NAD和NADP，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤 二核苷酸磷酸。脱氢辅酶。
4、FMN和FAD，黄素酶，传递氢。
5、CoQ，泛醌，传递电子和氢。
6、L&TPP，传递氢和酰基。
7、ATP、AMP
8、磷酸吡哆，和转氨有关。 9、生物素，羧化酶的辅基，微生物的生长因子。 10、辅酶F，传递甲酰基和羟甲基。 11、金属离子，激活剂。 12、辅酶M，是专性厌氧的产甲烷菌特有的辅酶，甲基转移酶。 13、F420，产甲烷菌的辅酶。 14、F430，参与甲烷形成的末端反应。 15、MPT，参与C1还原反应。 16、MFR在甲烷和乙酸形成过程中起甲基载体作用
米氏常数的求法
v Vmax[S] [S] Km
求 倒 数
1Km 1 1
V Vmax S Vmax
1.0
斜率=Km/Vmax
0.8
0.6
1 /v
0.4
-1/Km
0.2
1/Vmax
0.0
-4
-2
0
2
4
6
1/[S ](1/m m ol.L -1)
8
10
双倒数作图法
影响酶促反应速度的因素
1.底物浓度对酶促反应速度的影响
（5）异构酶 Isomerase
异构酶催化各种同分异构体的相互转化， 即底物分子内基团或原子的重排过程。 例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。
《微生物的生长发育》PPT课件讲课讲稿
13
14
细菌生长曲线在废水生物处理中的应用
常规活性污泥法：静止期 生物吸附法：静止期 高负荷活性污泥法：对数期 延时曝气法：衰亡期
15Leabharlann .微生物生长量的测定方法（1）测定细菌总数：血球计数板、染色涂片、电子计 数器、比浊法测定。
（2）测定活细菌数：稀释培养、过滤计数、菌落计数。 （3）计算生长量：细胞干重法、氮含量测定法、DNA
(2) 影响：影响膜结构及酶活性、营养物的解离与吸收。 （3）维持：由于细胞膜的屏蔽、磷酸盐缓冲作用等因素，细胞
内pH一般都保持中性。 （4）应用：对污(废)水有净化功能的微生物适应pH变化的能力
比较强，pH在6.5-8.5可不调节。 P177表5-8 嗜酸微生物中的氧化硫硫杆菌等与铀矿冶酸性废 水的处理关系密切！
快速准确但测定结果为菌总数一般不1811625规格的计数板计数方法菌液稀释倍数个小格内细胞数100004008080ml菌液稀释倍数个小格细胞数10000400100100ml22516规格的计数板19取001ml细菌悬液涂布于刻有1cm面积的计数板上在显微镜下观察几个视野的细菌数按下式计算每毫升原液的细菌数
25
极地雪藻
西瓜雪（Watermelon snow）又 称作“雪藻”，是一种具有粉红 颜色并带有新鲜西瓜气味的雪。 常在晚春或初夏出现在世界各地 的高山和极地地区。由一种嗜冷 的极地雪藻（绿藻）引起，含虾 青素和叶绿素。
26
• 高温杀菌的机理：
1）蛋白质、核酸变性； 2）脂类溶解，细胞膜溶解, 结构解体。 3）一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100℃迅速死亡。
35
第三节 其他环境因子对微生物的影响
1. 紫外辐射与电离辐射 2. 超声波 3. 重金属 4. 极端温度 5. 极端pH 6. 干燥 7. 某些有机物 8. 抗生素
14
细菌生长曲线在废水生物处理中的应用
常规活性污泥法：静止期 生物吸附法：静止期 高负荷活性污泥法：对数期 延时曝气法：衰亡期
15Leabharlann .微生物生长量的测定方法（1）测定细菌总数：血球计数板、染色涂片、电子计 数器、比浊法测定。
（2）测定活细菌数：稀释培养、过滤计数、菌落计数。 （3）计算生长量：细胞干重法、氮含量测定法、DNA
(2) 影响：影响膜结构及酶活性、营养物的解离与吸收。 （3）维持：由于细胞膜的屏蔽、磷酸盐缓冲作用等因素，细胞
内pH一般都保持中性。 （4）应用：对污(废)水有净化功能的微生物适应pH变化的能力
比较强，pH在6.5-8.5可不调节。 P177表5-8 嗜酸微生物中的氧化硫硫杆菌等与铀矿冶酸性废 水的处理关系密切！
快速准确但测定结果为菌总数一般不1811625规格的计数板计数方法菌液稀释倍数个小格内细胞数100004008080ml菌液稀释倍数个小格细胞数10000400100100ml22516规格的计数板19取001ml细菌悬液涂布于刻有1cm面积的计数板上在显微镜下观察几个视野的细菌数按下式计算每毫升原液的细菌数
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极地雪藻
西瓜雪（Watermelon snow）又 称作“雪藻”，是一种具有粉红 颜色并带有新鲜西瓜气味的雪。 常在晚春或初夏出现在世界各地 的高山和极地地区。由一种嗜冷 的极地雪藻（绿藻）引起，含虾 青素和叶绿素。
26
• 高温杀菌的机理：
1）蛋白质、核酸变性； 2）脂类溶解，细胞膜溶解, 结构解体。 3）一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100℃迅速死亡。
35
第三节 其他环境因子对微生物的影响
1. 紫外辐射与电离辐射 2. 超声波 3. 重金属 4. 极端温度 5. 极端pH 6. 干燥 7. 某些有机物 8. 抗生素
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快速生长的细胞含有多个复制 原点，因此生长速率的改变会 导致细胞质量（大小）的改变 ，快速生长的细胞比慢速生长 的细胞大几乎10倍。
伤寒沙门氏菌的细胞质量 和生长速度之间的关系
二、细菌群体的生长
由于细菌个体微小，难于测定其生长；个体生长 时间很短，很快就进入繁殖期，生长和繁殖难于 分开。
因此通常是以群体数量的增加作为细菌生长的指 标。
u ln 2 0.693 gg
微生物的生长是一个及其复杂的生命过程，为 什么近似地遵循普通的一级化学反应呢？
微生物体内进行着各种各样的分解和合成反应， 但总反应速度取决于最慢的一步反应，这个步骤称 为生长限制反应或控制步骤，由于该生长限制反应 遵循一级反应规律，所以微生物的生长速率也遵循 一级反应规律。
发酵工业中可采取哪些措施来缩短延滞期，提供经 济效益？
2. 对数生长期
（1）平均世代时间 对数生长期最显著的特点是细胞数目以指数形式生长， 平均世代时间最短。
Nt= N02n lgNt=lgN0+nlg2
n = lgNt —lgN0 lg2
t 世代时间/倍增时间 g =
n
tlg2 = lgNt— lgN0
菌株名称
培养基
Escherichia coli
Glucose-salts
Bacillus megaterium
Sucrose-salts
Streptococcus lactis
Milk
Streptococcus lactis
Lactose broth
Staphylococcus aureus
Heart infusion broth
G1 大肠杆菌：
DNA的复制过程所需的时间C
是一个常数，C一般为40min。
D
D也是相当固定的，D通常为
（G2+M）
C
15—20min。
（二）染色体的复制与分离
1. 染色体复制机制
2. 染色体的分离
3. 不同生长速度下细菌的细胞周期与染色体复制
在营养丰富的培养基上，生长速度快，代时 短，DNA的合成是连续的，S期似乎占据了 整个细胞周期，细胞周期各个时期的界限不 明显，是相互重叠的。
（3）延滞期细胞的特性
延滞期的细胞有如下特点： ①生长的速率常数为零， ②单个菌体的体积和质量显著增加，其中尤以杆菌 的长轴增加最为明显， ③合成代谢旺盛，核糖体、酶类的合成加快，尤其 是诱导酶的合成加快，为细胞分裂进行着极为复杂 的代谢上和生理上的准备，
④延滞期的细菌对物理和化学因子极为敏感，抵抗 力很低。 例如：大肠杆菌细胞在53℃处理25min，发现延滞期 末的细胞存活率仅为1%，而对数期末的细胞却几乎 没有死亡。 因此在测定物理化学因子对微生物的影响时，应考 虑微生物的生理状态。
dN uN dt
dM uM dt
μ:比生长速率常数
Nt dN
t
udt
N N0
t0
lnNt –lnN0= u(t-t0)
Nt=N0eu(t-t0)
lg
Nt
lg
N0
u (t 2.303
t0 )
u 2.303（ lg Nt lg N0） (t t0 )
根据世代时间(代时）g的定义，当Nt=2N0时，g = t-t0，
（三）细胞壁和横隔的形成
1. 荧光抗体标记实验 洗
含荧光抗体的培养基 不含荧光抗体的培养基
快分裂完的酿脓链球菌 正在分裂的酿脓链球菌
2. 新的肽聚糖亚单位插入到细胞壁的过程
自溶酶（A）水解N-乙酰氨基葡萄糖（NAG）-N-乙酰胞 壁酸（NAM）之间的糖苷键及短肽之间的肽键
老的肽聚糖层已被打开
(1) 缓慢生长条件下的细菌细胞周期
E.coli：当代时大于80—100min时，细胞周期类似于真核细胞的
细胞周期。
G1
DNA合成期
细胞分裂期
G1
(2) 快速生长条件下的细菌细胞周期
在快速生长的细胞中，C、D的最小值分别为40min 和20min。 当世代时间小于C+D时，按照DNA原来的复制方式 就来不及在细胞分裂前完成复制，就不能保证子细 胞获得一个完整的染色体。
浊度测定 总氮或总蛋白的测定
清澈的液体培养基中细 菌数的估侧
测定高密度培养物中的 总细胞产量
离心后测定细胞的干重 培养物中总细胞产量的
或湿重
测定
生化活性指标如O2的吸 微生物学上的测定 收，CO2、ATP的产生 等的测定
注解
不能区分死的、活的细胞
如果培养基和培养条件合 适的话将是非常灵敏的
快速而且不损伤细胞，但 细胞密度不能少于107/毫升 只在研究实验室中应用
g=
240 minutes0.301 log 107/104
g= t n
tlg2 =
lgNt— lgN0
g = 72.24 minutes 3
g = 24 minutes
（2）影响细菌生长速率的因素
I.物理生长条件 II.营养条件 III.遗传因素（微生物的种类）
一些常见细菌在最适生长条件下的代时
环境条件对微生物的生长和繁殖有着重要的影响
微生物不是被动地受环境的影响，也可通过自身 的活动而改变环境，或改变自身的某些结构和代 谢过程以适应新的环境。
第一节 细菌细胞的生长
一、细菌细胞的个体生长
细胞个体生长的外观标志是细胞体积的增加，内部 标志为细胞物质的增加和细胞结构的组建。
细胞体积的增大是细胞物质增加的必然结果。
以活菌数衡量的生长曲线可分为以下几个时期：
1. 延滞期：细菌数目保持不变或略有下降，倍增速率为0；
2.加速生长期：细菌开始增殖，倍增速率随时间不断增大； 3. 对数生长期：倍增速率达到最大值，细菌数目以几何级数增长； 4. 减速生长期：倍增速率随时间而减少，平均世代时间延长；
5. 稳定期：生长速率与死亡速率相等，倍增速率为0，活菌数目保 持恒定；
Example: What is the generation time of a bacterial population that increases from 10,000 cells to 10,000,000 cells in four hours of growth?
g=
t0.301 log b/B
6.加速衰亡期：死亡速率超过生长速率，并越来越大，活菌数目迅 速减少；
7. 对数衰亡期：死亡速率达到最大值并保持恒定 8.残留期：死亡速率降低，从理论上讲，只要培养基不干枯，少数
细菌仍能存活很长时间。
加速和减速过程一般表现得不明显。因此，通常将细菌的生长过程简化为 延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。
新壁的生长与原细胞壁上肽聚糖的限制 性降解有关，不能自溶的粪链球菌、大肠杆 菌等菌株的突变体，如果不加入溶菌酶就不 能生长和分裂。
但是细菌也能够避免因扩增而破坏细胞 壁的完整性和稳定性，有人认为这是因为细 胞壁在扩增过程中，肽聚糖层中双糖链是逐 步打开又逐步闭合的，因而在打开一层后， 其它几层仍保持其结构和功能的完整性。
Lactobacillus acidophilus
Milk
Rhizobium japonicum
Mannitol-salts-yeast extract
Mycobacterium tuberculosis Synthetic
Treponema pallidum
Rabbit testes
代时 (分钟) 17 25 26 48 27-30 66-87 344-461 792-932 1980
（3）比生长速率常数 （4）比生长速率与限制性营养物的关系 （5）比生长速率与温度的关系
（3）比生长速率常数
–在对数生长条件下，微生物的群体生长类似 于化学反应的一级自身催化反应，即某一时 刻的细胞数量（或菌体质量）的增加速率和 该时刻的细胞数量（或质量）成正比。设单 位体积的细胞数量为N，单位体积的菌体质 量为M，则可列出下述一阶微分方程：
第七章 微生物的生长、繁殖及其与 环境的关系
生长和繁殖的含义？
生长——生长是细胞体积、内含物和细胞数目的增加
繁殖——产生新一代生命个体的过程，是个体数目的 增加。
生长是一个逐渐发生的量变的过程，它是繁殖的基础； 繁殖是一个质变的过程，是生长的结果。
高等生物、丝状真菌：生长和繁殖是两个可以分开的过 程
1. 延滞期
菌种接种于新鲜培养基后，微生物往往不立即进行 分裂，因此细胞数目不增加或增加很少，这一段时 间称为延滞期。
延滞期的细胞具有特殊的生理特性。
延滞期的长短和营养条件、菌种特性、菌龄以及接 种量密切相关。
（1）延滞期的确定
L
（2）延滞期出现的原因
是细胞为了调整代谢以适应新环境。 如接种前后细菌所处的营养条件不同，需要重新合 成必需的酶类、辅酶或某些中间代谢产物，以适应 新的环境而出现生长的延滞。
（一）细菌群体的生长的测定方法
群体生长表现为菌体数目的增多或 细胞物质的增加，所以群体生长的 测定都是围绕这两方面进行的。
1. 测量菌体数目的方法有：
（1）显微镜直接计数法 （2）稀释培养法 （3）比浊法 （4）电子计数仪计数
2. 测量菌体细胞物质的方法：
（1）测定细胞的干物质。
（2）测定细胞的某种成分如氮的含量，DNA或 RNA的含量等。
（4）决定延滞期长短的因素
1.微生物的特性 a. 遗传特性。各种微生物的延滞期长短不一，例如 大肠杆菌的延滞期比结核分枝杆菌的延滞期短 b. 接种的微生物的生理状态如菌龄的影响 c. 接种量，一般情况下，接种量越大，延滞期越短
2.环境因素的影pH
细胞周期中各个时期的长短会随环境条件改变，但主要的变化
在G1期。