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微生物理论 微生物的生长及其控制预习报告一、小组成员：二、讨论时间、地点：2012/5/20 早上 宪梓楼三、基本理论知识：（一）名词解释：1纯培养：系指只在单一种类存在的状态下所进行的生物培养。2抗生素：抗生素是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。3抗药性：又称耐药性。是指病原体及肿瘤细胞等对化学治疗药物敏感性降低。当药物不能杀死或抑制病原时，抗药性一词等于药物剂量失败或药物耐受。4、抗菌谱：抗菌谱系泛指一种或一类抗生素（或抗菌药物）所能抑制（或杀灭）微生物的类、属、种范围。5灭菌：用理化方法杀死一定物质中的微生物的微生物学基本技术。6消毒：消毒 是指杀死病原微生物、但不一定能杀死细菌芽孢的方法。通常用化学的方法来达到消毒的作用。（二）讨论的问题：1.何谓同步生长？ 答:同步生长 利用实验室技术控制细胞的生长，使细胞的群体处于同一生长阶段，所有的细胞都能同时分裂，这种生长方式叫同步生长。2.微生物生长量的测定方法哪几种？答：1、直接测定法：1）湿重法 2）干重法2、间接测定法： 1）比浊法 2）生理指标法：（1）含氮量测定法 （2）DNA测定法 （3）其它测定方法 ：含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。3.什么是微生物生长曲线？单细胞微生物的典型生长曲线可分几个时期？各有何特点？答： 定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线。单细胞微生物的典型生长曲线可分四个时期，分别是：延滞期、指数期、稳定期、衰亡期。它们的特点分别如下：1).延滞期细胞的特点 生长速率常数为零； 细胞形态变大或增长； 细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性； 合成代谢十分活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加速，易产生各种诱导酶； 对外界不良条件如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等理、化因素反应敏感。2). 指数期的特点 生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的时间代时(generation time，G，又称世代时间或增代时间)或原生质增加一倍所需的倍增时间最短； 细胞进行平衡生长，故菌体各部分的成分十分均匀； 酶系活跃，代谢旺盛。3).稳定期特点 细胞生长 培养液中细胞数量达最大值；微生物处于稳定期时，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡 ；生长速率，又逐渐趋向零；代谢 代谢活动继续进行，而且代谢仍较强，且稳定持续的时间可能较长；代谢产物积累 稳定期内细胞开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等。这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些抗生素、某些酶等的大量形成也在此时期。大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。4).衰亡期特点 细胞生长 稳定期后如再继续培养，细菌死亡率逐渐增加，死亡数大大超过新生数，群体中活菌数目急剧下降，出现“负生长” 。其中有一段时间，活菌数呈几何级数下降，故有人称之为“对数死亡阶段”。有的微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生自溶； 细胞形态结构 细胞内颗粒明显，有的多液泡，细胞出现畸形，细胞大小悬殊等，革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性反应等； 产物 此阶段将产生或释放出一些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。芽孢杆菌常往往在此期释放芽孢。4.为什么单细胞微生物分批培养中，注定会进入稳定期?答：分批培养 将微生物菌种接种于装有一定培养基的容器内培养，而且培养过程中不人为再次加入培养基的一种培养方法。培养微生物，必须要保持营养物质的充分，才能使其呈“J”型增长。而单细胞分批培养过程中不人为再次加入培养基，所以注定会进入稳定期。5. 什么叫恒浊连续培养和恒化连续培养？有何区别？答：恒化连续培养：控制培养基流入到培养容器中的方式使总体积不变。 在微生物的培养过程中，通过连续不断地向培养容器中添加营养物质，补充发酵液中微生物所消耗的营养成分。从而使培养的营养成分基本保持恒定的一种微生物培养方法。恒浊连续培养：与恒化培养不同之处在于通过测定培养液的浊度或细胞密度，来不断调节培养基流入或排出的速率以使培养液中微生物细胞密度保持恒定(即恒浊)。区别见下表：装置控制对象培养基培养基流速生长速率产物工作原理控制方法流入培养基成分恒浊菌体密度（内控制）无限制性因子不恒定最高速率大量菌体或与菌体相平行的代谢产物培养液浓度与菌浓度成正比改变流速，使培养液浊度恒定 各种营养成分都很充分 恒化培养基流速（外控制）有限制性因子恒定低于最高速率不同生长速率的菌体限制性营养物与菌生长速度正比流速恒定限制性营养物浓度低，其他成分充分四、理论知识与实际的联系：1.活细菌计数法用于检测污染活菌数，是目前国际上许多国家所采用的方法。活细菌计数法是教学、生产、科研中最常见的一种活菌计数法。可用于测定水、土壤、牛奶、食品、药品及其他材料中的活菌数。2.连续培养模式应用于发酵工业，我国已用于丙酮-西醇的发醇生产中，缩短了发酵周期，效果良好。在国