细菌的生长PPT课件.ppt

细菌的生长 1 生长 原生质与细胞组分的增加 繁殖 菌体细胞数量的增加 微生物的生长伴随体积增大和细胞分裂 所以 生长的概念中包含着繁殖 2 第一节生长曲线 将少量单细胞的纯培养 接种到一恒定容积的液体培养基中 在适宜条件下培养 定时取样 测菌量 以培养时间为横坐标 以细菌增长数目的对数为纵坐标 绘制所得的曲线 3 一 迟缓期 lagphase 1 现象 活菌数没增加 曲线平行于横轴 2 原因 由于细胞进入新环境 细胞数目无增长 甚至有所下降有一个适应过程 进行大量的酶 诱导酶 的生成 3 细胞特点 细胞的新陈代谢非常旺盛 个体体积显著增大 为细胞分裂作准备 4 4 此期长短 与菌种遗传特性 菌龄 接种量 培养条件有关 5 意义 在实际工作中 缩短lagphase的措施 1 加大接种量2 先用对数其的种子3 调整培养基的成分 使种子基含有发酵培养基的成分4 选用繁殖快的菌种 5 二 对数期 logphase 1 现象 细胞数目以几何级数增加 其对数与时间呈直线关系 2 细胞特点 此时细胞的大小 组成 生理特征等均趋于一致 代谢活跃 生长速率高 代时稳定 意义 代谢 生理研究的好材料 生产中用其作种 6 三 稳定期 stationaryphase 2 特点 细胞的菌体形态典型 芽孢形成 细胞内开始贮藏物质 1 现象 活菌数目不增不减 生长速率趋于0 曲线有一下降的趋势 7 3 出现原因 4 意义 1 营养物质大量消耗 2 有毒代谢产物大量积累 3 外界条件影响 pH 高细胞浓度 氧化还原电位等 1 发酵生产形成的重要时期 抗生素 氨基酸等 生产上应尽量延长此期 提高产量 措施如下 补充营养物质 补料 调pH调整温度2 稳定期细胞数目及产物积累达到最高 8 四 衰亡期 1 现象 细胞死亡速率 生长速率 一般总菌数不变 活菌数曲线下降 2 特点 菌体变形 大小不一 细胞出现自溶 生理代谢活动停滞 9 影响细菌生长的因素 第二节 10 一 温度 最高生长温度 微生物生长的最高温度 最适生长温度 微生物生长最快时的温度1 不等于积累代谢产物的最佳温度 2 同类型发酵使用菌种不同 不同 3 同一微生物不同生理活动的 不同 一 三种基本温度 最低生长温度 微生物生长的最低温度下限 11 二 按最适生长温度将微生物分类 低温微生物 20 中温微生物 20 45 高温微生物 45 12 1 低温微生物 生长机理 细胞内的酶促反应在低温下进行 温度高 30 40 酶失活 胞膜中不饱和脂肪酸的含量高 故低温下膜的流动性较好 2 中温微生物 大多数微生物属此类 20 45 13 3 高温微生物 生长机理 1 细胞内酶 蛋白质抗热性强 热稳定性好酶促反应可在高温下进行 2 菌体内产多胺 热亚胺及高温精胺 可稳定细胞内蛋白质合成机构及保护大分子 3 膜中饱和脂肪酸和直链脂肪酸含量高 易形成疏水键 高温下仍能保持膜稳定及结构功能 14 高温微生物的特点 生长速度快 合成大分子迅速 可及时修复高温对其造成的分子损伤 耐高温菌具应用优势 在减少能源消耗 减少染菌 缩短发酵周期等方面具重要意义 4 核酸中G C含量高 tRNA 可提供形成氢键 增加热稳定性 15 三 温度对微生物生长的影响 1 影响胞内酶活 进而影响细胞物质的合成 影响微生物生长速率 2 影响胞膜的流动性 从而影响物质的吸收 分泌 进而影响微生物生长 低温 冰晶形成造成膜损伤 细胞脱水 高温 蛋白质不可逆变性 膜受热出现小孔 破坏细胞结构 溶菌 16 二 氢离子浓度 pH 1 pH影响物质吸收 影响膜表面电荷及膜的通透性 进而影响膜结构 2 改变酶活 酶促反应的速率及代谢途径 如 酵母菌在pH4 5 5产乙醇 在pH6 5以上产甘油 醋酸3 改变环境中营养物质的可给性或产生毒物质 一 对微生物生长的影响 17 二 不同微生物对pH要求不同 细菌 pH7 2 7 6酵母 霉菌 pH5 6放线菌 pH7 6 8 18 三 氧 一 氧在体内易转变为超氧阴离子自由基 1 形成 为非酶促方式 O2 eO2 2 特点 既有分子性质 又有离子性质 反应力极强 性质极不稳定 可破坏膜和重要生物大分子 亦可产生其它毒性的活性氧化物 19 二 O2 驱除机制 1 SOD 超氧化物歧化酶 的作用 2 过氧化氢酶的作用 好氧菌 过氧化物酶的作用 耐氧菌 O2 2H H2O2H2O 1 2O2 1 2 20 各类菌所含对氧解毒酶 专性好氧菌SOD 过氧化氢酶兼性厌氧菌SOD 过氧化氢酶专性厌氧菌二种酶均无微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD 过氧化物酶 21 四 干燥 干燥时 微生物代谢立即停止 死亡 机理 细胞内蛋白质变性 盐类浓缩 影响干燥致死的因素 1 微生物种类 有芽孢 荚膜 孢子的菌对干燥有抗性 链球菌孢子的菌对干燥有抗性 2 环境 微生物表面附着的有机物 3 温度 光 湿度 应用 食品保存 菌种保藏