微生物生长曲线
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课件44张PPT。 微生物的生长繁殖及其控制 什么叫微生物生长？
微生物细胞吸收营养物质后，通过代谢作用后，合成新的细胞成分，使细胞的重量增加。主要是原生质和其他组分的有规律的增加，致使细胞体积长大，这种现象称为生长。什么叫生长？细胞的重量增加
细胞体积长大什么叫繁殖？繁殖是微生物生长到一定的阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定的方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
产生新的生命个体
个体数量增加
什么叫繁殖？生长与繁殖的关系生长是繁殖的基础，繁殖是生长的结果。
个体：有生长、繁殖
群体：虽然也有生长繁殖，但微生物群体在生长过程中细胞体积和重量的变化不易察觉，所以常用细胞数量增加或以细胞群体总重量的增加作为生长的指标，所以对群体来说生长就是繁殖。
一、测定群体生长的方法
二、微生物群体生长规律
三、连续培养微生物群体是指单一纯培养物的群体。 返 回一、测定群体生长的方法
（一）测定微生物的数量（计数法）
（二）测定微生物的重量 返 回测定微生物的数量（计数法）1、直接法
2、间接法返 回1、直接计数细菌计数板或血细胞计数板
计算一定容积里样品中微生物的数量
不区分死菌、活菌-----全菌计数法。 返 回计数室：
面积：1mm2 高：0.1mm
体积：0.1mm31mm2面积：
25个中格，每个中格又16个小格，共400个小格
或16个中格，每个中格又 25个小格，共400个小格返 回血细胞计数板结果 每毫升菌液含菌数＝每中格细胞数×25（16）×10×1000×稀释倍数
或每毫升菌液含菌数＝每小格细胞数×400×10×1000×稀释倍数缺点：不能区分死菌与活菌；
不适于对运动细菌的计数；
个体小的细菌在显微镜下难以观察；返 回2、间接法p152
①膜过滤法
②平板菌落计数法（实验）
③比浊法 返 回液体稀释法将未知菌悬液作10倍系列的稀释从最适宜的3个连续的10倍稀释液中各取5ml试样。接种3组共15支装有液体的试管中（每管1ml），经培养后记录每个稀释度出现生长的管数，然后查MPN值（最大可能数量） 液体稀释法5ml5ml5ml看每个浓度下的5个试管中有几个管有菌生长。根据出现生长的管数，然后查MPN值（最大可能数量）。
10-3 10-4 10-5返 回比浊法P153由于菌体的生长可使培养液产生混浊现象，便可用比色计或分光光度计测定培养液的浊度——求出菌悬液浓度 比浊法返 回（二）测定微生物的重量P1531、称重法，湿重、干重
2、含氮量测定法
蛋白质总量=含氮量*6.25
大多数细菌的含氮量为其干重的12.5%，酵母菌为7.6%，霉菌为6.0%，计算出细胞总重量 返 回二、微生物群体生长规律通常研究细菌群体生长规律是采用分批培养（单批培养或密闭培养）
分批培养：就是在一定体积的液体培养基中接种少量细菌（或其它单细胞微生物）进行培养。典型的细菌生长曲线P135Ⅰ迟缓期 Ⅱ对数期 Ⅲ稳定期 Ⅳ衰亡期返回1、迟缓期特点：
细菌数量维持稳定或增加很少主要调整适应，合成多种酶，辅酶和中间代谢产物代谢活力很强，蛋白质和RNA含量增加细胞质均匀菌体体积显著增大，在该期末，细菌的长度是接种时的6倍多总：分裂迟缓，代谢活跃迟缓期产生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，种子老化或未充分活化，接种时造成的损伤等迟缓期持续的时间长短随菌种特性，接种量，菌龄和培养条件而变化
（1）代时 代时短的，其迟缓期也短。
（2）细胞所处的生长时期 如果来源是对数期，迟缓期也短，
来自稳定期就长
（3）接种前后的培养基成分的差别 丰富 不良，迟缓期长
（4）接种量 接种量多，代时就短
工业生产上，加大接种量，选代时短的微生物，用对数期的微生物，尽量减少培养条件差别来缩短生产周期
影响迟缓期长短的因素返 回A、细菌生长特点
二分分裂
1个 2个 4个 8个 16个 32个 2n
X2=X1. 2n
lg X2= lg X 1+nlg2
n= lg X2- lg X 1 =3.3(lg X2- lg X 1)
lg2 还可以代时和生长速度2、对数期(指数期)LgX1LgX21个 2个 每分裂一次为一世代
1群 2倍 每经过一个世代，群体数目增加一倍
所以从一个细胞经过二分分裂分裂一代或群体中个体数目增加一倍所需时间称为代时，简称G
用R表示生长速度，即单位时间内的世代数
R=n/（T2-T1）=3.3（lgX2-lgX1）/（T2-T1）
G= （T2-T1）/n=1/R= （T2-T1）/3.3 （lgX2-lgX1 ）
2、对数期(指数期)LgX1LgX2T1T2B对数期特征细菌增长按X2=X1. 2n (lg X2= lg X 1+nlg2) 进行
细菌的生长速率(R)达到最高峰
世代时间(G)最短
细胞的代谢比较稳定，酶的活力高
细胞表现出明显的典型特征
对某些异常条件要比其它 时期敏感（如辐射，抗生素最有效） 返 回典型的生长曲线3、稳定期（平衡期）原因：
营养物消耗，代谢积累以及氧和pH等条件失衡，使分裂速率降低，代时延长，活力减退稳定期特点群体中的繁殖速度和死亡 速度相等
活菌数保持相对稳定
细胞数最大
该时期细胞开始积累代谢 产物（如谷氨酸、抗生素等，产芽孢菌在该时期产芽孢，储存物糖原、产生异染粒）
返 回4、衰亡期群体衰落，死亡率大于繁殖率，菌数逐渐减少
镜检发现细胞内颗粒状物质增多，并出现自溶，细胞呈现多形态G+ → G-菌 返 回比生长速率 每单位数量的细菌或物质在单位时间（h）内增加 的量（μ）。相当于一个细菌每小时增加了多少个细菌。
μN=Δ N =dN （1）
ΔT dt
对（1）积分 lnNt-lnN0 = μ（t1-t0） （2）
如果 t1-t0 =G
则Nt=2N0
ln = μ.G （3）从一个细胞经过二分分裂分裂一代或群体中个体数目增加一倍所需时间称为代时，简称GNt
N0μ.G= ln2=0.693 （4）R.G=1比生长速率与微生物基质浓度密切相关，相关性用莫诺（Monod）经验公式表示
μ= μm（ ）
μm最大比生长速率 S生长的基质浓度
K S：比生长速率为最大生长速率一半时的基质浓度， K S通常很小，是常数 S
K S +S前 进???? 环境对生长的影响营养物质、水的活性、温度、pH、氧气等一、温度温度重要因素，每种微生物都有自己的最低、最适、最高生长温度。
最低 最适 最高
超过最高生长温度死亡，低于最低生长温度抑制生长生长速度温度简称最适温度，是指某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。 最适生长温度二、pH 最低 最适 最高
pH通过影响细胞质膜的透性、膜结构的稳定性和物质的溶解性或电离性来影响营养物质的吸收，从而影响微生物的生长速率
三、氧根据微生物与氧的关系可分为：
好氧菌和厌氧菌两类。
细分：
好氧菌，兼性厌氧菌，微好氧菌，耐氧菌（氧的忍耐型）、厌氧菌 1、好氧菌：必须有O2才能生长。
大多数真菌和 许多细菌都是专性好氧菌
有氧呼吸产能2、兼性厌氧：有O2、无O2都能生长，但有O2生
长得更好
有氧时，有氧呼吸产能
无氧时，发酵或无氧呼吸产能。
许多酵母菌和许多细菌都是兼性厌氧菌
如酿酒酵母、肠杆菌科。
3、微好氧菌：只能在极低氧分压（氧体积分数2%—10%）
才能正常生长的微生物
有氧呼吸产能
如霍乱弧菌。
4、耐氧菌：可在O2存在下进行厌氧生活的厌氧菌
发酵获能
一般的乳酸菌多数是耐氧菌。
5、厌氧菌：分子O2对它们有毒，即使短期接触空气 ，
也会抑制其生长，甚至死亡。
能量通过发酵，无氧呼吸，循环光合磷酸化，
或甲烷发酵等提供。氧与细菌生长的关系 好氧菌 兼性厌氧菌 耐氧菌 厌氧菌 微好氧菌
（氧的忍耐型）返回主页
微生物细胞吸收营养物质后，通过代谢作用后，合成新的细胞成分，使细胞的重量增加。主要是原生质和其他组分的有规律的增加，致使细胞体积长大，这种现象称为生长。什么叫生长？细胞的重量增加
细胞体积长大什么叫繁殖？繁殖是微生物生长到一定的阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定的方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
产生新的生命个体
个体数量增加
什么叫繁殖？生长与繁殖的关系生长是繁殖的基础，繁殖是生长的结果。
个体：有生长、繁殖
群体：虽然也有生长繁殖，但微生物群体在生长过程中细胞体积和重量的变化不易察觉，所以常用细胞数量增加或以细胞群体总重量的增加作为生长的指标，所以对群体来说生长就是繁殖。
一、测定群体生长的方法
二、微生物群体生长规律
三、连续培养微生物群体是指单一纯培养物的群体。 返 回一、测定群体生长的方法
（一）测定微生物的数量（计数法）
（二）测定微生物的重量 返 回测定微生物的数量（计数法）1、直接法
2、间接法返 回1、直接计数细菌计数板或血细胞计数板
计算一定容积里样品中微生物的数量
不区分死菌、活菌-----全菌计数法。 返 回计数室：
面积：1mm2 高：0.1mm
体积：0.1mm31mm2面积：
25个中格，每个中格又16个小格，共400个小格
或16个中格，每个中格又 25个小格，共400个小格返 回血细胞计数板结果 每毫升菌液含菌数＝每中格细胞数×25（16）×10×1000×稀释倍数
或每毫升菌液含菌数＝每小格细胞数×400×10×1000×稀释倍数缺点：不能区分死菌与活菌；
不适于对运动细菌的计数；
个体小的细菌在显微镜下难以观察；返 回2、间接法p152
①膜过滤法
②平板菌落计数法（实验）
③比浊法 返 回液体稀释法将未知菌悬液作10倍系列的稀释从最适宜的3个连续的10倍稀释液中各取5ml试样。接种3组共15支装有液体的试管中（每管1ml），经培养后记录每个稀释度出现生长的管数，然后查MPN值（最大可能数量） 液体稀释法5ml5ml5ml看每个浓度下的5个试管中有几个管有菌生长。根据出现生长的管数，然后查MPN值（最大可能数量）。
10-3 10-4 10-5返 回比浊法P153由于菌体的生长可使培养液产生混浊现象，便可用比色计或分光光度计测定培养液的浊度——求出菌悬液浓度 比浊法返 回（二）测定微生物的重量P1531、称重法，湿重、干重
2、含氮量测定法
蛋白质总量=含氮量*6.25
大多数细菌的含氮量为其干重的12.5%，酵母菌为7.6%，霉菌为6.0%，计算出细胞总重量 返 回二、微生物群体生长规律通常研究细菌群体生长规律是采用分批培养（单批培养或密闭培养）
分批培养：就是在一定体积的液体培养基中接种少量细菌（或其它单细胞微生物）进行培养。典型的细菌生长曲线P135Ⅰ迟缓期 Ⅱ对数期 Ⅲ稳定期 Ⅳ衰亡期返回1、迟缓期特点：
细菌数量维持稳定或增加很少主要调整适应，合成多种酶，辅酶和中间代谢产物代谢活力很强，蛋白质和RNA含量增加细胞质均匀菌体体积显著增大，在该期末，细菌的长度是接种时的6倍多总：分裂迟缓，代谢活跃迟缓期产生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，种子老化或未充分活化，接种时造成的损伤等迟缓期持续的时间长短随菌种特性，接种量，菌龄和培养条件而变化
（1）代时 代时短的，其迟缓期也短。
（2）细胞所处的生长时期 如果来源是对数期，迟缓期也短，
来自稳定期就长
（3）接种前后的培养基成分的差别 丰富 不良，迟缓期长
（4）接种量 接种量多，代时就短
工业生产上，加大接种量，选代时短的微生物，用对数期的微生物，尽量减少培养条件差别来缩短生产周期
影响迟缓期长短的因素返 回A、细菌生长特点
二分分裂
1个 2个 4个 8个 16个 32个 2n
X2=X1. 2n
lg X2= lg X 1+nlg2
n= lg X2- lg X 1 =3.3(lg X2- lg X 1)
lg2 还可以代时和生长速度2、对数期(指数期)LgX1LgX21个 2个 每分裂一次为一世代
1群 2倍 每经过一个世代，群体数目增加一倍
所以从一个细胞经过二分分裂分裂一代或群体中个体数目增加一倍所需时间称为代时，简称G
用R表示生长速度，即单位时间内的世代数
R=n/（T2-T1）=3.3（lgX2-lgX1）/（T2-T1）
G= （T2-T1）/n=1/R= （T2-T1）/3.3 （lgX2-lgX1 ）
2、对数期(指数期)LgX1LgX2T1T2B对数期特征细菌增长按X2=X1. 2n (lg X2= lg X 1+nlg2) 进行
细菌的生长速率(R)达到最高峰
世代时间(G)最短
细胞的代谢比较稳定，酶的活力高
细胞表现出明显的典型特征
对某些异常条件要比其它 时期敏感（如辐射，抗生素最有效） 返 回典型的生长曲线3、稳定期（平衡期）原因：
营养物消耗，代谢积累以及氧和pH等条件失衡，使分裂速率降低，代时延长，活力减退稳定期特点群体中的繁殖速度和死亡 速度相等
活菌数保持相对稳定
细胞数最大
该时期细胞开始积累代谢 产物（如谷氨酸、抗生素等，产芽孢菌在该时期产芽孢，储存物糖原、产生异染粒）
返 回4、衰亡期群体衰落，死亡率大于繁殖率，菌数逐渐减少
镜检发现细胞内颗粒状物质增多，并出现自溶，细胞呈现多形态G+ → G-菌 返 回比生长速率 每单位数量的细菌或物质在单位时间（h）内增加 的量（μ）。相当于一个细菌每小时增加了多少个细菌。
μN=Δ N =dN （1）
ΔT dt
对（1）积分 lnNt-lnN0 = μ（t1-t0） （2）
如果 t1-t0 =G
则Nt=2N0
ln = μ.G （3）从一个细胞经过二分分裂分裂一代或群体中个体数目增加一倍所需时间称为代时，简称GNt
N0μ.G= ln2=0.693 （4）R.G=1比生长速率与微生物基质浓度密切相关，相关性用莫诺（Monod）经验公式表示
μ= μm（ ）
μm最大比生长速率 S生长的基质浓度
K S：比生长速率为最大生长速率一半时的基质浓度， K S通常很小，是常数 S
K S +S前 进???? 环境对生长的影响营养物质、水的活性、温度、pH、氧气等一、温度温度重要因素，每种微生物都有自己的最低、最适、最高生长温度。
最低 最适 最高
超过最高生长温度死亡，低于最低生长温度抑制生长生长速度温度简称最适温度，是指某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。 最适生长温度二、pH 最低 最适 最高
pH通过影响细胞质膜的透性、膜结构的稳定性和物质的溶解性或电离性来影响营养物质的吸收，从而影响微生物的生长速率
三、氧根据微生物与氧的关系可分为：
好氧菌和厌氧菌两类。
细分：
好氧菌，兼性厌氧菌，微好氧菌，耐氧菌（氧的忍耐型）、厌氧菌 1、好氧菌：必须有O2才能生长。
大多数真菌和 许多细菌都是专性好氧菌
有氧呼吸产能2、兼性厌氧：有O2、无O2都能生长，但有O2生
长得更好
有氧时，有氧呼吸产能
无氧时，发酵或无氧呼吸产能。
许多酵母菌和许多细菌都是兼性厌氧菌
如酿酒酵母、肠杆菌科。
3、微好氧菌：只能在极低氧分压（氧体积分数2%—10%）
才能正常生长的微生物
有氧呼吸产能
如霍乱弧菌。
4、耐氧菌：可在O2存在下进行厌氧生活的厌氧菌
发酵获能
一般的乳酸菌多数是耐氧菌。
5、厌氧菌：分子O2对它们有毒，即使短期接触空气 ，
也会抑制其生长，甚至死亡。
能量通过发酵，无氧呼吸，循环光合磷酸化，
或甲烷发酵等提供。氧与细菌生长的关系 好氧菌 兼性厌氧菌 耐氧菌 厌氧菌 微好氧菌
（氧的忍耐型）返回主页