理化因素对微生物的影响细菌的生长现象与生化反应
实验十四物理和化学因素对微生物的影响
实验报告
请比较不同化学药剂对表皮葡萄球菌的致死能力，并 将结果填入下表。
表1 不同化学药物对表皮葡萄球菌的致死能力
药剂
抑菌圈直径(mm)
2.5% 碘酒
0.05% 龙胆紫
0.5% 84 消毒液
0.25% 新洁尔灭
1、倒平板
1、倒平板
将牛肉膏蛋白胨培养基制成平板。 将牛肉膏蛋白胨培养基制成平板。
2、接种
实验十三 物理化学因素对微生物的
影响
目的要求
? 了解不同物理因素对微生物生 长的影响及其实验方法。
? 了解常用化学药剂对微生物的 作用原理及其实验方法；
基本原理
? 温度是影响微生物生长与存活的重要因素之一。当微生物处 于最适生长温度时，其生长速度最快；不适宜的温度可以导 致细菌形态和代谢的改变或使微生物的蛋白质凝固变性而导 致菌体死亡。
每毫升菌液中总活菌数 ? 同一稀释浓度 3次重复的菌落平均数 ? 稀释倍数 ? 5
实验步骤
1、倒平板 将牛肉膏蛋白胨培养基制成平板。
2、接种 用无菌移液管取0.2ml 表皮葡萄球菌菌液于平板上，并用涂 布棒涂布均匀。
3、加黑纸 打开皿盖，用无菌黑纸遮住部分平板。
4、紫外线照射 置紫外线灯下照射 30分钟（打开皿盖），灯与培养皿距离约 30～40cm 。照射完毕，盖上皿盖。
? 根据微生物对氧的要求不同可将微生物分为专性好氧菌、兼 性厌氧菌、微好氧菌、耐氧菌和专性厌氧菌五种类型。
? 紫外线对微生物生长的影响随照射剂量、时间和照射距离的 变化而不同，剂量大、时间长、距离短时易杀死微生物；剂 量小、时间短、距离长时就会有少量个体残存下来，某些个 体会发生变异。
O2对微生物的影响
化学药剂对微生物的影响
理化因子对微生物的影响
发酵温度 累积产物温度 （ ℃ ） （ ℃ ） 47 37 40 产细胞：25~30 产乳酸：30 28 _ 33~35 _ 33 _ 25 20
以青霉素的生产为例：培养165小时采用分段控制温度的方法，其青霉素产量比 始终在30 ℃培养提高了14.7%。 分段控制方式：0~5小时，30 ℃；5~40小时，25 ℃；40~125小时，20 ℃； 125~165小时，25 ℃。
（二）微生物生长温度类型
根据微生物的最适生长温度的不同，可将微生 物划为三个类型：
低温型微生物（嗜冷微生物） 中温型微生物（嗜温微生物） 高温型微生物（嗜热微生物）
低温型微生物: 最适生长温度在5~20℃,主要分布在地球的 两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。 例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长， 常引起冷藏食品的腐败。 嗜冷微生物在低温下生长的机理，目前还不 清楚，据推测有两种原因： ①它们体内的酶能在低温下有效地催化，在 高温下酶活丧失②细胞膜中的不饱和脂肪酸含 量高，低温下也能保持半流动状态，可以进行 物质的传递。
菌 名
Streptococcus thermophilus ctis
Streptomyces griseus Corenybacterium pekinense Clostridium acetobutylicum Penicilium chrysogenum
生长温度 （ ℃ ） 37 34 37 32 37 30
第四节
理化因素对微生物的影响Байду номын сангаас
微生物与所处的环境之间具有复杂的相互影 响和相互作用：一方面，各种各样的环境因素对 微生物的生长和繁殖有影响，另一方面，微生物 生长繁殖也会影响和改变环境。研究环境因素与 微生物之间的关系，可以通过控制环境条件来利 用微生物有益的一面，同时防止它有害的一面。 影响微生物生长的外界因素很多，除了前面 讲过的营养因素之外，还有许多物理化学条件。
任务2理化因素对微生物生长的影响
100层
70以下 101
②水蒸汽存在潜热，当蒸汽液化为水时可放出大量热量，
迅速提高灭菌物品的温度，缩短灭菌时间。 ③蛋白质的含水量与其凝固温度成反比，湿热比干热易 使蛋白质凝固。
任务2 理化因素对微生物生长的影响
蛋白质含水量与其凝固温度的关系
蛋白质含 蛋白质凝固 灭菌时间 蛋白质含 蛋白质凝固 水量(%) 温度/℃ /min 水量(%) 温度/℃ 50 25 56 74～80 30 30 6 0 145 160～170 灭菌时间 /min 30 30
任务2 理化因素对微生物生长的影响
⑥连续加压蒸汽灭菌法
发酵行业称“连消法”
应用范围：发酵厂的大批培养基灭菌。 操作：培养基在管道的流动过程中快速升温、维持和 冷却，然后流进发酵罐。 条件：135～140℃,5～15s
典型的培养基的连续灭菌的流程
任务2 理化因素对微生物生长的影响 （二）水分
原理：干燥会使微生物代谢活动停止，使其处于休眠状态。
微生物的生长温度范围为：10℃～95℃
根据最适生长温度不同，可将微生物分为三类： 嗜冷微生物：-10℃20℃ 嗜温微生物：25℃37℃ 嗜热微生物：高于40℃50℃温度下生长
任务2 理化因素对微生物生长的影响
（二）非生物因子
2.温度对微生物的影响 A：低温对微生物的影响
B：高温对微生物的影响
任务2 理化因素对微生物生长的影响
（1）紫外线杀菌的机理
• 干扰DNA复制：诱导DNA形成胸腺嘧啶二聚体，阻止合成。 • 使空气中的O2变成O3，使H2O氧化生成H2O2,由O3和H2O2发挥杀 菌作用。
（2）紫外线的应用 空气消毒 要求：每10～15m2安装30W灯管1支，照 射30分钟。 表面消毒 特点：对污染物体表面消毒，距离不宜超 诱变育种
实验七、理化因素对微生物生长的影响
实验七、理化因素对微生物生长的影响微生物（Microorganism）是细小而难以观察到的生物实体，具有非常有价值的生物功能，在各种环境中都发挥着重要作用，一些微生物还可以实现生物合成或吸收有害物质的功能，对人类和环境都起着重要的保护作用。
但是，微生物的生长受到环境因素的影响，有些微生物的生长受到特殊的影响，在良好的条件下可以良性生长，但在恶劣的条件下生长受到阻碍，甚至致死。
理化因素主要是指温度、pH值、湿度、酸碱度和盐分等环境因素对微生物生长带来的影响。
首先，温度是影响微生物生长的主要因素之一。
微生物的生长和维持是有条件的，微生物的温度适宜范围取决于微生物的种类。
大多数微生物的适宜温度在20-40℃，其他如极寒菌、极热菌则在它们比较适宜的低温和高温条件下最适合生长。
其次，pH值是影响微生物生长最重要的因素之一，一般来说不同的微生物对pH值的适宜性也有所不同，大多数微生物在pH值为6.5-7.5之间有最佳生长环境。
湿度是影响微生物生长的另一个重要因素，大多数水系微生物喜欢潮湿的环境，不同微生物对湿度的需求也不完全一致，一些微生物喜欢湿度的低温，而另一些微生物则亲和较高的湿度空间。
此外，酸碱度和盐分也是影响微生物生长的重要因素。
大部分微生物最适合在中性环境中生长，但也有一些喜欢酸性或碱性的生境，从而影响其生长和繁殖。
同时，大多数微生物还需要一定浓度的盐，例如细菌、真菌等。
不同的微生物在盐分分布方面也有所不同，因此在微生物繁殖中，要注意控制好盐分的合理分布，以获得良好的生长效果。
通过以上介绍可以看出，理化因素对微生物生长有非常重要的影响，如果不能合理控制和管理，微生物的生长将不能得到有效的推动和保护。
因此，在人们进行微生物发酵、培养等活动时，要根据因子的类别、体外条件等多方面综合因素考虑，选择适合微生物生长的理化条件，从而更好地促进微生物生长与繁殖。
理化因素对微生物的影响
理化因素对微生物的影响理化因素是指涉及物理和化学特性的因素，对微生物的生长和生存状况产生影响。
以下是一些典型的理化因素及其对微生物的影响：1.温度：温度是微生物生长的一个重要因素。
微生物可以根据其对温度的适应性，分为嗜冷微生物、嗜热微生物和中温微生物。
高温可以影响蛋白质的结构，导致酶活性的丧失，进而抑制微生物的生长和代谢活动。
低温则会降低微生物的酶活性和生长速度。
2.pH值：不同微生物对酸碱度的适应性也是不同的。
酸性环境会影响微生物的酶活性和细胞膜的完整性，从而抑制微生物的生长。
碱性环境则可能改变细胞内部的酶活性和物质转运机制。
3.氧气浓度：氧气是许多微生物生长所必需的，但是有些微生物可以在氧气缺乏的环境中生长，称为厌氧微生物。
这些微生物通过代谢路径的改变，适应了氧气缺乏的环境条件。
4.湿度：湿度对微生物的生长和传播起到重要的影响。
微生物对湿度要求不同，有些微生物适应高湿环境，而另一些微生物则适应低湿环境。
水分过多或过少都会影响微生物的生长能力和繁殖速度。
5.营养物质：微生物的生长需要一定的营养物质，包括碳源、氮源、矿物质和微量元素等。
这些物质对微生物的生长速率和代谢途径起到重要的作用。
在培养微生物时，不同的培养基配方可以选择性地培养特定的微生物。
6.光照：光照条件对微生物有着不同的影响。
光合微生物通过光合作用获得能量，而其他微生物在光照条件下可能受到光线的伤害。
此外，环境中的UV光线也会对微生物产生杀灭或抑制作用。
7.电离辐射：辐射是一种常见的物理因子，对微生物的生长和DNA损伤产生重要影响。
高剂量的辐射会导致微生物的死亡，而较低剂量的辐射可能引起突变和遗传修饰。
总的来说，理化因素对微生物的影响是复杂的，微生物可以通过适应和调节自身代谢途径来适应不同的理化因素。
对理化因素的深入研究有助于了解微生物的生存机制和应用。
物理化学因素对微生物的影响实验报告(一)
物理化学因素对微生物的影响实验报告(一)物理化学因素对微生物的影响实验报告实验目的•了解不同物理化学因素对微生物生长和存活的影响•掌握不同物理化学因素调节微生物生长和存活的最佳条件实验材料和方法实验材料•酵母菌•营养琼脂培养基•pH试纸•恒温箱•温度计•活性炭•暗箱•紫外线灯实验方法温度对微生物生长的影响1.按照质量比1:10在琼脂培养基中加入活性炭，用以吸附空气中的杂质和有害物质2.取少量的酵母菌放入琼脂培养基中3.调节恒温箱的温度，分别设定为10℃、25℃、37℃和50℃4.将含有酵母菌的琼脂培养基放置在不同的温度下培养5.24小时后观察不同温度下酵母菌的生长情况pH值对微生物生长的影响1.取少量酵母菌放入琼脂培养基中2.在琼脂培养基中滴加NaOH或HCl溶液，分别调节pH值为4、6、8和103.将含有不同pH值的琼脂培养基放置于恒温箱中培养4.24小时后观察不同pH值下酵母菌的生长情况光照对微生物生长的影响1.取少量酵母菌放入琼脂培养基中2.置于暗箱内进行遮光处理3.置于紫外线灯下进行照射处理4.分别放置于恒温箱中培养5.24小时后观察不同光照条件下酵母菌的生长情况实验结果温度对微生物生长的影响•温度为10℃时，酵母菌生长缓慢，菌落小且较稀疏•温度为25℃时，酵母菌生长迅速，菌落较大且密集•温度为37℃时，酵母菌生长明显减缓，菌落变小稀疏•温度为50℃时，酵母菌生长明显抑制，无法生长pH值对微生物生长的影响•pH值为4时，酵母菌生长缓慢，菌落小且稀疏•pH值为6时，酵母菌生长迅速，菌落较大且密集•pH值为8时，酵母菌生长缓慢，菌落较小•pH值为10时，酵母菌无法生长光照对微生物生长的影响•暗箱内的酵母菌生长缓慢，菌落小样本稀疏•紫外线照射下的酵母菌生长迅速，菌落较大密集实验结论•温度对微生物的生长和存活有着显著的影响，适宜的温度范围可以促进微生物的生长和繁殖，并且不同的微生物对温度的适应范围有所不同•pH值是影响微生物生长和代谢能力的重要因素，不同的微生物对于适宜的pH值有所不同，因此调节培养基pH值是进行微生物培养和研究的重要步骤•光照条件也会对微生物生长和代谢能力产生影响，光照时微生物进行光合作用和其他代谢活动所需的营养和能量来源会得到保障实验启示物理化学因素是影响微生物生长和繁殖的重要因素之一，不同的微生物对这些因素的适应能力有所不同。
实验七 物理、化学因素对微生物的影响
实验七物理、化学因素对微生物的影响微生物是指体积微小、只能在显微镜下观察到的生物，包括细菌、真菌、原虫等等。
微生物广泛存在于自然环境中，对生态系统的稳定性和生态功能具有重要作用。
然而，微生物也容易受到外部环境的影响，包括物理、化学因素的影响。
1. 温度温度对微生物的生长和繁殖有着直接的影响，在不同温度下，微生物的生长特性和代谢活动差异明显。
温度高于一定程度时，微生物的酶活性变化、代谢速率加快，因此全部微生物都有适合其生长发育的最适温度条件，这个温度被称为临界温度。
以革兰氏阳性杆菌为例，其最适生长温度为35~37℃，但在高温下微生物的生长速度会受到影响，导致代谢活动减缓、生长缓慢，最终导致微生物死亡。
2. pH值pH值是表示水溶液酸碱程度的物理量，对微生物的生长和繁殖有着重要的影响。
一般说来，微生物在7.0~7.5的中性环境下生长最为适宜，但有些微生物能够适应不同的pH值，甚至在酸性环境下仍能生长并繁殖。
3. 辐射微生物对辐射的敏感度因种类不同而不同。
对于一些放射性元素，如钴、铯等，它们的射线会破坏微生物细胞的DNA，影响微生物的生长和繁殖。
辐射对微生物的影响主要有两种表现，一种是能够延缓微生物的生长速度，另一种则是直接杀死微生物。
氧气是微生物进行代谢所必需的，然而某些微生物不能够耐受较高浓度的氧气，特别是在缺氧环境下，这些微生物更容易繁殖。
相反，其他一些微生物必须在较高水平的氧气浓度下才能生存和繁殖。
2. 盐度盐度是指水溶液中的总盐量，微生物对不同盐度的水质的需求有所不同，包括嗜盐菌、耐盐菌和非嗜盐菌等等。
对于某些嗜盐菌而言，它们喜欢在海水等高盐浓度的水体中繁殖生长，而在淡水环境下无法存活。
3. 化学物质许多化学物质对微生物有着不同程度的毒性作用，比如苯酚和氯代表一些在某些工业活动中常用的化学物质，它们被称作有机污染物，能够影响水中细菌群的分布和组成。
结论综上所述，微生物繁殖环境因素的改变会对微生物的生长产生直接的影响，对于不同类别的微生物存在着不同的逆境耐受性。
任务2理化因素对微生物生长的影响
根据最适生长温度不同，可将微生物分为三类： 嗜冷微生物：-10℃20℃ 嗜温微生物：25℃37℃ 嗜热微生物：高于40℃50℃温度下生长
任务2 理化因素对微生物生长的影响
微生物的生长温度类型
微生物类型 嗜冷微生 物 兼性嗜冷型 嗜温微生 物 室温型 体温型 生长温度范围／℃ 最低 最适 最高 分布区域
任务2
理化因素对微生物生长的影响
任务分析
通过对生物因子和非生物因子的学习， 掌握光照、温度、湿度、氧气和水份等对 微生物生长的影响。
任务2
理化因素对微生物生长的影响
一、 生态因子
1.生态因子的概念
生态因子——对生物的生长、发育有影响的环境要素，如
光照、温度、湿度、氧气和水份等。
2.生态因子的分类
举例：
• 噬菌体寄生于细菌；
任务2 理化因素对微生物生长的影响
一、 生物因子
（六）竞争关系
当两种微生物对某种生态因子有相同的 要求时，就会发生争先摄取该种因子，以 满足生长代谢需要的现象，这种关系称为 竞争关系。
任务2 理化因素对微生物生长的影响
二、 非生物因子
温度 水分
内容
辐射 pH值
任务2 理化因素对微生物生长的影响
一、 生物因子
（三）拮抗关系
指一种微生物在其生命活动过程中，产生 某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制另一 种（或一类）微生物的生长繁殖，甚至杀死其 他微生物的现象。
举例：
• 在制造泡菜过程中，乳酸杆菌与其他微生物的关系；
• 青霉菌与革兰氏阳性菌的拮抗关系。
任务2 理化因素对微生物生长的影响
图2 叶状地衣（南极石耳）
任务2 理化因素对微生物生长的影响
实验八理化因素对微生物的影响
实验八理化因素对微生物的影响实验八理化因素对微生物的影响（验证实验，4学时）一、实验目的和要求了解紫外线的杀菌作用原理，学习紫外线杀菌实验方法；掌握纸片法药敏实验技术。
二、实验原理紫外线对微生物有强烈的致死作用，波长260nm时杀菌力最强。
紫外线可引起细胞核的核酸变性，不同的照射剂量、照射距离与照射时间可导致菌体死亡或发生变异。
紫外线穿透力弱，不能透过玻璃、薄纸、水层等。
经紫外线照射后的受损细胞，遇光后有光复活现象，故处理后的接种物应避光培养。
一些化学药剂对微生物的生长有抑制或杀死作用，采用纸片法药敏实验，因纸片上的药物溶解扩散后对细菌生长繁殖起一定作用，若抑制生长即可形成环，故可用抑菌环直径作为抑菌强弱的指标。
三、实验用具枯草杆菌，大肠杆菌24h斜面培养物、营养琼脂培养基，0.25mL无菌滴管，灭菌试管，灭菌三角形牛皮纸，紫外线。
恒温箱，接种环，酒精灯，药敏纸片，镊子，碘伏棉球、记号笔、涂布器四、实验步骤（一）碘伏消毒实验（1）取平板1块在底部标记组别。
（2）食指尖在A处轻压接种。
（3）接种的食指用碘伏棉球消毒5min，范围至指根重点指尖，由指尖至指根。
在A‵处轻压接种。
（4）温箱37℃，24h观察、对照比较结果。
（二）紫外线消毒实验（1）无菌操作制菌悬液（2）取菌液0.25mL于平板上，涂布器涂均，取1灭菌图案纸于平板中央，轻压平整。
（3）打开紫外灯预热2～3min，将上述平皿置于紫外线灯下，打开皿盖，分别照射1 min、5 min、10 min，取下图案纸，盖上皿盖，用黑纸包皿。
（4）温箱内37℃，24h培养，比较加黑纸与未加黑纸处细菌生长情况。
（三）药敏实验（1）取平板标记，取菌液0.5mL于平板上，涂布器涂均。
（2）用镊子取药敏纸片放在涂菌的培养基上，轻压使纸片贴在培养基上。
（3）温箱内37℃，培养24h，然后观察结果。
五、作业取出平皿观察并分析平板上细菌生长的状况，并绘图表示。
3实验 理化因素对细菌影响
1、糖发酵试验（乳糖、葡萄糖）（大肠、伤寒）
2、甲基红试验（大肠、产气） 3、VP试验（大肠、产气） 4、吲哚试验（大肠、伤寒）靛 5、尿素酶试验（大肠、变形）尿 6、明胶液化试验（大肠、变形）明 7、H2S试验（大肠、乙副） 硫 8、苯丙氨酸脱氨酶试验（大肠、变形）苯 9、氨基酸脱羧酶试验（乙副、变形） 10、枸橼酸盐利用试验（大肠、产气）
枯草杆菌混浊 枯草杆菌混浊
2.紫外线杀菌：
无菌操作，用棉签在平板上均匀涂菌，贴 标签 皿盖套皿底，盖上纸板 置304室紫外灯下照射30min 放培养箱培养，明天看结果
标签内容：接种者、接种物、时间
紫外线杀菌原理：
使细菌DNA上相邻的2个T形成二聚体：T=T，
干扰DNA的复制，从而抑制细菌的生长繁殖。
是检测细菌分解某种糖（葡萄糖、乳糖、甘露醇 等），产酸和产气的能力。
乳糖酶 甲酸解氢酶
乳糖
甲酸 （+）
CO2、H2
大肠杆菌（
）
伤寒杆菌（-）
葡萄糖发酵试验
+
—
指示剂— 溴甲酚紫
⑵甲基红试验
指示剂— 甲基红
①葡萄糖 丙酮酸 （如产气杆菌） ②葡萄糖 丙酮酸
（如大肠杆菌）
乙酰甲基甲醇
高于5.4， 黄色 PH↑ （—）
细菌对药物的敏感程度
抗生素种类与浓度 青霉素G （100U） 庆大霉素 （10μg/片） 抑菌环直径（mm） ≤28 28 ～29 ≥29 ≤12 13～14 ≥15 试验菌的敏感程度 耐药(R) 中介(I) 敏感(S) R I S
链霉素 （1000μg/ml）
≤10 10～14 ≥15
≤14 15～20 ≥21 ≤14 15～17 ≥18
理化因素对微生物的影响细菌的生长现象与生化反应
【材料】 普通琼脂平板一个、2.5％碘酒、75％乙醇。 【方法】
取普通琼脂平板一个，用蜡笔在平板背面玻璃上划 成五等分，并贴上标签；两人用手在培养基上各涂 一格，然后用2.5％碘酒、75％乙醇消毒手指后再各 涂另一格，留一格作对照，盖好平板，置37℃温箱 中培养24小时观察结果。
【结果】（填表）
微孔滤膜过滤除菌
• 过滤除菌是通过机械作用滤去液体或气体中细菌的 方法。根据不同的需要选用不同的滤器和滤板材料 。微孔滤膜过滤器是由上下二个分别具有出口和入 口连接装置的塑料盖盒组成，出口处可连接针头， 人口处可连接针筒，使用时将滤膜装入两塑料盖盒 之间，旋紧盖盒，当溶液从针筒注入滤器时，此滤 器将各种微生物阻留在微孔滤膜上面，从而达到除 菌的目的。根据待除菌溶液量的多少，可选用不同 大小的滤器。此法除菌的最大优点是可以不破坏溶 液中各种物质的化学成分，但由于滤量有限，所以 一般只适用于实验室中小量溶液的过滤除菌。
（一）煮沸与高压灭菌法 【原理】 高温对细菌有明显的致死作用，主要机 制是凝固菌体蛋白质，也可能与细菌DNA 单螺旋断裂、细菌细胞膜功能受损及菌体内 电解质浓缩有关。 湿热灭菌法所需温度比干热法为低，时
间较短。尤其是高压蒸气灭菌，因增加压力 而提高沸点，灭菌效果最佳。有芽胞的细菌 由于对热的抵抗力比无芽胞细菌强，所以只 有采用高压蒸气灭菌法才能将芽胞彻底杀灭。
【材料】
血液琼脂平板培养基、灭菌棉拭、接
种环、酒精灯。紫外线灯、 2.5％碘酒、 75％乙醇、1％龙胆紫、2％红汞、1:1希菌培养液、琼脂平板、无齿小 镊子。 抗生素纸片(青、链、氯、庆大霉 素、磺胺等)。
教学基本内容： 一、观看录像：消毒灭菌 二、 讲解紫外线杀菌的原理， 抗生素敏感实验的原理与操作
实验八 化学因素对微生物的影响
2．微生物对高温的抵抗能力
不同的微生物对高温的抵抗力不同，芽孢 杆菌的芽孢对高温有较强的抵抗能力。
(1)向培养48h的枯草芽孢杆菌和大肠杆 菌斜面，各加入无菌生理盐水5mL轻 轻刮下菌苔制成菌悬液，混匀。 (2)取8支装有灭过菌的牛肉膏蛋白胨培 养液试管，每管装5mL培养液，按顺 序1至8编号。（共8支）
4．氧气对微生物生长的影响来自 根据微生物对氧气的需求，可把微生物分 为好氧菌、厌氧菌和兼性好氧菌。 (1) 取肉膏蛋白胨半固体培养基试管4支。 (2) 用穿刺接种法分别按种枯草芽炮杆菌、 大肠杆菌，每种菌接种2支培养基试管。 (3) 37℃恒温培养48h后观察结果，注意 各菌在培养基中生长的部位。
3．紫外线对微生物的影响
紫外线主要作用于细胞内的DNA。使同一条链 DNA相邻嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体，引起双链 结构扭曲变形，阻碍碱基正常配对，从而抑制 DNA的复制，轻则使微生物发生突变；重则造成 微生物死亡。紫外线照射的剂量与所用紫外光灯的 功率(瓦数)、照射距离和照射时间有关。当紫外光 灯和照射距离固定，照射的时间越长则照射的剂量 越高。紫外线透过物质的能力弱，一层黑纸足以挡 住紫外线的通过。本实验是验证紫外线的杀菌作用 及不同微生物对紫外线的抵抗能力。
实 验 九 理化因素对微生物的影响
一、实验目的
1 了解某些物理因素因素对微生物生 长的影响及芽孢对不良环境的抵抗能 力。 2 了解某些化学因素因素对微生物生 长的影响。
二、基本原理
环境因素(包括物理因素、化学因素和生物 因素)，如温度、渗透压、紫外线、pH、 氧气、某些化学药品及拮抗菌等对微生物 的生长繁殖、生理生化过程产生影响。不 良的环境条件使微生物的生长受到抑制， 甚至导致菌体的死亡。但是某些微生物产 生的芽孢，对恶劣的环境条件有较强的抵 抗能力。
理化因素对微生物的影响
微生物对热的耐受力还受环境条件的影响
与培养基的营养成分有关：培养基中蛋白质含量高时比较耐热。
与pH 有关：pH适宜时不易死亡，pH不适宜时，容易死亡。
与水分有关：含水量大时容易死亡，含水量小时不容易死亡。
与含菌量有关：含菌量高，抗热性增强，含菌量低，抗热性差。
与热处理时间有关：热处理时间长，微生物易死亡。
表面活性剂的应用: 在发酵工业中表面活性剂作为消泡剂应用（现采用聚醚类代替植物油），防止发酵罐因泡沫多而跑液。表面活性剂可以改变细胞膜的通透性，使细胞内合成的代谢产物能够顺利排出胞外。（降低了发酵产物在胞内的浓度，减小产物抑制；有利于提高发酵产物的产量和简化产物的分离提取。） 表面活性剂常用于与微生物细胞膜结合的酶的提取。
三、渗透压
水或其他溶剂经过半透性膜而进行的扩散称为渗透，在渗透时溶剂通过半透性膜时的压力称为渗透压，其大小与溶液的浓度成正比。
渗透压对微生物的影响
细胞内溶质浓度与胞外溶液的溶质浓度相等时，为等渗溶液,溶液的溶质浓度高于胞内溶质浓度为高渗溶液,溶液的溶质浓度低于胞内溶质浓度为低渗溶液。 在等渗溶液中,微生物的活动保持正常,细胞外形不变。 在高渗溶液中,细胞易失水,脱水后发生质壁分离,生长受抑制或死亡。(盐渍和糖渍保藏食品) 在低渗溶液中,细胞吸水膨胀,甚至导致细胞破裂死亡。
（三）高温与低温对微生物的影响
1、高温对微生物的影响 高温下蛋白质不可逆变性，膜受热出现小孔，破坏细胞结构（溶菌）。 微生物对热的耐受力与以下因素有关: (1)微生物种类及发育阶段 嗜热菌比其它类型的菌体抗热； 有芽孢的细菌比无芽孢的菌抗热； 微生物的繁殖结构比营养结构抗热性强； 老龄菌比幼龄菌抗热。
产甘油的耐高渗酵母能在20%~40%的糖蜜中生长。
实验七理化因素对微生物生长的影响
实验七、理化因素对微生物生长的影响
实验目的
1、学习和掌握研究理化因素对微生物生长的影 响 2、学习和掌握利用浊度法测量微生物生长的方 法； 3、了解不同 pH对大肠杆菌生长的影响。
? 研究方法：利用液体培养——定量测定生长量 ? 定量测定微生物生长量的常用方法
?浊度法 ?重量法 ?显微镜直接计数法 ?菌落计数法
浊度法
? 原理：在一定范围内，菌悬液 中的细胞浓度与混浊度成正比， 即与光吸收值(OD)成正比，菌 数越多， OD越大。因此，借助 于分光光度计，在一定波长下 测定菌悬液的OD ，就可反应出 菌液的浓度。
实验报告要求
? 格式：按照正式发表论文格式
? 题目：环境中四大类细胞型微生物的分离和生物学性质研究 ? 作者，学号 ? 摘要：主要方法和和主要结果 ? 前言（为什么要进行该实验，要达到什么目的等） ? 实验方法（培养基配制、采样、分离、纯化、性质研究（菌
株形态结构观察、大小测定、生理生化实验、环境因素影响 等） ? 实验结果：分离实验结果、形态结构和培养特征观察结果、 初步鉴定结果、革兰氏染色结果，大小测定结果和其他性质 研究结果等。 ? 分析与讨论 ? 参考文献
? 要求文字简练
?应用广
?食品、饮料等 微生物检查
?消毒灭菌效果 检查 ? 不足
?测定的结果误差也 较大。
?操作也比较烦琐
?需要的时间较长
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（一）煮沸与高压灭菌法 【原理】 高温对细菌有明显的致死作用，主要机 制是凝固菌体蛋白质，也可能与细菌DNA 单螺旋断裂、细菌细胞膜功能受损及菌体内 电解质浓缩有关。 湿热灭菌法所需温度比干热法为低，时
间较短。尤其是高压蒸气灭菌，因增加压力 而提高沸点，灭菌效果最佳。有芽胞的细菌 由于对热的抵抗力比无芽胞细菌强，所以只 有采用高压蒸气灭菌法才能将芽胞彻底杀灭。
• 【材料】
• ③将二块琼脂平板接种物置37℃培养24小时，比 较培养基上二种细菌的生长情况。
• 【结果观察】（填表） • 表: 煮沸和高压灭菌实验结果 细菌名称 100℃ 10分钟 121℃ 20分钟 枯草芽胞杆菌 大肠埃希菌
未加热(对照)
（二）紫外线杀菌法 【原理】 波长265～266nm的紫外线因与DNA吸收光谱致而有明显的杀菌作用。其机制是使细菌DNA相邻 的胸腺嘧啶形成二聚体，从而破坏DNA构型，干扰 其正常复制，导致细菌死亡。
• ②取肉汤管二支，分别注明加热100℃ l0min 及加热121℃ 20min，用毛细吸管吸取大肠埃希菌 肉汤培养物，于上述二支肉汤管中各加入菌液一 滴。混匀，再用接种环于二支肉汤管的任何一管 中取一环菌液接种于大肠埃希菌平板的对照处， 然后分别将肉汤管加热100℃ l0min及加热121℃ 20min(高压蒸气15磅、20min)，再各取一接种环 分别接种于平板的相应部位。枯草芽胞杆菌以同 法试验。
[教学目标] 1.了解细菌代谢产物的生化检查方法。 2.熟悉常见的物理化学因素对细菌生 长的影响。
3.熟悉细菌对抗生素的敏感试验方法 与步骤。
4.掌握细菌在不同培养基中的生长现 象。
教学重点与难点：
重点：细菌在不同培养基中的 生长现象。
难点：药敏试验的判断，细菌 常见的代谢产物并分析其生化 反应现象的意义
ห้องสมุดไป่ตู้
【材料】 普通琼脂平板一个、2.5％碘酒、75％乙醇。 【方法】
取普通琼脂平板一个，用蜡笔在平板背面玻璃上划 成五等分，并贴上标签；两人用手在培养基上各涂 一格，然后用2.5％碘酒、75％乙醇消毒手指后再各 涂另一格，留一格作对照，盖好平板，置37℃温箱 中培养24小时观察结果。
【结果】（填表）
紫外线杀菌力虽强，但穿透力弱，故只能用 于实验室、病房或手术室内空气及物体表面的消毒 灭菌。另外，杀菌波长的紫外线对人体皮肤、眼睛 等有损伤作用，应注意防护。
【材料】 大肠埃希菌培养物、琼脂平板、接种环、酒精灯、 紫外线灯。 【方法】 ①以灭菌接种环挑取大肠埃希菌培养物，于琼脂 平板上作来回密集划线接种。 ②半启皿盖(将皿盖遮住涂面的1／2)，置于紫外 线灯下lm以内接受照射30分钟。 ③盖上皿盖，于37℃培养24小时后观察结果。
微孔滤膜过滤除菌
• 过滤除菌是通过机械作用滤去液体或气体中细菌的 方法。根据不同的需要选用不同的滤器和滤板材料 。微孔滤膜过滤器是由上下二个分别具有出口和入 口连接装置的塑料盖盒组成，出口处可连接针头， 人口处可连接针筒，使用时将滤膜装入两塑料盖盒 之间，旋紧盖盒，当溶液从针筒注入滤器时，此滤 器将各种微生物阻留在微孔滤膜上面，从而达到除 菌的目的。根据待除菌溶液量的多少，可选用不同 大小的滤器。此法除菌的最大优点是可以不破坏溶 液中各种物质的化学成分，但由于滤量有限，所以 一般只适用于实验室中小量溶液的过滤除菌。
【结果观察】（填空）
平板上用黑纸遮盖部分
菌生长，未
遮盖部分 菌生长。这说明紫外线具有
作用，但
力弱。
（三）化学消毒法
1、皮肤消毒试验 【原理】
乙醇可使菌体蛋白脱水凝固或与菌体蛋
白、酶蛋白等结合而使之变性失活。70％～75 ％乙醇在15～30秒即将细菌杀死。但95％的乙 醇消毒效果反不如70％～75％为好，因高浓度 乙醇使菌体蛋白表面迅速凝固，影响乙醇继续 进入菌体内发挥作用。2.5％的碘酒可使菌体酶 蛋白中的硫氢基(-SH)改变，使酶失去活性，导 致机能障碍而死亡。
三、操作讲解与示范：观察细 菌在不同培养基中的生长现象 。
检查细菌常见的代谢产物并分 析其生化反应现象的意义。 四、学生动手操作
一、观看录像：消毒灭菌
二、消毒灭菌试验 讲解紫外线杀菌的原理； 抗生素敏感实验的原理与操作
消毒与灭菌方法
❖ 加热灭菌
➢ 干热灭菌 ➢ 湿热灭菌
❖ 过滤除菌 ❖ 辐射灭菌
皮肤消毒试验结果
37℃ 24h培养细菌生长情况
结果解释
消毒前手指皮肤
消毒后手指皮肤
对照(不接种)
•
2、 化学消毒剂对细菌的影响
•
【原理】
•
有些化学药品浓度高时能杀灭病原微生物，称为化学
消毒剂；浓度低时能抑制细菌生长，称为防腐剂。由于化
学消毒剂对人体细胞往往具有毒性作用，故只能外用。不 同细菌对不同的化学消毒剂具有不同的敏感性。
• 【材料】
• 琼脂平板两块、肉汤管两支、大肠埃希菌和枯 草芽胞杆菌肉汤培养物。
• 【方法】
• ①取琼脂平板两块，用记号笔分别在二平板 底部玻面上，注明大肠埃希菌和枯草芽胞杆菌， 并分别将二块平板底玻璃面划分三等份，于每块 平板的三等份上分别注明对照、加热100℃ 10min 及加热121℃ 20min。
【材料】 血液琼脂平板培养基、灭菌棉拭、接 种环、酒精灯。紫外线灯、 2.5％碘酒、 75％乙醇、1％龙胆紫、2％红汞、1:1000 新洁尔灭、无菌滤纸片、葡萄球菌培养液 、大肠埃希菌培养液、琼脂平板、无齿小 镊子。 抗生素纸片(青、链、氯、庆大霉 素、磺胺等)。
教学基本内容： 一、观看录像：消毒灭菌 二、 讲解紫外线杀菌的原理， 抗生素敏感实验的原理与操作
➢ 放射线辐照灭菌 ➢ 紫外线灭菌
❖ 化学药品灭菌
干热灭菌
❖ 干热灭菌是利用高温使微生物细胞内的蛋白质 凝固变性而达到灭菌的目的。
❖ 细胞内的蛋白质凝固性与其本身的含水量有关 ，在菌体受热时，当环境和细胞内含水量越大 ，则蛋白蛋凝固就越快，反之含水量越少，凝 固缓慢。
❖ 因此，与湿热灭菌相比，干热灭菌所需温度要 高（160～170℃），时间要长（1～2h），但 干热灭菌温度不能超过180℃，否则，包器皿 的纸或棉塞就会烧焦，甚至引起燃烧。