第六章微生物的生长繁殖与生存因子
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5.1 微生物的生长繁殖
5.1.1 微生物生长繁殖的概念
生长—— 微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化 作用>异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过 程。
繁殖——生命个体生长到一定阶段，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。
②.对数期（log phase）
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,世代时间最短,细胞数目以几何级数增加 ➢菌体大小形态、生理特征等比较一致 ➢代谢最旺盛 ➢对不良环境因素的抵抗力强 影响因素： 菌种、营养成分、营养物浓度 培养温度、DO、抑制剂 世代时间G=( t2- t1)/[3.3(lg X2-lg X1)]
▪ 影响物质的溶解度。对生长有影响。
2.微生物按温度需求分类
微生物
最低温度 ℃ 最适温度 ℃ 最高温度 ℃
嗜冷菌 嗜中温菌 嗜热菌 嗜超热菌
－5～0 5～10
30 55℃以上
5～10 25～40 50～60 70～105
20～30 45～50 70～80 110～113
3.各类微生物生长的适宜温度
◆世代时间：世代时间短，即繁殖速度较快的菌种的停滞期一 般较短
应用
◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期； 采取的缩短lag phase 的措施有： ①增加接种量； （群体优势----适应性增强） ②采用对数生长期的健壮菌种； ③调整培养基的成分，在种子培养基中加入发酵培养基的 某些成分。 ④选用繁殖快的菌种 ◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌
裂为两个大小、性状与亲代细胞相似的子代细胞，使 得个体数目增加。 世代时间：细菌的两次细胞分裂之间的时间。
第六章微生物的生长繁殖与生存因子
◇接种后培养基成分有较大变化时，会使停滞期加长 。
• 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？ • 对数期的细菌、静止期或衰亡期、受损细胞、富集培养基的细菌 • 后三种
静止期细胞基 本耗尽了各种 辅酶或其他细 胞成分
群体的生长
一、微生物生长繁殖的概念
生长 繁殖
微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同 化作用>异化作用时，生命个体的重量和体积不 断增大的过程。
生命个体生长到一定阶段，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。
群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖交替进行的
过程: 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
• 原理：进料=补足营养(“污染物”)
•
出料=稀释菌浓度、毒物浓度
连续培养类型
恒浊连续培养 恒化连续培养
（1）恒浊连续培养
• 恒浊——培养基浊度 恒定（实质是细菌数 量恒定） 很少应用
新鲜培养基
流速控制阀
反 馈 控 制
出 光源 水
光电池
(2)恒化连续培养
• 化——？ 进料营养物总量
流速恒定 应用：环境工程、生物 工程、实验室研究（细
同性相斥，难以吸收
正常吸收
三、氧化还原电位（简称ORP或Eh)
• ——某物质与氢电极构成原电池时的电压高低,反 映该物质氧化性强弱。
提问：影响水样氧化还原电位的因素有哪些？ 氧化性物质（主要是氧气浓度）与还原性物质（有机 物、H2S等）的含量
不同细菌适宜的氧化还原电位(mv)
好氧细菌
＋300～＋ 400
在低温下生长的机理： —具备低温活性酶 —细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下能 保持半流动性，使之能有效地集中必需的营养物质 。
第六章微生物的生长繁殖与生存因子ppt课件
对数生长期 对数生长期 对数生长期
静止期（最高生长量） 静止期（最高生长量）
6.1 微生物的生长繁殖
（二）连续培养 continuous culture
连续培养又称开放培养，具体地说，当微 生物以分批培养的方式培养到指数期的后期时， 一方面以一定速度连续流入新鲜培养基和通入 无菌空气；另一方面，利用溢流的方式，以同 样的流速不断流出培养物。容器内的培养物就 可达到动态平衡，其中的微生物可长期保持在 指数期的平衡生长状态和恒定的生长速率上， 于是形成了连续生长。
生物； ❖ 用高负荷活性污泥法处理废水时，宜用对数期和稳定期微生物； ❖ 对于有机物含量低、BOD5/COD<0.3、可生化性差的废水，
可用衰亡期微生物处理； ❖ 对间歇排放的低浓度有机废水可采用含衰亡期微生物的间歇曝
气法进行生物处理。
连续生物处理中的细菌状态表
细菌的生 长阶段
应用举例
特点
迟缓期
无
第六章 微生物的生长繁殖与生存因子
微生物的生长繁殖 微生物的生存因子 其它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
6.1 微生物的生长繁殖
一、微生物生长繁殖的概念
生长（growth）：
吸收营养物质 同化大于异化
细胞不断增长（重量、体积、大小）
繁殖（reproduction）： 个体数目增加
提问：数了125个小格中有90个细菌，样品中的细菌浓度是 多少？
(90个÷125) * 400 / 0.1ml =2880个/ml
适用范围：测定个体较大的细菌或原生动物 细菌个体若太小、过多，由于每一小格中细 菌层层叠加，相互遮挡，难以准确计数。
2、涂片染色法
微生物生长与生存
G tx t0 (1) n
细菌代时数的计算
式中：n为繁殖的代数； N0为对数期开始(t0 )时细菌数，CFU/mL； Nx为对数期后期(tx)时的细菌数，CFU/mL
代时G 的计算
要求某种细菌的代时（世代时间）G，先要测定该种细菌原始 的细菌数，假设t0 时的原始细菌总数为103CFU/mL，将它置于适当 的温度条件下培养10h后，再测得tx=10h的细菌总数为109 CFU/mL， 用下式计算G 。
低温对中温性和高温性微生物的生长不利，
但并不能致死，一旦温度恢复，即能复活。
小结： 微生物的培养应该在最佳温度范围进行。 超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。 低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不 会导致死亡。温度升高时，活性即可恢复。
二、pH
微生物也有最适应的pH 范围，微生物不同， pH范围不同。 （一）微生物生长繁殖适宜的酸碱度
时间t
影响停滞期长短的因素 1).菌龄:
对数期“种子”，停滞期较短； 静止期或衰亡期“种子”,停滞期较长； 2).接种量: 接种量大，停滞期较短； 接种量小，停滞期较长。 3).培养基成分: 培养基成分丰富的，停滞期较短； 培养基成分与种子培养基一致,停滞期较短。 4).培养条件: 温度.酸碱度.氧气等条件适合停滞期较短。
(一)分批培养法
分批培养；是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛 有一定体积液体培养基的容器内，保持一定的温度、pH和溶 解氧量，微生物在其中生长繁殖，结果出现微生物的数量由 少变多，达到高峰后又由多变少，甚至死亡的变化规律。
细菌的生长曲线：将少量细菌接种到一种新鲜的、定量 的液体培养基中进行分批培养，定时取样(例如，每2h取样1 次)计数。以细菌个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵坐 标，以培养时间为横坐标，在坐标系上各点连接成一条曲线， 即细菌的生长曲线。
环境工程微生物学课后习题川大考试专用版
第一章非细胞结构的超微生物——病毒（高等教育出版社第3版）2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。
根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。
按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。
12紫外如何破坏病毒？答：日光中的紫外辐射和人工制造的紫外辐射均具有灭活病毒的作用。
其灭活部位是病毒的核酸，使核酸中的嘧啶环受到影响，形成胸腺嘧啶二聚体。
尿嘧啶残基的水合作用也会损伤病毒。
第二章原核微生物2细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？答：细菌是单细胞生物。
所有细菌均有：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。
部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用片层等。
细胞壁是包围在细菌体表面最外层的、具有坚韧而带有弹性的薄膜。
可以起到：①保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用。
②维持细菌的细胞形态。
③细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质（格兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域）④细胞壁为鞭毛提供指点，使鞭毛运动。
细胞质膜的生理功能有：①维持渗透压的梯度和溶液的转移。
②细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁③膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用。
④细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。
在细胞上进行物质代谢和能量代谢。
⑤细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，即为鞭毛提供附着点。
荚膜的主要功能有：①具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒性强，有助于肺炎链球菌侵入人体。
②荚膜可保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥的影响。
③当缺乏营养时，假膜可被用作碳源和能源，有的荚膜还能做氮源。
微生物课后习题题目及答案
微⽣物课后习题题⽬及答案微⽣物学课后习题及答案第⼀章绪论1.什么是微⽣物和微⽣物学答：微⽣物是指⾁眼难以看清的微⼩⽣物，包括病毒，亚病毒，细菌，古⽣菌，真菌，单细胞藻类和原⽣动物。
微⽣物学指研究微⽣物在⼀定条件下的形态结构，⽣理⽣化，遗传变异，基因和基因组以及微⽣物的进化，分类，⽣态等⽣命活动规律以及其应⽤的⼀门学科。
2.微⽣物的主要特征是什么答：个体⼩，结构简单，繁殖快，易培养，易变异，分布⼴3.为什么说微⽣物与⼈类的关系⾮常重要并不能被其他⽣物所代替答：微⽣物给⼈类带来了巨⼤的利益，也涉及到⼈类的⽣存。
许多重要产品如⾯包，奶酪，抗⽣素，疫苗，维⽣素和酶的⽣产离不开微⽣物，同时参与地球上的物质循环，是⼈类⽣存环境中必不可少的成员。
但它也给⼈类带来许多灾难，许多疾病及⾷品腐败等也是由微⽣物引起的。
4.虎克，巴斯德和柯赫对微⽣物学形成与发展的重要贡献答：虎克：利⽤⾃制显微镜发现了微⽣物世界巴斯德：a.彻底否定了“⾃然发⽣”学说b.发现将病原菌减毒可诱发免疫性，⾸次制成狂⽝病疫苗，进⾏预防接种c.证实发酵是由微⽣物引起的d.创⽴巴斯德消毒法柯赫：a.证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌b.证实肺结核的病原菌c.提出柯赫原则d.创⽴了分离纯化微⽣物的技术等5.简述微⽣物学在⽣命科学发展中的地位，根据你的观点描述发展前景答：a.20世纪40年代，随着⽣物学的发展，许多⽣物学难以解决的理论和技术问题⼗分突出，特别是遗传学上的争论问题，是微⽣物这样⼀种简单⽽⼜具有完整⽣命活动的⼩⽣物成了⽣物学研究的“明星”，微⽣物学被推到⽣命科学发展的前沿，获得迅速发展，为声明科学的发展做出了突出贡献。
b.未来微⽣物学更加绚丽多彩，多学科交叉，基因组研究的深⼊和扩展将使微⽣物的基础研究及其应⽤将呈现前所未有的局⾯第⼆章微⽣物的纯培养和显微技术1、为什么要进⾏微⽣物的分离纯化？什么叫⽆菌技术？因为在天然条件下，所采集的⽤于培养的材料中，多种微⽣物呈共⽣关系，⽽⼀般情况下只有纯培养物才能提供可重复的结果，故需进⾏微⽣物的分离纯化。
第四版环境工程微生物学课后习题答案(周群英)
环境工程微生物学课后习题答案（周群英第四版）目录环境工程微生物学................................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 (2)1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ (2)2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ (2)3、微生物是如何分类的？ (2)6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。
(2)7、微生物有哪些特点？ (2)第一章病毒 (2)第二章原核微生物 (7)1、细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
(7)2、细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？ (7)3、荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘 (7)第三章真核微生物 (12)第四章微生物的生理 (15)第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (20)第六章微生物的遗传与变异 (28)第七章微生物的生态 (35)第八章微生物在环境物质循环中的作用 (40)第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (44)第十章有机固体废物与废弃的微生物处理及微生物群落 (48)第十一章有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落 (54)1，何谓堆肥法，堆肥化和堆肥？ (54)2，叙述好氧堆肥的机理。
参与堆肥发酵的微生物有哪些？ (54)3，好氧堆肥的运行条件有哪些？ (55)4，好氧堆肥法有几种工艺？简述各个工艺的过程。
(55)第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用 (60)1. 酶制剂剂型有几种？ (60)2. 何谓固定化酶和固定化微生物？ (60)3. 酶和酶菌体固定化方法有哪几种？各用什么载体？ (60)4. 固定化酶和固定化微生物有什么优点？存在什么问题？ (60)5. 生物膜是固定化微生物吗？为什么？ (60)6. 何谓表面活性剂？生物表面活性剂有哪几类？ (60)7. 絮凝剂有几类？微生物絮凝剂在污水生物处理中起什么作用？ (60)8. 叙述污水处理中微生物絮凝剂的作用原理？ (60)9. 微生物制剂有哪些用途？ (60)10. 有几种产氢微生物？它们是如何产氢的？ (61)11. 请叙述微生物产氢电池的工作原理。
第六章微生物的生长及其控制
第六章微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制1.概述⽣长: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.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的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。
⽣长是⼀个量变的过程，繁殖是⼀个质变的过程2.细菌的个体⽣长1.染⾊体DNA的复制和分离细菌的染⾊体为环形双链DNA分⼦。
染⾊体⼀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，⽽且也开始了2个⼦细胞DNA分⼦的复制。
当细胞的⼀个世代即将结束时，不仅为即将形成的2个⼦细胞各备有⼀份完整的遗传信息，⽽且也具有已经按亲本⽅式复制的基因组。
其复制点附着在细胞膜上，随膜的⽣长和细胞分裂，2个未来的⼦细胞基因组不断地分离，最后达到2个⼦细胞中。
细菌在个体⽣长中通过染⾊体DNA的复制，使其遗传特性能保持⾼度的连续性和稳定性。
2.细胞壁的扩增细胞在⽣长过程中，细胞壁只有通过扩增，才能使细胞体积扩⼤。
3.细菌分裂的调节细菌进⼊分裂时期，此时在细菌长度的中间位置，通过细胞质膜内陷并伴随新合成的肽聚糖插⼊，导致横隔壁向⼼⽣长，最后在中⼼回合，完成⼀次分裂，将细菌分裂成2个⼤⼩相等的⼦细菌。
细胞在⽣长和分裂伴随细胞壁的裂解和闭合2个过程。
前者将细胞壁打开，有利于细胞壁物质插⼊；后者在新合成的细胞壁物质插⼊后的开⼝处重新闭合形成完整的细胞壁，以利于机体⽣存。
影响细菌的⽣长和分裂的主要因素是：转肽酶（催化2个肽聚糖的短肽链的链接）；D-Ala-D-Ala-梭肽酶（催化五肽转变为四肽）青霉素竞争性抑制转肽酶。
3. 细菌的群体⽣长繁殖1.⽣长的规律细菌以⼆分裂繁殖,即细胞核⾸先进⾏有丝分裂,然后细胞质通过胞质分裂⽽分开,形成2个相同的个体.分批培养:在封闭系统中对微⽣物进⾏的培养,既不补充营养也不移去培养物质，保持整个培养液体积不变的培养⽅式。
培养曲线：以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，依据不同培养时间⾥细菌数量变化，作出培养期间菌数变化规律的曲线。
微生物的生长繁殖
嗜中温菌
嗜热菌 嗜超热菌
废水中的细菌一般都是嗜中温菌，最适温度 多在30℃左右，嗜冷菌和嗜热菌占少数。
嗜热菌
最适50-60℃,在堆肥、温泉中存在。
•美国报道：在地中海发现一属嗜超热菌，叫 火球菌属，最适生长温度高达105℃。
• 嗜中温微生物
• 自然界中绝大多数是如此。
嗜冷菌
最适生长温度5-10℃，如荧光极毛杆菌可在-4℃生长.
新鲜培养基 流速控制阀 新鲜培养基 流速控制阀
流出物 光源 光电池
恒化培养器
恒浊培养器
（1）恒浊连续培养
一种使培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控 制指标的培养方式。培养基提供足够量的营养 元素，细菌保持最大速率生长。通过控制进料 流速使装置内细菌浊度保持一定，保持理论上 的对数生长期，可获得大量菌体或与菌体代谢 相平衡的代谢产物。这种方式往往用于细菌的 生理生化研究。
不同微生物的对pH忍受能力有很大差异
有些专性嗜酸微生物能在pH1~5环境中 生长，在中性环境下，其细胞膜会分解而 死亡，此类菌叫专性嗜酸菌；
三、氧化还原电位（ORP)
提问：什么是氧化还原电位？ ——某物质与氢电极构成原电池时的电压高低 ——是物质氧化性强弱的标志。
电压表 V H2
提问：pH7.0, 30℃条件下 饱和Fe3+溶液中测得的电压 值为＋0.771,该值代表
0 最低温度 最适温度
温度℃ 最高温度
嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。
不同细菌的生长适宜温度
低温、中温和高温细菌的生长温度范围 细菌 嗜冷菌 最低温度℃ -5 ～ 0 5～ 10 30 55 以 上 最适温度℃ 5～ 10 25～ 40 50～ 60 70～ 105 最高温度℃ 20～ 30 45～ 50 70～ 80 11 0 ～ 11 3
第六章__微生物的生长繁殖与生存案例
相关定义
生长：微生物利用营养物质，细胞
物质的量增多，体积增大。
繁殖：微生物细胞体积增大到一定
程度时，细胞数目增多的过程。
研究微生物生长的方法
单个体微生物生长 生长 分批培养
群体微生物生长
连续培养
在污水生物处理中这两种方法均有应用。
分批培养概念：将定量的微生物接种到封
闭的具有定量培养基的容器中，保持一定的温 度、pH、DO，微生物进行生长繁殖,一定时间 后停止培养。
测定微生物总数：计数器直接计数；比 例计数法；比浊法 测定活细菌数：平板菌落法（CFU）计 数；液体稀释培养计数 计算生长量：测细胞干重法；通过测细 胞含氮量确定细胞浓度
四、微生物生长量 的测定方法
（一）测定微生物总数 1、计数器直接计数:用血球计数板（可 测细菌、酵母菌等）在显微镜下直接计数。 优点：能测定一定容积中细胞总数；简 单方便，测定速度快； 缺点：所测数目包括活菌和死菌，要求 检测人员较高技术，能分辨活、死菌。
2）恒化连续培养
恒化——进料营养物总量恒定 恒定的流速进水，恒定流速出水 尤其适合污水生物处理，除SBR法外；
lg细胞数（个/ml）
连续流入 新鲜培养 液
ห้องสมุดไป่ตู้单批培养
恒浊法 连续培养
恒化法
单批培养 时间
连续培养
目前,
污水连续生物处理法均 类似于恒化连续培养；（流速不 完全恒定）
恒浊培养
恒化 器
培养基 流速 （外控 制）
有限 制生 长因 子
恒定
低于最 高
实验 室为 主
微生物生长量的测定方法
微生物的生长量测定常用的方法有: 称重法、含N量测定法、DNA含量测定 法和 代谢活性法 。 而测定微生物数量变化常用的方法 有直接计数法、稀释平板计数法、最 大概率法 和 比浊法。
微生物生长与生存ppt课件
三、氧化还原电位（Eh）
Eh的高低说明环境中O2和H2含量的多少。 单位为V或mV。 （一）自然界的Eh
在自然界中， Eh的上限为+820mv，此时 环境中存在高浓度O2，而且没有利用O2的系 统存在， Eh的下限为-400mv，此时环境中 充满H2。
39
（二）不同微生物适应的Eh
不
~ 好氧：+300 +400mv，Eh>+100mv才能良
105℃
废水生物处理的微生物几乎都是中温 性的
29
（二）温度对微生物生长的影响 在适宜的温度范围内，微生物的生长速率
随温度的升高而加快，到最适宜温度，生长速 率达最大。若温度过高，超过适宜温度上限， 微生物则停止生长，甚至死亡。
1.高温对微生物的影响 高温——此处是指超过微生物生长的最高 温度，即致死温度，高温能杀死微生物。
由计算得知：繁殖一代细菌需要30min的时间。
12
３．静止期 细菌经过对数期的快速增长，当增长速度 达到一个最大值后，由于各种因素（营养、 O、pH、Eh等）的改变，使生长速度逐渐 降低，甚至出现零增长（繁殖与死亡速率 相等），此时细菌数量最大，并保持一段 时间，这一时期即为静止期。
13
4. 衰亡期
细菌世代时间的测定：
G tx t0 (1)
n
10
细菌代时数的计算
式中：n为繁殖的代数；
N0为对数期开始(t0 )时细菌数，CFU/mL；
Nx为对数期后期(tx)时的细菌数，CFU/mL
11
代时G 的计算
要求某种细菌的代时（世代时间）G，先要测定该种细菌原始 的细菌数，假设t0 时的原始细菌总数为103CFU/mL，将它置于适当 的温度条件下培养10h后，再测得tx=10h的细菌总数为109 CFU/mL， 用下式计算G 。
微生物学第二版答案
微生物学第二版答案【篇一：《环境微生物》课后答案完整版】>第一章非细胞结构的超微生物——病毒1 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。
2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。
根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。
按核酸分类：有dna病毒和rna病毒。
3病毒具有什么样的化学组成和结构？答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。
还含有脂质和多糖。
整个病毒体分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。
蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外壳。
核酸内芯有两种：核糖核酸（rna）和脱氧核糖核酸（dna）。
4叙述大肠杆菌t系噬菌体的繁殖过程。
答：大肠杆菌t系噬菌体的繁殖过程有：吸附、侵入、复制、聚集与释放。
首先，大肠杆菌t系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。
噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而由噬菌体核酸所携带的遗传信息所控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这个过程叫装配。
大肠杆菌t系噬菌体的装配过程如下：先合成含dna的头部，然后合成尾部的尾鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌t系噬菌体。
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连续生物处理中的细菌状态表
细菌的生 长阶段 迟缓期 应用举例 无 特点
连续化稳定操作中没有这一阶段
1:0.4~0.8BOD.d- 生长繁殖快，代谢活力强，能大量
细菌与降解BOD重量比 去除废水中有机物。 （缺点是细菌
对数生长期
高负荷活性污 泥法 (大部分区域) 1:0.4以下
表面的粘液层和荚膜尚未形成，运 动很活跃，不易自行凝聚成菌胶 团，沉淀性能差，致使出水水质有 机物浓度相对较高 ） 虽然比对数生长期的差，但仍有相 当的代谢活力，细菌体内积累了大 量贮存物，如异染粒、聚β —羟基 丁酸等，体表的粘液层和荚膜强化 了细菌的生物吸附能力， 自我絮 凝、聚合能力强，在二沉池中泥水 分离效果好，出水水质好。
什么时期细菌细胞代谢活性最强
什么时候细菌细胞总数最多
什么时期菌体代谢产物最多
静止期（最高生长量） 静止期（最高生长量）
6.1 微生物的生长繁殖 （二）连续培养 continuous culture
连续培养又称开放培养，具体地说，当
பைடு நூலகம்
微生物以分批培养的方式培养到指数期的后期
时，一方面以一定速度连续流入新鲜培养基和 通入无菌空气；另一方面，利用溢流的方式，
应用不利条件，控制微生物的不利影响或无用微生物的生长
6.2 微生物的生存因子 一、温度
由于微生物的生命活动都是由一系列生物化学反应组成的，而这些反应受
温度影响又极其明显，故温度是影响微生物生长繁殖的最重要因素之一。
最适温度是生长繁殖最快 的温度。 为什么会存在适宜温度？ 酶的活性 根据细菌适宜温度的不同， 可将细菌分为四大类，嗜 冷菌、嗜中温菌、嗜热菌 及嗜超热菌。
静止期
t
时间
6.1 微生物的生长繁殖 4、衰亡期
细 菌 数 目 的 对 数 值 0 t
特征：
生生率＜死亡率
活菌数减少 细胞出现多形态、畸形或衰退 型
衰亡期
时间
原因：
内源呼吸，即自溶 有毒代谢产物大量积累
小
结
什么时期细菌细胞生长速度最快
对数生长期 对数生长期 对数生长期
什么时期世代时间短而稳定
低温的影响
嗜冷微生物的最适宜温度为5～15℃。 嗜冷微生物能在低温生长的原因：
具备低温活性酶；
细胞质膜含大量的不饱和脂肪酸，低温下保持半流动性；
主动输送营养物质的功能运转良好。
嗜冷菌的环保用途
6.2 微生物的生存因子 二、pH
微生物的生命活动、物质代谢与pH有密切关系。不同微生物 对pH的要求有不同。微生物对pH的要求也存在最高、最低和最适 三个点。 常见的四大类微生物中，对pH的最适（范围）要求分别是，
生 长 速 率
0 最低温度 最适温度
温度℃ 最高温度
6.2 微生物的生存因子
低温、中温和高温细菌的生长温度范围
细菌 嗜冷菌 最低温度℃ -5～0 5～10 30 55 以上 最适温度℃ 5～10 25～40 50～60 70～105 最高温度℃ 20～30 45～50 70～80 110～113
嗜中温菌
发酵生产较多（收获
大量菌体和代谢产物），
出 水
光源
生物治污很少应用
6.1 微生物的生长繁殖 恒化连续培养
恒化 —— 维持进水中的营
养成分恒定--恒定流速，及时补充
营养，营养物浓度基本恒定，从而保持 恒定生长速率。又称恒组成连续培养。 培养基成分中，必须将某种必需的营养 物控制在较低的浓度，以作为限制性因
以同样的流速不断流出培养物。容器内的培养
物就可达到动态平衡，其中的微生物可长期保 持在指数期的平衡生长状态和恒定的生长速率
上，于是形成了连续生长。
6.1 微生物的生长繁殖 恒浊连续培养
恒浊 —— 培养基浊
流速控制阀
度恒定（实质是细菌数
量恒定）--不断调节流速使
培养液浊度保持恒定。
反 馈 控 制
光电池
指标。通常对单细胞微生物来说，既可测定细胞数目，又可测定生长
量；而对多细胞 (尤其是丝状真菌 ) ，则常以菌丝生长的长度等作为生 长指标。测定微生物生长的方法多种多样，在实际工作中，可根据研
究对象或要解决的问题加以选择。
测定微生物总数 测定活细菌数
计算生长量
6.1 微生物的生长繁殖 （一）测定微生物总数
特征：
对 数 期
生长速率常数最大，代时最短
酶系活跃，代谢旺盛 对不良环境的抵抗力强
群体中细胞的化学组分及形态、 生理特性都比较一致
时间t
指数生长：
Nx＝N0· 2n
6.1 微生物的生长繁殖 对数期细菌代时G计算
指数生长：
Nx＝N0· 2n
lg Nx lg N0 n lg 2
lg Nx lg N 0 n lg 2
个体数目增加 生长是繁殖的基础，繁殖则是生长的结果。
从生长到繁殖这个量变到质变的过程叫发育。
多细胞微生物的生长只是细胞数目增加，不伴随个体数目增加；如果细胞数目增加，个体数目也增加，则称为多细胞微生物的繁殖
一个微生物细胞 合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢 个体的生长 原生质的总量(重量、体积、大小)就不断增加 个体的繁殖 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
低温的影响
低温：细胞结冻～最适温度下限。 对中温、高温菌不利，休眠？ 酶活性降低，导致代谢、遗传普遍停滞。
细胞膜流动性变差。
一旦获得适宜温度，即可恢复活性。
嗜中温菌（耐冷喜温）一般在5℃以下处于休眠状态，因
此实验室常用冰箱的 4℃冷藏温度保存细菌或甘油、石蜡冷
冻保存。
6.2 微生物的生存因子
G
G
tx t 0 n
0.301(t 2 t1) Nx lg N0
6.1 微生物的生长繁殖 3、静止期
细 菌 数 目 的 对 数 值 0
特征： 生生率＝死亡率 活菌数达最高，且保持相对稳定 开始积累贮存物质（PHB、异染 粒、糖原、淀粉粒、脂肪粒等）
原因： 营养物尤其是生长限制因子的 耗尽 营养物比例失调 有害代谢产物累积 pH、氧化还原电位等物理化学 条件变化
第六章 微生物的生长繁殖与生存因子
微生物的生长繁殖
微生物的生存因子
其它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
6.1 微生物的生长繁殖
一、微生物生长繁殖的概念
生长（growth）：
同化大于异化
吸收营养物质
细胞不断增长（重量、体积、大小）
繁殖（reproduction）：
稳定期
生物膜法 常规活性污泥法 (大部分区域)
衰老期
低浓度污水延时 营养物浓度过低，难以满足其他阶 曝气法 段细菌的生长需要 污泥的厌氧消化
平 推 流 式 活 性 污 泥 法
衰老期
稳定期
占优势
对数期
进水
6.1 微生物的生长繁殖 四、微生物生长量的测定方法
测定不同种类、不同生长状态微生物的生长情况，需要选用不同的
水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细 菌不习惯于新环境，会出现或长或短的迟
缓期，迟缓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。
6.1 微生物的生长繁殖 2、对数期
细 菌 数 目 的 对 数 值 0
接种对数期的细菌，停滞期大大缩短。 静止期或衰亡期基本耗尽各种辅酶或其它细胞成分，代谢产物积累中毒， 而使停滞期延长。
营养：从富集培养基转移到贫乏培养基中也出现停滞期。
（尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致）。
6.1 微生物的生长繁殖 停滞期（迟滞期或适应期）
在实际工作中如接种菌种以启动新的
借助显微镜直接观察测定
——优点：快速
——缺点：不能区分细菌死活
计数器直接计数 染色涂片计数
比例计数
比浊计数法
6.1 微生物的生长繁殖 （二）间接计数法(活菌计数法) 测定活细菌数
稀释培养计数 生长较慢的细菌 过滤计数 微孔滤膜过滤，将膜臵于已倒好的平板上培养得到生长的菌 落，计数。 菌落计数 10倍稀释法稀释成系列菌液，然后各取1mL臵于无菌平皿中， 培养，计数。
群体的生长
6.1 微生物的生长繁殖 世代时间（G）
细菌两次细胞分裂之间的时间，称为世代时间。 指数生长：
Nx＝N0· 2n
式中：Nx、N0为时间tx和t0时的细胞数，n为世代数
世代时间会随着环境条件发生改变，环境工程中需要选 取世代时间短的菌种，或缩短世代时间，以提高处理效率。
6.1 微生物的生长繁殖 二、研究微生物生长的方法
将少量微生物一次接种于一定容积的培养基中生长培养， 最后一次收获。 应用：生理特性研究、生物发酵和生物治污。
6.1 微生物的生长繁殖
典型生长曲线（growth curve）： 定量描述液 体培养基中 微生物群体 生长规律的 实验曲线
+ 0 _
细 菌 数 目 的 对 数 值 对 数 期
停 滞 期
总菌数
静止期 衰 亡 期
活菌数
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
6.1 微生物的生长繁殖 1、停滞期（迟滞期或适应期）
为什么会出现停滞期？
缺乏分解或催化有关底物的酶或辅酶
缺乏充足的中间代谢物