《生长控制》PPT课件

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1、第二节细菌的群体生长繁殖微生物的特点：个体微小除真菌外，我们肉眼看到或接触到的微生物已不是单个，而是成千上万个单个的微生物组成的群体。微生物接种是群体接种，接种后的生长是微生物群体繁殖生长。对细菌群体生长规律的了解是对其进行研究与利用的基础一、生长曲线生长曲线(GrowthCurve)：细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。一、生长曲线一条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期细菌的生长曲线一般用

2、菌数的对数为纵坐标作图（参见P130）采用活菌计数比较麻烦，必需严格操作，否则不易得到准确的结果，重复性也差，在实际工作中多采用分光光度计测定OD值的方法绘制细菌的生长曲线。（参见P130）迟缓期(Lagphase)：将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。（参见P130倒数第一段）迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢活跃细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞的平均长度比刚接种时长6倍。一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大；细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的

3、合成加快，易产生诱导酶。对外界不良条件反应敏感。以上特征说明细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓。在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。迟缓期出现的原因：微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏足够的能量和必需的生长因子（分解和催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间代谢产物等），种子老化（即处于非对数生长期）或未充分活化，接种时造成的损伤等。调整代谢需要一段适应期（P130倒数第一段）调整代谢迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关，短的只需要几分钟，长的需数小时。在生产实践中缩短迟缓期的常用手段：（P130倒数第一段）(1)通过遗传学方法改变种的遗

4、传特性使迟缓期缩短；(2)利用对数生长期的细胞作为种子；(3)尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；(4)适当扩大接种量对数生长期(Logphase)or指数生长期(Exponentialphase)：以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加，细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定；是研究微生物基本代谢的良好材料；常在生产上用作种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益在细菌个体生长里，每个细菌分裂繁殖一代所需的时间为代时(Generationtime)，在群体生长里细菌数量增加一

5、倍所需的时间称为倍增时间（Doublingtime)。代时通常以G表示。———t1–t0nG=影响微生物增代时间（代时）的因素：1）菌种，不同的微生物及微生物的不同菌株代时不同；2）营养成分，在营养丰富的培养基中生长代时短3）营养物浓度，在一定范围内，生长速率与营养物浓度呈正比凡是处于较低浓度范围内，可影响生长速率的营养物成分，就称为生长限制因子。4）温度，在一定范围，生长速率与培养温度呈正相关。又称恒定期或最高生长期，此时培养液中活细菌数最高并维持稳定。稳定生长期(Stationaryphase)：营养物质消耗，代谢产物积累、pH变化→→→→逐步不适宜于细菌生长→→→生长

6、速率降低直至零（即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数)。生产上延长稳定期的方法：补充营养物质（补料）或取走代谢产物、调节pH、调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡对数期到稳定期的转变是细胞重要的分化调节阶段：1）开始储存糖原等内含物；2）形成芽孢或建立自然感受态（芽孢杆菌）；3）发酵过程积累代谢产物的重要阶段；某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物稳定期的长短与菌种和外界环境条件有关衰亡期(Decline或Deathphase)：营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长。死亡的细菌以对数方式增

7、加，但由于部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低，在死亡期后期仍会有部分活菌存在。（P131第四段）特点：细菌代谢活性降低；细菌衰老并出现自溶；产生或释放出一些产物；如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊；有些革兰氏染色反应阳性菌此时会变成阴性反应不同的微生物或同一种微生物对不同物质的利用能力是不同的。有的物质可直接被利用(例如葡萄糖或NH+4等)；有的需要经过一定的适应期后才能获得利用能力（例如乳糖或NO3-等）。前者通常称为速效碳源（或氮源），后者称为迟效碳源（或氮