6微生物的生长知识点整理

微生物的生长繁殖及其控制第一节细菌的个体生长个体生长：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；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）染色体DNA的复制与分离；细胞壁扩增；细菌分裂与调节第二节细菌的群体生长繁殖1微生物的生长规律生长曲线：以时间为横坐标，菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌数量的变化，反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。可分为：迟缓期、对数生长期、稳定生长期、衰亡期迟缓期现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴；产生的原因：是细胞为了适应新环境需要进行调整，缺乏足够的能量或生长因子，或接种时造成损伤等。有时可见到接种群体大部分死亡；如果接种用的是饥饿的细胞或新培养基营养不丰富，则该时期延长；特点：细菌细胞不立即增殖细胞内代谢旺盛细胞体积增大发酵工业上需设法尽量缩短延迟期，措施有：①接种龄：采用对数生长期的健壮菌种；②增加接种量；一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；③调整培养基的成分，应适当丰富，且发酵培养基成分尽量与种子培养基的成分接近。认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义发酵工业上需尽量缩短该期，以降低生产成本；在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌；对数生长期现象：细胞数目以几何级数增长的时期，其对数与时间呈直线关系；特点：菌体代谢活跃，消耗营养物质多，生长速率快，菌体数目显著增多。菌体大小、形态、生理特征等比较一致细胞平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致;处于该期的细胞对理化因素较敏感酶系活跃，代谢最旺盛;稳定生长期特点：细胞生长速率动态平衡细胞分裂速度下降，开始积累代谢产物产生原因：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）不合适衰亡期特点：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”，（R＜0）。细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放；有的微生物合成或释放对人类有益的抗生素等次生代谢物；因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡.2微生物的连续培养概念：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法；培养原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。恒浊器连续培养概念：根据培养器内微生物的生长密度，借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体高密度、生长速度恒定的微生物细胞。工作原理：以光电控制系统测定培养器内微生物的生长密度，控制培养液流速，以保持菌体密度高、生长速度恒定的培养状态。其工作精度是由光电控制系统的灵敏度决定。特点：微生物始终以最高生长速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度。使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。恒化连续培养概念：以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持微生物始终在低于其最高生长速率的条件下达到连续培养；特点：维持营养成分的亚适量，控制微生物生长速率。菌体生长速率恒定，菌体均一、密度稳定，产量低于最高菌体产量。应用范围：实验室科学研究第三节真菌的生长和繁殖1丝状真菌的生长繁殖断裂增殖无性孢子繁殖：孢囊孢子（根霉、毛霉）、分生孢子（曲霉、青霉）、节孢子、厚垣孢子（总状毛霉）；有性孢子繁殖：卵孢子、接合孢子、子囊孢子2酵母的生长繁殖无性繁殖芽殖：酵母菌的主要繁殖方式；芽体，芽孢子裂殖：与细菌二分裂类似；少数酵母菌；产生无性孢子：掷孢子节孢子厚垣孢子芽生孢子有性繁殖：形成子囊孢子第四节微生物生长的测定1测生长量——重量法1.1直接法:测体积法：将待测培养液放在刻度离心管中作自然沉降或进行一定时间的离心，然后观察沉降物的体积；称干重法：将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来，然后烘干(干燥温度可采用105℃、100℃或80℃)、称重。一般干重为湿重的10%～20%，而一个细菌细胞一般重约10-12～10-13g1.2间接法：比浊法：借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反映出菌液的浓度。生理指标法：根据微生物在生长过程中伴随出现的这些指标测定微生物数量；Eg.蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度；蛋白质总量=含氮量X6.25；细胞总量=蛋白质总量÷0.65；含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产CO2、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。2计繁殖数——计数法2.1直接计数法：优点：简便，快捷；缺点：难以区分活细胞和死细胞；由于细胞过小，可能会在计数时漏掉；菌液体积需要调节；运动的细菌需要固定，现在也有用染色计数，利用活细胞染料可以区分死细胞和活细胞。2.2间接法（活菌计数法）：平板菌落计数法（涂布法，浇注法，稀释法,薄膜过滤计数法）：一定菌样中的单个微生物经培养后，形成的单菌落；根据每皿上形成的cfu数乘上稀释度即可推算出菌样的含菌数厌氧菌的菌落计数法（亨盖特滚管法、半固体深层琼脂法）第五节微生物的培养1良好的微生物培养装置的基本条件营养成分理化条件温度氧气条件严防杂菌污染实验室培养法生产实践中培养微生物的装置第六节微生物生长繁殖的控制1控制微生物的物理因素温度辐射：H+、OH-、H2O2氧气：专性好氧微生物、专性厌氧微生物、兼性厌氧微生物、微需氧微生物、耐氧微生物。水分：嗜盐微生物1.1温度每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、最适、最高生长温度。最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。高温灭菌原理：高温引起蛋白质、核酸、脂类等重要生物高分子发生降解或改变其空间结构等，从而变性失活而导致微生物死亡。影响加压蒸气灭菌效果的因素：1、灭菌物体的含菌量2、灭菌锅内排除空气的程度3、灭菌对象的pH值pH＜6.0时，微生物易死亡；pH6.0~8.0时，不易死亡。4、灭菌对象的体积5、加热与散热速度高温对培养基的影响及其防止措施：形成不溶性沉淀营养成分被破坏色泽加深改变培养基的pH值消除有害影响的措施采用特殊的加热灭菌法（间歇灭菌法）过滤除菌法加入螯合剂低温的用途菌种保藏：液氮的温度（-195℃）、干冰温度（-70℃）、-20℃和4℃（常加大分子保护剂如糊精、血清白蛋白等）食品冷藏：冷藏（0-4℃）与冷冻（-18℃）1.2辐射原理：微波：产生热杀死微生物；紫外线：使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体，抑制DNA复制与转录等功能，杀死微生物；X射线和γ射线：使其他物质氧化或产生自由基，再作用于生物分子，以打断氢键、使双键氧化、破坏环状结构或使某些分子聚合等方式，破坏和改变生物大分子的结构，抑制或杀死微生物；1.3氧气培养好氧菌：震荡、通气；专性厌氧菌：排除环境中氧气；在培养基中添加还原剂以降低培养基的氧化还原电势；兼性厌氧菌/耐氧厌氧菌：深层静止培养；1.4水分干燥保存物质——环境中缺水时（干燥的环境）引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类浓度的增高，抑制微生物的生长，甚至造成微生物的死亡。高渗作用1.5超声波灭菌高频率振动使细胞产生内外压力差，导致细胞裂解，达到灭菌的作用（空穴作用）；另一方面，机械能转变为热能，导致溶液温度升高，是细胞产生热变性以抑制或杀死微生物。1.6过滤除菌（略）2控制微生物的化学因素氢离子浓度重金属及其化合物：汞，银，铜卤素及其化合物：碘，氯有机化合物：酚，醇，甲醛染料：孔雀绿，结晶紫2.1pH值2.2化学杀菌剂消毒剂杀菌的规律：低浓度时，会对微生物的生命活动起刺激作用，随浓度的增加，相继出现抑菌和杀菌作用，因而形成一个连续的作用谱。主要用于抑制或杀灭物体表面、器械、排泄物和环境中的微生物。如皮肤、粘膜、伤口等处防止感染。消毒防腐剂的作用机理①使微生物蛋白质凝固变性,发生沉淀.如酒精等.②破坏菌体的酶系统,影响菌体代谢.如过氧化氢等.③降低微生物表面张力,增加细胞膜的通透性,使细胞发生破裂或溶解.如来苏儿等酚类物质.1抗代谢物：利用生长因子的结构类似物干扰机体的正常代谢，以达到抑制微生物的目的。图中的例子：磺胺是PABA的类似物，被微生物吸收后取代PABA，干扰叶酸的形成，导致代谢的紊乱，从而抑制生长；2抗生素1．抑制细胞壁的形成2．影响细胞膜的功能3．干扰蛋白质的合成4．阻碍核酸的复制效价：抗生素的活力；抗菌谱：抗生素的作用对象有一定范围，这种作用范围称为该抗生素的抗菌谱。抑制方式