微生物的生长繁殖优秀PPT.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 微生物的生长与繁殖,微生物生长繁殖的条件,不同微生物个体的繁殖方式,群体生长繁殖的规律,生长、繁殖的概念,1,生长,&,繁殖,生长,：指个体的长大，是细菌总重量增长的过程，,量变,的过程。,繁殖,：指微生物个体数目的增加，是一个产生新的生命个体的,质变,过程。,随着群体中各个个体的进一步生长、繁殖，就引起了这一群体的生长。,生长和繁殖速度快,是微生物的特征之一。,2,微生物生长繁殖所需条件,1,、充足的营养物质,2,、适宜的酸碱度,3,、适宜的温度,4,、气体 微生物生长所需气体主要是,O,2,和,CO,2,，还有少量,N,2,。,3,充足的营养物质,水,碳源,氮源,无机盐,生长因子,4,适宜的酸碱度（,PH,）,微生物生长的,PH,范围,总体来说，微生物生长,2PH 9,，少数例外，绝大多数在,5-9,。,每种微生物有适合自己生长的,PH,三基点值，例如：大肠杆菌：最低,PH,是,3,；最适,6-8,；最高,9.5,。,5,适宜的酸碱度（,PH,）,碱性微生物（多数细菌、放线菌。）,喜欢偏酸的环境，细菌：,7-7.5.,霍乱弧菌,8.0-9.2,嗜酸微生物（多数真菌和酵母菌）,适合偏酸环境，霉菌：最适,PH4.0-5.8,；酵母菌：,3.8-6.0.,耐碱微生物,PH9,可以生活,脱氮硫杆菌,PH11,下可以生活。,耐酸微生物,PH4,可生活,氧化硫杆菌,PH1,下可以生活,6,适宜的酸碱度（,PH,）,PH,的作用机理,PH,能影响细胞膜的电荷，从而影响营养物质的吸收,PH,能影响代谢过程中酶的活性，从而影响微生物的生命活动。,生产中的应用,消毒防腐：如醋酸可杀死沙门氏菌，大肠杆菌等。,7,适宜的温度,微生物生长有一定的温度范围。,微生物生长的最适温度因种类而不同。,8,微生物生长的三基点温度,最低生长温度：微生物能进行生长繁殖的最低温度界限。此范围上能生长但生长很慢，低于此温度则生长受到抑制甚至死亡，一般,-10,-5,，极端,-30,。,最高生长温度：微生物能进行生长繁殖的最高温度界限。此范围上能生长但生长很慢，高于此温度则易于衰老和死亡，一般,80,95,，极端,105 -150,。,最适生长温度：微生物生长速率最高的温度。,最适生长温度不等于积累代谢产物最高的培养温度。例：乳酸链球菌生长的最适温度为,34,，发酵产酸的最快温度为,30.,9,按微生物生长温度范围分类,低温型微生物（嗜冷菌）,最适温度,10-20,，分布于地球两极的水域、土壤，海洋或冷藏的场所中。,嗜温型微生物（嗜温菌）,最适温度,30-37,，绝大多数微生物，病原菌。,高温型微生物（嗜热菌）,最适温度,50-60,10,气体（,O,2,、,CO,2,、少量,N,2,）,专性需氧菌,必须有氧才能生存，如：结核杆菌、霍乱弧菌,微需氧菌,在低氧压（,5%-6%,）生长最好，高于,10%,抑制生长。如：空肠弯曲菌、幽门螺杆菌,专性厌氧菌,只能在无氧条件下生存，如：破伤风梭菌、脆弱类杆菌。,兼性厌氧菌,有氧无氧均可生存 如：大多数病原菌,11,气体（,O,2,、,CO,2,、少量,N,2,）,CO,2,对细菌生长也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的,CO,2,已经可以满足需要。,有些细菌在初分离时需要人工供给,5%-10%,的,CO,2,才能生长良好。,12,不同微生物生长繁殖的方式,种类,繁殖方式,细菌、支原体、立克次氏体、螺旋体、衣原体的始体,二分裂方式,进行繁殖,酵母菌,具无性繁殖和有性繁殖，以,无性繁殖,为主,丝状真菌,繁殖主要通过,菌丝断裂,，形成各种无性孢子进行无性和有性繁殖，以无性繁殖为主,放线菌,多以无性的,分生孢子,进行繁殖，分生孢子主要通过细菌内横隔分裂的方式形成。,病毒,增殖,13,群体生长繁殖规律,单细胞微生物的生长曲线,丝状真菌的生长曲线,病毒的复制周期,14,细菌的生长曲线,培养时间为横坐标,活菌数的对数值为纵坐标,反映微生物从生长到死亡的一般生长繁殖规律,迟缓期,对数期,稳定期,衰亡期,15,细菌生长迟缓期,迟缓期是菌种被接种于培养基后适应新环境的最初阶段。,处于该阶段的细菌，代谢活跃，体积增大，胞质内蓄积了足够量的酶、辅酶和中间产物，但不分裂，菌数不增加。,迟缓期长短因细菌种类、菌龄和接种前后培养基成分的差异等因素有关，一般,1-4,小时。,16,迟缓期在生产中的应用,为提高生产效率，发酵工业常采用缩短迟缓期的方法：,以对数期的菌体作种子菌；,适当增大接种量；,采用营养丰富的天然培养基。,17,细菌的对数生长期,指在培养后,8-18,小时阶段。,该阶段细菌生长迅速，细胞每分裂一次的代时短，进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，呈几何级数增加，在生长曲线图上活菌数量呈直线上升，达到顶峰。,该期细菌的形态、染色性、生理活动较典型，群体的形态与生理特征最一致，对外界因素作用比较敏感,。,18,对数生长期在生产中的应用,1,、此时期是生产上用于接种的最佳菌龄。,2,、发酵工业应尽量延长该期，以达到较高菌体密度。,3,、生理代谢及遗传研究的最佳时期。,4,、观察研究细菌的性状均应选用该期细菌，可获得准确结果。,19,细菌的稳定期,由于对数期细菌大量增殖，使营养物质消耗，酸、醇、毒素或过氧化氢等有害代谢产物累积，,PH,、氧化还原电势等环境条件改变，细菌繁殖速度下降。,此期细菌的繁殖数与死亡数大致平衡。,细菌形态和生理性状常有改变,格兰阳性菌染色性变成阴性,细菌芽孢形成,合成较多代谢产物,20,稳定期在生产中的应用,发酵生产产物形成的重要时期（抗生素、氨基酸等）。产物达到最高，生产上应尽量通过补充营养物质、调节温度和,PH,等措施来延长此期，提高产量。,活细胞数目稳定，是计数细菌最大生长量的最佳时期。,21,衰亡期,生长环境不利于微生物生长，细胞分解代谢大于合成代谢，导致菌体死亡，出现,“,负增长,”,；,细胞形态显著改变，产生膨大、不规则的多样性退化形态。,有的细胞内多液泡；,有的微生物因蛋白水解酶活力增强而自溶；,有的产生抗生素等次级代谢产物；,有的产生芽孢释放。,22,细菌生长曲线只有在体外人工培养的条件下才能观察的到。,反应细菌在液体培养基中的动态变化，也受培养基成分、,PH,、培养温度、菌种菌龄及菌量等因素影响。,自然条件下受多种环境因素和机体免疫因素影响和制约，情况复杂，不可能存在上述典型的生长曲线。,23,丝状真菌的生长曲线,丝状真菌的纯培养采用孢子接种,在液体培养基中震荡培养或深层通气加搅拌培养,菌丝体通过断裂繁殖,24,丝状真菌的生长曲线,时间为横坐标，菌丝干重为纵坐标,停滞期,迅速生长期,衰亡期,25,丝状真菌的停滞期,造成生长停滞的原因：,一是孢子萌发前真正的停滞状态，,一是生长已经开始但还无法测定。,26,迅速生长期,迅速生长期,菌丝体干重迅速增加，其干重的立方根与时间呈直线关系。,与单细胞微生物不同，菌丝不以几何级数增加，故没有对数生长期。,生长主要表现在菌丝尖端的伸长和出现分支、断裂等，此时期菌体迅速利用碳、氮、磷等，呼吸强度达到高峰，有些代谢产物开始积累。,27,衰亡期,菌丝体干重下降，到一定时期不再变化。,大多数次级代谢产物在此期合成，多数细胞出现大的空泡。,有些菌丝体会发生自溶。,28,病毒的复制周期,病毒以,自我复制,方式进行繁殖。,自我复制,:,病毒以基因组为模板，在,DNA,聚合酶或,RNA,聚合酶以及其他必要因素作用下，经过复杂的生化合成过程，复制出子代病毒的基因组，病毒的基因组则以转录、翻译过程，合成大量的病毒结构蛋白质并装配成完整的病毒颗粒，以出芽或细胞裂解方式释放到细胞外，在感染其他细胞。这种增殖方式即为自我复制。,病毒在易感细胞中的复制步骤包括：吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、成熟和释放等。,病毒完成一个复制周期约,10,小时。,29,小结,微生物生长繁殖的条件,个体生长繁殖的特点,群体生长繁殖规律,单细胞微生物的生长曲线,丝状真菌的生长曲线,病毒的复制周期,30,