《微生物生长》PPT课件

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1、第4章（2）微生物的生长Q:怎样使微生物生长，即如何培养微生物？√微生物如何进行生长？√影响微生物生长的因素是什么？如何控制微生物的生长？√√第三节环境因素对微生物生长的影响《环球科学》杂志2008年1月份封面显微镜下的细胞科学家寻找嗜盐菌外界因素影响微生物的生长营养条件（C源、N源、无机盐、生长因子、水等）环境条件（温度、pH、氧气等）适宜的环境：微生物能正常地进行生命活动不适宜的环境：微生物正常的生命活动受到抑制或被迫暂时改变原有的一些特性恶劣的环境：微生物死亡或发生遗传变异一、温度影响微生物生长繁殖最重要的因素之一。在一定温度范围内，机体的代

2、谢活动与生长繁殖随着温度的而。当温度上升到一定程度，开始对机体产生不利的影响，如再继续，则细胞功能急剧下降以至死亡。最高温度最低温度最适温度温度“钟型”曲线就总体而言，微生物生长的温度范围较广，已知的微生物在零下12～100℃均可生长。而每一种微生物只能在一定的温度范围内生长。最低生长温度：微生物能进行繁殖的最低温度界限。处于这种温度条件下的微生物生长速率很低，如果低于此温度则生长完全停止。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。同一微生物，不同的生理生化过程有着不同的最适温度，不等于最适生长温度。最高生长温度：是指微生物生长繁殖

3、的最高温度界限。在此温度下，微生物细胞易于衰老和死亡。致死温度：细菌在10min被完全杀死的最低温度称为致死温度。低温微生物中温微生物高温微生物（1）低温型微生物最适温度在10～15℃之间。主要分布在极地、深海、高山和冷藏库等处。嗜冷微生物是导致低温保藏食品腐败的根源。嗜冷微生物可以氛围专性和兼性两类专性嗜冷菌：低于20℃以下的环境中生活，高于20℃即死亡。兼性嗜冷菌：耐冷菌，可以在低温下生长，但也可以在20℃以上生长。嗜冷机制研究与应用细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸，而且会随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性，这样，细胞就能在低温下不

4、断从外界环境中吸收营养物质。相反，温度升高，细胞蛋白质的合成就会停止。研究开发嗜好冷微生物的最适反应温度低的酶，在工业和日常生活中都有应用价值。格陵兰冰层发现存活12万年细菌低温抑制其他微生物的生长在0℃以下，菌体内的水分冻结，生化反应无法进行而停止生长。有些微生物在冰点下就会死亡，主要原因是细胞内水分变成了冰晶，造成细胞脱水或细胞膜的物理损伤。生产上常用低温保藏食品，各种食品的保藏温度不同，分为寒冷温度、冷藏温度和冻藏温度。注意食品包装上注明的冷藏温度！（2）中温型的微生物绝大多数微生物属于这一类。最适生长温度在20～40℃之间，最低生长温度10

5、～20℃，最高生长温度40～45℃。嗜体温性微生物：人体寄生菌为37℃左右A）病原菌：引起人和动物疾病的病原微生物、发酵工业应用的微生物菌种以及导致食品原料和成品腐败变质的微生物。B）肠道益生菌肠道菌群厌氧菌以类杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌为主,含菌数量大。兼性需氧菌以大肠杆菌和肠球菌为主,仅占1%。肠道上部细菌少,下端细菌多。正常肠道菌群之间互相适应、互相依赖、互相制约,维持相对动态平衡。（3）高温型微生物适于在45℃以上的温度中生长。在自然界中的分布仅局限于某些地区，如温泉、日照充足的土壤表层、堆肥、发酵饲料等腐烂有机物中。芽孢杆菌属、高温放线菌属

6、、甲烷杆菌属、温泉中的细菌有的可在近于I00℃的高温中生长。这类高温型的微生物，给罐头工业、发酵工业等带来了一定难度。根据对温度的不同要求，嗜热菌可划分为3类：（1）兼性嗜热菌：最高生长温度在40～50℃之间，但最适生长温度仍在中温范围内，故又称为耐热菌。（2）专性嗜热菌：最适生长温度在40℃以上，40℃以下则生长很差，甚至不能生长。（3）极端嗜热菌：最适生长温度在65℃以上，最低生长温度在40℃以上。嗜热机制研究与应用（1）细胞膜组分：环境温度升高，类脂总含量增加，细胞中长链饱和脂肪酸增加，不饱和脂肪酸减少。脂肪酸熔点的高低和热稳定性呈如下顺序：

7、直链饱和脂肪酸＞带支链饱和脂肪酸＞不饱和脂肪酸。（2）蛋白质的热稳定性：已从嗜热菌中分离出多种蛋白质，酶类，它们的热稳定性高于中温型细菌的类似蛋白。嗜热菌蛋白质天然结构的稳定性，可能就是由于其中个别氨基酸的细微改变而引起的。Taq酶-DNA聚合酶1969年从美国黄石国家森林公园火山温泉中分离得到一个细菌（Thermusaquaticus），该菌株能在70～75℃生长。从该菌株中分离得到Taq酶-DNA聚合酶，该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，对于PCR的应用有里程碑的意义，PCR技术是分子生物学研究的最重要技术，1993年诺贝尔化学奖。二、pH

8、绝大多数微生物都生长在pH5～9之间“钟型曲线，三点”一般霉菌能适应pH范围最大，酵母菌适应的范围较小，细菌最小。霉菌和酵