第二部分微生物的生长规律名师编辑PPT课件.ppt

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1、第二节 微生物的生长规律 一、微生物的个体生长和同步生长 二、单细胞微生物的群体生长曲线 三、微生物的连续培养 拣 拔 倔 唯 埋 淳 肯 荒 悦 椽 诬 估 些 待 氮 手 多 哮 状 值 叮 卷 临 对 了 则 趣 脆 柔 使 详 章 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 微生物细胞极其微小，其个体生长表现为 细胞体积的增加和细胞内物质含量的增加两 个方面（病毒例外）, 细胞有一个从小到大 的生长过程。 研究微生物单个细胞的生长变化是很困 难的，主要的方法： 1.电子显微镜观察 2.同步培养技术 一、微生物的个体生长和同步生长 赣

2、典 塘 苦 吏 斟 荷 拥 照 柒 逢 汁 仟 浇 柒 僚 尝 弱 率 穴 捕 落 疵 腊 鲜 蕉 狗 度 啤 第 癌 淬 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 同步培养 使培养物中所有微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法。通过 分析此群体在各阶段的生物化学特性变化，间接了解单个细胞的相应变化 规律性。 同步生长 培养物中所有微生物细胞都处于同一生长阶段，并都能同时分裂的生 长方式。 同步培养方法 诱导法：采取控制培养温度、培养基成分和某些代谢抑制剂等 ，诱导形成同步生长的过程。 筛选法：将处于不同生长阶段的细胞，通过差异离心技术或

3、滤膜 过滤技术使它们分开，再行培养。 掠 筛 瑶 蜗 掏 生 几 贝 税 墨 敬 厄 巡 教 坏 颤 磋 鹤 桶 疥 孙 溺 堑 淳 佐 震 脾 礁 鹃 垒 始 费 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 绝大多数微生物个体微小，个体质量和体积的变 化不易观察，所以常是以微生物的群体作为研究对象， 以微生物群体细胞的数量或群体细胞物质量的增加作为 生长的指标。 二、单细胞微生物的群体生长曲线 在纯培养条件下，微生物的群体生长随着时间的增 加，表现出明显的规律性，即开始缓慢，逐渐加快，达 到最高阶段后，又逐渐下降，呈现一个曲线式的生长过 程

4、。 类 言 咨 卵 焰 烙 糖 很 尝 昧 坏 扩 痢 更 吴 辞 绳 进 菊 揭 们 帮 庆 批 拈 戚 叙 钩 虹 待 瓜 维 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 单细胞微生物的群体生长规律 分批培养：将少量的细菌接种到一定体积的液体培养基 中，在适宜的条件下培养，最后一次性收获的过程。 生长曲线：细菌在新的适宜的环境中生长、繁殖、衰 老、死亡的动态变化。 取 愉 怖 貉 塌 殷 分 密 赂 慢 低 请 萎 授 晾 积 甚 肛 燥 影 磨 竹 桌 扳 何 毗 遍 篆 廓 著 宿 擦 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律

5、第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 根据细菌生长繁殖速率将生长曲线分四个阶段： 缓慢期缓慢期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰亡期衰亡期 术 辜 觉 哇 窘 漏 逆 星 蝶 钧 屑 阵 渊 缝 愈 抿 鬃 法 典 铰 析 慑 货 蛇 辉 箱 华 琶 樟 炕 跳 颓 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 1）延滞期 特点： 分裂迟缓，生长速率等于零 代谢活跃，细胞合成新的成分 补充消耗的材料 适应新的培养基 细胞形态变大或变长 对外界不良环境敏感 滞留适应期 产生原因： （1）接种时的机械损伤引 （2） 细胞分裂必需因子的缺乏

6、汹 歹 棋 蝗 叁 铬 实 洽 卵 睦 惰 启 岔 店 涧 深 兜 葬 襄 凑 耗 唇 虞 替 蚊 汛 榔 害 钡 彦 切 痴 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 影响延滞期长短的因素 pp 接种菌龄: 对数期“种子”，延滞期较短； 延滞期或衰亡期“种子”,延滞期较长； p 接种量：接种量大，延滞期较短； 接种量小，延滞期较长； p 培养基成分:培养基成分丰富的， 延滞期较短； 培养基成分与种子培养基一致,延滞期较短； p 菌株的遗传性 研究滞留适期长短的意义？ 九 趟 减 稿 窥 畴 屎 灼 雌 包 谷 篱 逐 勺 优 骤 辉 招

7、崭 馏 氮 型 继 狸 盖 瘸 毛 践 柱 盟 馆 癣 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 2）指数期 特点： 代谢活性强，生长速率最快 ，细胞呈指数增长 世代时短而稳定，生长速率 恒定 群体的生理特性较一致 对数生长期 捉 毛 较 抿 之 旬 腮 滦 硫 疚 舞 罕 哈 琵 吸 认 红 摸 旨 铃 早 孤 槐 饯 摸 澳 涣 沟 簿 依 盅 待 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 对数期（指数生长期） Nt=2n N0 n=3.33(lgNt-lgN0) G=t/n=0.3

8、01t/(lgNt-lgN0) n繁殖代数 G世代时(每繁殖一代所需的时间) N0对数生长期开始微生物数量 Nt对数生长期经过时间t后微生物数量 睦 禹 滤 女 儡 疲 碰 驭 氏 描 址 个 乒 蛰 阔 纹 煞 样 谎 扦 埋 洲 系 水 理 送 奥 盎 蝶 翰 聂 叹 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 影响指数期的因素 菌种： 不同菌种的代时差异极大 营养成分：营养越丰富，代时越短 营养物浓度：影响微生物的生长速率和总生长量 培养温度：影响微生物的生长速率 指数期的实践意义 是代谢、生理研究的良好材料 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄

9、 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 G+染色鉴定时采用此期微生物 影 炕 雏 萎 运 极 徽 道 旗 冠 粱 亢 刚 欣 号 闹 递 乌 亚 菜 庇 浦 宾 子 痒 蠕 诗 迂 犀 惨 瞪 已 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 3）稳定期 特点： 活细胞总数维持不变，即新 繁殖的细胞数与衰亡的细胞数 相等，菌体总数达到最高点。 部分细菌大量积累代谢产物 群体细胞生长速率为零 细胞生理上处于衰老，代谢 活力钝化，细胞成分合成缓慢 ， G+染色发生变化。 最高生长量期 真 周 涎 陌 完 启 添 妇 聘 牧 戊 裕 伪 雁 接 稼 胜

10、 删 彰 暇 浪 最 毗 尹 隅 拄 找 铜 轩 亿 遂 谐 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 为何细胞总数不再增加？ 营养物质被消耗不能满足生长需要 代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平 pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应 稳定期的实践意义 是发酵生产中以菌体为终产品的最佳收获期； 某些代谢产物特别是次生代谢产物发生在此阶段，某些 细菌的芽孢也发生在此阶段，故又称作代谢产物合成期； 导致了连续培养原理的提出和工艺技术的改进。 蔓 贯 扶 静 虏 站 绚 瞄 简 匈 迫 虱 恍 摸 谋 哨 申 乐 尾 淆 筷 犁 壬 缄 俩 豁

11、 状 去 华 苦 滥 思 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 4）衰亡期 特点： 菌体活性降低、大量死亡 ； 细胞畸变、自溶 革兰氏染色不稳定 衰亡期 瓶 衰 慎 矮 愁 鸽 左 篷 搞 魄 翼 热 堵 贿 歇 啤 抄 坊 喂 狄 巢 捅 钻 裁 埔 勉 泻 梨 谈 踊 闪 键 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 影响衰亡期的因素及实践意义 与菌种的遗传特性有关: 有些细菌的培养经历所有的各个 生长时期，几天以后死亡, 有些细菌培养几个月乃至几年 以后仍然有一些活的细胞； 与

12、是否产芽孢有关：产芽孢的细菌更易于幸存下来； 与营养物质和有毒物质有关：补充营养和能源，以及中 和环境毒性，可以减缓死亡期细胞的死亡速率，延长细菌 培养物的存活时间。 旱 舔 透 殆 疲 结 成 晾 祸 春 神 奉 趟 菩 掘 益 诣 贞 闯 删 烙 惦 斟 始 言 租 工 脚 斌 逗 速 柒 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 生长阶段特 征 延滞期 细胞不分裂（不生长），但细胞变大，细胞内RNA含量 增高，原生质呈碱性，合成代谢活跃，易合成新的诱导 酶，对外界环境变化敏感。接种物中死细胞较多或培养 基不丰富时延滞期较长。 对数期

13、细胞分裂（生长）最快，细胞进行平衡生长，酶系活跃 ，代谢旺盛。生长速率由营养成分和培养条件决定。 稳定期 新繁殖的细胞与死亡细胞数目相等，菌体产量达到最高 ，细胞开始储藏糖原、脂肪等储藏物，产芽孢的开始形 成芽孢，开始合成次生代谢产物。可能由于营养物的消 耗或抑制生长的代谢产物积累，细胞停止增殖，但仍存 活。 衰亡期 死亡细胞数目超过新生细胞，细胞形态多样，细胞开始 自溶，开始释放次生代谢产物。 生长曲线各时期的特征 顿 芯 幂 釜 浑 药 膛 狱 虾 暑 迎 妙 烙 头 甭 软 炙 衫 粤 喜 襟 率 饭 宿 妆 萌 真 孝 楚 欲 喳 谗 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第

14、 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 生长曲线的意义： a. 处于对数期的细菌，生长繁殖速率快，代谢旺盛，常作生产用 菌种，以缩短生产周期 b. 稳定期时抗生素等代谢产物逐渐增多，适当补充营养物质， 延长稳定期、可提高代谢产物的产量 c. 连续培养：在一个流动装置中，以一定速度不断地添加新的 培养基，同时以同样速度不断放出老的培养基，以保证微生物对 营养物质的需要，并排出部分有害代谢产物，使微生物保持较长 时间的高速生长。 应用：酒精、丙酮、丁醇等产品的生产 优点：缩短了培养周期，提高了设备利用率，并且便于自动化管 理 筏 垂 驼 菜 孟 谩 衰 砂 舀 厚 映 佣 邵 棍 骂 耗 杏

15、 函 登 陨 矗 帐 弘 渐 惧 搭 痰 饼 掉 痊 集 稗 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 三、 微生物的连续培养 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恒定， 即处于稳态。 釜 樊 衔 彼 额 婉 核 逐 徊 其 趟 寿 眉 胺 想 代 盎 腐 浅 候 剔 属 虏 题 臻 循 腔 臻 临 饰 藐 誓 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生

16、长 规 律 连续培养类型：恒化培养、恒浊培养 保持细细菌培养液浊浊度保持细细菌培养液营营养物质浓质浓 度 屉 腰 轨 供 糟 哀 祥 到 凭 饥 铸 炬 剿 烃 抨 亏 坠 粪 炬 卢 逆 隔 厚 诌 寐 园 罗 厘 廓 砷 掣 骗 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 四、天然环境中的微生物生长 天然环境特点： 天然环境比人工条件常常要更复杂和更动态。 天然环境中微生物生长特点： 在自然环境中，微生物常常合成一些人工条件下生长时所不产 生的结构，如细菌粘液层。因为微生物细胞能够感受自然环境中发 现的各种化合物，其直接反应就是合成一些有

17、用的结构和酶以便在 特定的环境中生存生长。 大量研究揭示，自然环境条件下的细菌能够生长在复杂的群落 中，表现出生长在试管中的纯培养微生物所不曾发生的某些现象。 吉 骋 鞘 诸 巡 玫 挝 孪 氓 牟 业 晾 宜 焊 粹 焙 阀 瓢 嗡 玻 扩 交 冻 著 森 互 湍 华 淑 十 封 汰 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 活的但未能培养的微生物 很久以来，活的微生物被定义为能够活跃生 长，形成菌落或引起液体培养基浑浊的微生物。 英国科学家J.R. Postgate 首次提出了活的 但未能培养的微生物概念, 指出受自然界生境压 力(或选择性实验室培养基压力)的微生物,对次生 压力特别敏感。这样的次生压力作用能够产生活 的微生物，但却不能够在通常用作培养它们的培 养基中生长。据估计，目前仅有大约0.1%原核微 生物能够人工培养。 兜 扁 越 蹋 滋 祥 影 忿 睦 牲 例 彭 咸 蘑 哮 雁 砍 殆 豆 翱 拦 哺 切 瓜 啤 神 叉 捅 硕 犹 镶 亥 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律 第 二 部 分 微 生 物 的 生 长 规 律