微生物的生长及其控制 PPT
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生长曲线可以细分为四个时期： 迟缓期、对数期、稳定 期、 衰亡期
典型细菌生长曲线
迟
对
缓
数
期
期
稳定期
衰亡期
迟缓期：
1.现象：细胞数目几乎保持不变 2.特点： 细胞不分裂，但细胞变大，菌体内含物明显增加； 合成代谢活跃，核糖体和ATP的合成加快；易合成新的诱导酶； 对外界环境变化敏感（如温度、抗生素、氯化钠浓度等）。 延迟期的长短与菌种本身、菌龄、接种量及培养基有关。 3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物，
为细胞分裂做准备。 （在实际生产中，应尽量缩短迟缓期）
对数期： 1.现象：细胞数目以几何级数增加 2.特点： 生长速率最大； 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。 3.影响因素： 菌种；营养成分；培养温度 等 工业生产中，应尽量延长对数期
例：大肠杆菌，每20min分裂一次，一个细胞连续分裂48h 之后，可产生2.2×1048个子细胞，其质量将超过2.2×1025 吨，约为地球质量的3680倍。
微生物在一个容积有限的环境中是不可ห้องสมุดไป่ตู้无限增长的。 它的生长有一定的规律。
无分支单细胞微生物的群体生长
无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌，其群体生长 是以群体中细胞数量的增加来表示的。 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代 一个世代所需的时间就是代时（也称倍增时间）
研究生长规律需要解决三个前提： 微生物的纯培养； 微生物生长的测量方法； 微生物的同步生长。
第一节 微生物生长的研究方法
一、微生物的纯培养 在实验室条件下从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁 殖而得到的后代,称纯培养。 只有分离到微生物的纯菌种，才能研究和利用微生物。 科赫建立的微生物纯培养技术，对推动微生物学的发展具 有划时代的意义。
第七章 微生物的生长及其控制
微生物在适宜的环境条件下，会不断吸收营养物质，并按 照自身的代谢方式进行新陈代谢。
微生物的生长和繁殖是两个不同的概念。
生长：微生物个体重量的增加和体积的增大。 繁殖：微生物数量的增多。
个体生长——微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代 谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。
二、培养方法：
根据微生物在生长过程中是否需要氧气，分为好氧培养和 厌氧培养；
根据培养基物理状态分为固体培养和液体培养。
好氧培养： 固体培养：将菌种接种到固体培养基的表面，使之暴露在
空气中进行生长。常用培养皿、试管斜面等进行。 液体培养：在液体培养基中进行培养，主要采用三角瓶在
摇床上进行培养。 厌氧培养： 在培养的过程当中要去除培养基中的氧气，需要特殊的培
培养基
肉汤 牛奶 肉汤或牛奶 组合 肉汤 肉汤 牛奶 牛奶 乳糖肉汤 肉汤 葡萄糖 组合 组合
培养温度 （℃）
代时 （min）
37
17
37
12.5
37
16-18
37
29-44
30
18
55
18.3
37
66-87
37
26
37
48
37
23.5
25
344
37
792
27
1200
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，定时取样计数，以细菌个数或细菌数的对数为 纵坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标纸上各点成一条 曲线即细菌的生长曲线。
个生长阶段而停下来，然后再去除该因子，以达到诱导微 生物细胞同步生长的目的，如变换温度、光线、培养基等。 选择法：由于处于不同生长阶段的细胞体积和重量大小不 等，处于同一生长阶段的细胞体积和重量大小相等，可通 过膜过滤、梯度离心等方法。
第二节 微生物的生长规律
微生物在适宜的条件下，若能保证养料的供应和及时排出代 谢产物，将能以较高的速度繁殖。
菌
名
E. coli（大肠杆菌）
E. Coli Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） E. aerogenes B. Cereus（蜡状芽孢杆菌） B. thermophilus（嗜热芽孢杆菌） Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） Streptococcus lactis（乳酸链球菌） S. lactis Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌） Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌） Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）
稳定期：
1.现象：新繁殖的细胞与死亡细胞数目几乎相等，处于动态 平衡。
2.特点： 芽孢开始形成 次级代谢产物（抗生素等）开始合成 3.原因：营养物的耗尽；营养物比例失调；酸、醇、毒素、
养装置，如厌氧培养皿，厌氧试管，厌氧罐等。
三、微生物的同步培养
在群体生长的培养物中，微生物细胞的生长是非同步的， 即，在任何时间，多数微生物群体中的细胞可能处于分裂 周期的每一个阶段，因为年龄不同，细胞的大小分布也是 随机的。
为了要研究个体细胞的生长状况，就必须得到同步培养物， 即使被研究的微生物群体处于相同的生长阶段。
代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物的代时为1－ 3h, 有些快速生长的微生物的代时还不到10min,还有一些微 生物的代时却可长达几小时或几天；
同一种微生物，在不同的生长条件下其代时的长短也不同； 但是，在一定条件下，每一种微生物的代时是恒定的，因此
它是微生物菌种的一个重要特征。
一些细菌的代时
能使培养物中的所有微生物细胞都处于相同的生长阶段的 培养方法称为微生物的同步培养。
一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态， 称为同步生长。
同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一相，彼 此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞学、生理学和 生物化学等研究的良好材料。
两种方法： 诱导法：就是采用物理、化学因子使微生物细胞进行到某
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，所以常用群体生长来反映个体生 长的状况。只有群体生长在微生物的研究和应用中，才有 实际意义。 单细胞微生物的群体生长具有明显的规律，且受到外界环 境因素影响，所以可以通过控制外界的环境因素对微生物 是生长加以控制。
典型细菌生长曲线
迟
对
缓
数
期
期
稳定期
衰亡期
迟缓期：
1.现象：细胞数目几乎保持不变 2.特点： 细胞不分裂，但细胞变大，菌体内含物明显增加； 合成代谢活跃，核糖体和ATP的合成加快；易合成新的诱导酶； 对外界环境变化敏感（如温度、抗生素、氯化钠浓度等）。 延迟期的长短与菌种本身、菌龄、接种量及培养基有关。 3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物，
为细胞分裂做准备。 （在实际生产中，应尽量缩短迟缓期）
对数期： 1.现象：细胞数目以几何级数增加 2.特点： 生长速率最大； 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。 3.影响因素： 菌种；营养成分；培养温度 等 工业生产中，应尽量延长对数期
例：大肠杆菌，每20min分裂一次，一个细胞连续分裂48h 之后，可产生2.2×1048个子细胞，其质量将超过2.2×1025 吨，约为地球质量的3680倍。
微生物在一个容积有限的环境中是不可ห้องสมุดไป่ตู้无限增长的。 它的生长有一定的规律。
无分支单细胞微生物的群体生长
无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌，其群体生长 是以群体中细胞数量的增加来表示的。 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代 一个世代所需的时间就是代时（也称倍增时间）
研究生长规律需要解决三个前提： 微生物的纯培养； 微生物生长的测量方法； 微生物的同步生长。
第一节 微生物生长的研究方法
一、微生物的纯培养 在实验室条件下从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁 殖而得到的后代,称纯培养。 只有分离到微生物的纯菌种，才能研究和利用微生物。 科赫建立的微生物纯培养技术，对推动微生物学的发展具 有划时代的意义。
第七章 微生物的生长及其控制
微生物在适宜的环境条件下，会不断吸收营养物质，并按 照自身的代谢方式进行新陈代谢。
微生物的生长和繁殖是两个不同的概念。
生长：微生物个体重量的增加和体积的增大。 繁殖：微生物数量的增多。
个体生长——微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代 谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。
二、培养方法：
根据微生物在生长过程中是否需要氧气，分为好氧培养和 厌氧培养；
根据培养基物理状态分为固体培养和液体培养。
好氧培养： 固体培养：将菌种接种到固体培养基的表面，使之暴露在
空气中进行生长。常用培养皿、试管斜面等进行。 液体培养：在液体培养基中进行培养，主要采用三角瓶在
摇床上进行培养。 厌氧培养： 在培养的过程当中要去除培养基中的氧气，需要特殊的培
培养基
肉汤 牛奶 肉汤或牛奶 组合 肉汤 肉汤 牛奶 牛奶 乳糖肉汤 肉汤 葡萄糖 组合 组合
培养温度 （℃）
代时 （min）
37
17
37
12.5
37
16-18
37
29-44
30
18
55
18.3
37
66-87
37
26
37
48
37
23.5
25
344
37
792
27
1200
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，定时取样计数，以细菌个数或细菌数的对数为 纵坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标纸上各点成一条 曲线即细菌的生长曲线。
个生长阶段而停下来，然后再去除该因子，以达到诱导微 生物细胞同步生长的目的，如变换温度、光线、培养基等。 选择法：由于处于不同生长阶段的细胞体积和重量大小不 等，处于同一生长阶段的细胞体积和重量大小相等，可通 过膜过滤、梯度离心等方法。
第二节 微生物的生长规律
微生物在适宜的条件下，若能保证养料的供应和及时排出代 谢产物，将能以较高的速度繁殖。
菌
名
E. coli（大肠杆菌）
E. Coli Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） E. aerogenes B. Cereus（蜡状芽孢杆菌） B. thermophilus（嗜热芽孢杆菌） Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） Streptococcus lactis（乳酸链球菌） S. lactis Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌） Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌） Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）
稳定期：
1.现象：新繁殖的细胞与死亡细胞数目几乎相等，处于动态 平衡。
2.特点： 芽孢开始形成 次级代谢产物（抗生素等）开始合成 3.原因：营养物的耗尽；营养物比例失调；酸、醇、毒素、
养装置，如厌氧培养皿，厌氧试管，厌氧罐等。
三、微生物的同步培养
在群体生长的培养物中，微生物细胞的生长是非同步的， 即，在任何时间，多数微生物群体中的细胞可能处于分裂 周期的每一个阶段，因为年龄不同，细胞的大小分布也是 随机的。
为了要研究个体细胞的生长状况，就必须得到同步培养物， 即使被研究的微生物群体处于相同的生长阶段。
代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物的代时为1－ 3h, 有些快速生长的微生物的代时还不到10min,还有一些微 生物的代时却可长达几小时或几天；
同一种微生物，在不同的生长条件下其代时的长短也不同； 但是，在一定条件下，每一种微生物的代时是恒定的，因此
它是微生物菌种的一个重要特征。
一些细菌的代时
能使培养物中的所有微生物细胞都处于相同的生长阶段的 培养方法称为微生物的同步培养。
一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态， 称为同步生长。
同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一相，彼 此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞学、生理学和 生物化学等研究的良好材料。
两种方法： 诱导法：就是采用物理、化学因子使微生物细胞进行到某
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，所以常用群体生长来反映个体生 长的状况。只有群体生长在微生物的研究和应用中，才有 实际意义。 单细胞微生物的群体生长具有明显的规律，且受到外界环 境因素影响，所以可以通过控制外界的环境因素对微生物 是生长加以控制。