三 微生物的生长（课件1）

微生物的生长 【问题1】为什么常以微生物的群体为单位来研究微生物的生长? 1、微生物特别是单细胞微生物，体积很小，个体生长难以确定。 在实际中，测定微生物的生长往往不根据细胞大小，而是根据 群体的增加量，以群体为单位进行研究。 2、虽然生长和繁殖是两个不同的过程，但对于单细胞微生物而 言，由于个体生长很不明显，实践中多以菌体数目的变化作为生 长指标，它们的繁殖可视为群体的生长。所以细菌群体生长的曲 线就是繁殖曲线。 一、微生物群体生长规律 以细菌为例 1研究步骤：人工培养定期取样测定生长 2测定群体生长的方法：一种是测细菌细胞数目，另一种 是测重量。 3微生物群体生长规律的曲线生长曲线 (1)绘制方法： 将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中 适宜条件 培养 定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况， 以 时间作横坐标，以细菌数目的对数作纵坐标得到生长曲线。 (2)细菌的生长曲线： 它描述了细菌群体从开始生长到死亡的动态变化过程。 （调整期，对数期，稳定期，衰亡期） (3)主要时期 调整期：细菌对新环境的短暂调整或适应过程 调整期菌体特点：不分裂繁殖、代谢活跃、体积增长较快、 大量合成分裂所需酶类、ATP及其他细胞成分。调整期的长短 与菌种、培养条件等因素有关。 【问题2】调整期产生的原因?该时期大量合成的是诱导酶还 是合成酶? 大量合成利用新的营养成分的诱导酶，以适应新环境。 【问题3】调整期的长短与菌种的遗传特性、菌种的生长阶段、 培养基的成分等有关，根据细菌群体的生长曲线，如何缩短调整 期?它对于生产实践有何意义? 选择对数期的细菌作为菌种，将菌体接入相同的或某些营养成分 相同的培养基，可明显缩短或消除调整期，从而缩短培养周期， 提高设备利用率。 对数期：该期细菌进入快速分裂阶段； 数目增长的特点：等比数列形式增加； 菌体特点：代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定。 应用：常作为生产用菌种和科研材料。 【问题4】对数期的细菌数目为什么呈现指数增长? 细菌的繁殖方式是二分裂生殖。 稳定期：整个培养基中新增细胞数和死亡细胞数达到动态平衡。 原因：营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、PH的变化，导致 菌体分裂速度下降、死亡细胞数目增多。 菌体特点：活菌数目达到高峰、大量积累代谢产物，特别是次级 代谢产物、形成芽孢等 【问题5】稳定期与对数期的细菌在物质组成上是否相同? 稳定期会大量积累次级代谢产物，芽孢细菌会形成芽孢。 衰亡期：细菌的死亡速率超过繁殖速率-活菌数目急剧下降 菌体特点：细胞出现多种形态，甚至畸形、有些细胞开始解体、 释放代谢产物。 训练1见学案。 【问题6】细菌群体生长曲线中哪一阶段与种群数量变化的“J” 形曲线相似?哪一阶段与种群数量变化的“S”形曲线相似?种内 斗争最激烈的是哪个阶段?与无机环境斗争最激烈的是哪个阶段? 几乎不存在种内斗争的是哪个阶段? 调整期对数期；调整期一对数期稳定期； 稳定期；衰亡期；调整期和对数期。 训练2见学案。 4.实践意义：连续培养法 概念：在一个流动装置中，以一定速度不断添加新培养基，同时 又以同样是速度不断排出老的培养基。 目的：保证微生物对营养物质的需要，排出部分有害代谢产物， 便微生物保持较长时间的高速生长 应用：酒精、丙酮、丁醇等的生产。 意义：缩短培养周期，提高设备利用率，并且便于自动化管理。 训练3见学案。 二、影响微生物生长的环境 1温度 (1)微生物生长最旺盛时的温度叫最适生长温度； (2)绝大多数微生物最适生长温度为2537； (3)最适生长温度范围内，微生物生长速率随温度上升而加快； 超过最适生长温度后，微生物生长速率急剧下降。原因是细胞 内蛋白质和核酸等发生不可逆破坏。 2PH (1)每种微生物最适pH不同； (2)多数细菌最适pH是6.575，真菌5060， 放线菌7.58.5； (3)超过最适pH，影响酶活性、细胞膜稳定性等，从而影响微生 物对营养物质的吸收。 3.氧 依据对氧的需求，微生物可分为： 好氧型微生物，例：多数细菌，大多数真菌。 厌氧型微生物，例：乳酸菌，某些甲烷杆菌。 兼性厌氧型微