第三章微生物的类群与微生物的代谢.ppt

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1、第三章微生物的类群与微生物的代谢个体生长个体繁殖群体生长群体生长＝个体生长＋个体繁殖第一节微生物生长的研究方法一、微生物的培养方法固体培养法好氧培养摇瓶培养液体培养法获得单细胞发酵罐（纯培养）厌氧培养（厌氧罐技术、Hungate滚管技术、厌氧手套箱技术）二、微生物的同步生长及同步培养方法同步培养法：使培养基中所有微生物细胞处于相同的生长阶段的培养方法。同步生长：培养物中所有的微生物细胞都处于同一生长阶段，并能同时分裂的生长方式。同步培养的方法：诱导法：采用物理、化学因子使微生物细胞进行到某个生长阶段而停下来，然后再去处该因子，以达到诱

2、导微生物细胞同步生长的目的。选择法：膜过滤和密度梯度离心法。三、微生物生长繁殖的测定方法（一）测生长量测体积（离心）1.直接法离心法（单细胞微生物）称干重过滤法（丝状微生物）比浊法（分光光度计）2.间接法含氮量生理指标法含碳量DNA含量测定（二）计繁殖数血球计数法直接计数法涂片计数法涂布平板法间接计数法倒平板法第二节微生物的生长微生物的个体生长C值：一个单拷贝的染色体组DNA的量。二、微生物的群体生长（一）无分支单细胞微生物的群体生长1.特征：指数生长。G=t/n2.无分支单细胞微生物的群体生长曲线1.迟缓期（1）主要特征：代谢活跃，

3、大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP等；体积增大；分裂迟缓。（2）原因：在新的环境，缺乏分解或催化相关底物的酶。（3）缩短和消除迟缓期的方法有：增加接种量、采用最适种龄、选用繁殖速度快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培养基介质和条件一致。2.对数期（1）特点：分裂速度最快、代时最短、代谢活动旺盛、对环境变化敏感。（2）作用：作为代谢、生理等研究的好材料和发酵生产中用作种子的最佳菌龄。3.稳定期（1）特点：新生的细胞和死亡的细胞数目相等、总菌数达到最大值、代谢活力钝化。（2）原因：营养物质的逐渐消耗以及代谢废物的积累抑制了生长。（3）功能

4、：产生次生代谢产物（抗生素、生物碱、色素等）、芽孢；对稳定期的研究发展了连续培养技术。4.死亡期特点：活的细胞数目以对数速率急剧下降、细胞裂解或自溶。1.微生物群体生长的规律生长曲线代表在新的适应环境中生长、分裂直至衰老、死亡全过程的动态变化规律。分为迟缓期、对数期、稳定期和死亡期四个主要的时期。生长曲线的不同时期反映的是群体而不是单个细胞的生长规律。认识和掌握微生物的生长曲线有重要的实践意义。如设法缩短迟缓期、延长对数期以及在稳定期收集菌体。调整期对数期稳定期衰亡期时间细菌数目的对数某种细菌的生长曲线1.微生物群体生长的规律（二）丝

5、状微生物的群体生长1.特征：丝状生长和沉淀生长两种方式。2.丝状微生物生长以单位时间内微生物的物质量的变化来表示。三、连续培养（一）分批培养和连续培养1.概念：分批培养：指将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。连续培养：在一个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断地加入新的培养基，另一方面又以相同的速率流出培养物(菌体和代谢产物)，以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持稳定。2.连续培养系统的类型第三节环境因素对微生物生长的影响一、温度温度太低：使原生质膜处于凝固状态，不能正常进行营养物质

6、的运输或形成质子梯度。温度太高：蛋白质、核酸和细胞的其他组成发生不可逆的变形作用。最低生长温度三种基本温度最适生长温度最高生长温度根据生长温度分类：1.嗜冷微生物2.嗜温微生物3.嗜热微生物4.嗜高热微生物小结：1.嗜冷微生物能够在低温条件下生长的原因是：其所含的酶在低温能有效地催化生化反应；在低温下主动运输仍能正常进行，有效的吸收必须的营养物质，是其原生质膜中含有较多的不饱和脂肪酸，在低温下仍可维持膜的流动性。2.嗜高温微生物在高温条件下生长的原因是：其酶和其他蛋白质在高温时更稳定；其蛋白质合成机构和细胞质膜（富含饱和脂肪酸等）等结

7、构成分是热稳定。3.微生物耐热性在实践中的重要性：（1）发酵生产的优点是发酵周期短，效率高；有利于非气体物质在发酵液中的扩散和溶解，以及防止杂菌的污染；可节约冷却发酵热量所需的成本。（2）嗜热微生物产生的酶制剂有更高的耐热性。二、pH1.pH影响微生物生长的原因：介质pH影响生活环境中营养物质的可给态和有毒物质的毒性；影响菌体细胞膜的带电荷性质、膜的稳定性及膜对物质的吸收能力；使菌体表面蛋白变性或水解。2.分类：嗜酸性微生物（

8、物耐酸或耐碱的原因：主要是由于细胞本身具有维持胞内pH值接近中性的能力。嗜酸微生物在酸性环境中，细脑膜可以阻止H＋进入胞内、不断将胞内H＋排出胞外。而嗜碱或耐碱微生物，则可以阻止OH－进人胞内并将其排出胞外，以维持胞内接