微生物的生长规律

1、微生物的生长规律1. 内容1.单细胞微生物群体生长规律生长曲线：在不补充营养或不移去培养物，保持整个培养液体积不变的情况下，以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌数量的变化，可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。典型的生长曲线至少可以分为迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期四个时期。n 迟缓期：当细菌被接种到新鲜培养基而处于一个新的生长环境，开始一段时间内，通常不立即进行细胞分裂、增殖，生长速率近于零，细菌的数目几乎保持不变，甚至稍有减少，此时细胞内的RNA、蛋白质等物质含量有所增加，相对地此时细胞的体积最大，说明细胞并不是处于完全静止的状态，这段时间被称为迟缓期。迟

2、缓期是细胞分裂启动之前的恢复或调整期，而不是生长的休眠或停留期。迟缓期细胞的主要特征是代谢活跃，体积增大，从介质中快速吸收各种营养物质，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP和其他细胞组分，为细胞分裂准备。迟缓期形成的原因：细菌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，需要调整代谢，需要合成必需的酶、辅酶或某些中间代谢产物，“种子”老化（即处于非对数生长期）或未充分活化，接种时造成的损伤等均可造成迟缓期的出现。此期的长短与营养成分、菌种遗传特性、菌令和接种量等因素有关。n 对数期：一旦细菌细胞的生理修复或调整完成，迟缓期即告结束，细胞开始进入快速分裂阶段。由于这一时期细胞数目的增加以

3、几何级数进行，故称对数期。对数期的细胞分裂速度最快、代时最短、代谢活动旺盛、酶活性高、对环境变化敏感，细胞大小比较一致，并且细胞内的核糖体等组分也像细胞数目一样以同样的对数生长速率增加，细胞合成核糖体以及蛋白质越多，其生长速率也越快。因而对数期的细菌通常被广泛地用于生产上的“种子”，并在科研上作为理想的实验材料。n 稳定期：在一个封闭的系统（一次性培养，分批培养）中，细菌的对数生长期只能维持一个短暂的时期，最终生长速度将会降低，代时延长，细胞活力减退，进入了稳定期。在稳定期中，新生的细胞数目与死亡的细胞数目相等，总菌数达到最大值，活菌数保持恒定。稳定期形成的原因：随着细菌细胞的生长和数目的增加

4、，培养基中的营养被逐渐消耗而不能满足生长需要，代谢过程中产生的废物甚至有害物质积累达到了抑制生长的水平，氧气消耗导致了厌氧环境的出现。稳定期细胞的特征：细胞从生理上的年轻转化为衰老，代谢活力钝化，细胞含有较少的核糖体，RNA和蛋白质合成缓慢，mRNA的水平低下，因此细胞的生长变得不平衡，细胞的形状有的也发生改变。因不能维持细胞壁的合成与修复，细胞的染色特点也发生改变，如G+转变为G- ，但此时细胞的许多功能，如能量代谢和某些生物合成过程还在继续进行，某些代谢产物特别是次生代谢产物主要就是在稳定期，特别是在对数期与稳定期转换阶段所产生的，这些产物包括抗生素和某些酶，某些细菌的芽孢产生也发生在稳定

5、期。衰亡期：如果处于稳定期的细菌继续培养，由于营养物质的耗尽和有毒代谢产物的积累，细胞的死亡率将逐渐增加，最终群体中活的细胞数目将以对数速率急剧下降，此阶段便是衰亡期。此期细菌代谢活性降低，伴随着细菌细胞裂解或自溶可释放出一些代谢产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有的细胞内含很多空泡，G+染色反应转变成G-染色反应。2. 练习一、填空1. 细菌纯培养的生长曲线可分为_、_、_、_等四个时期。答案：滞留适应期，对数生长期，最高稳定生长期，衰亡2.计算世代时间应在细菌生长的 _期进行。答案：对数生长3.生产中为了长期维持对数生长期可采取_。

6、答案：连续培养法二、选择1链霉素抑菌机制是：（ ）A.破坏膜的结构 B.阻碍细胞壁的合成 C.阻碍70S核糖体对蛋白质的合成 答案：C三、简答1. 细菌的纯培养生长曲线分为几个时期，每个时期各有什么特点？答案：细菌的纯培养生长曲线分为四个时期，即滞留期，对数生长期，最高稳定生长期和衰亡期。1) 滞留期的特点是：分裂迟缓，代谢活跃。2) 对数生长期的特点是：细菌数量以几何级数增加。3) 最高稳定生长期的特点是：新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等。衰亡期的特点是；活菌数按几何级数下降。2. 试述影响延迟期长短的因素。1) 答案：菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；2) 接种物菌龄：用对数

7、生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期；3) 接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；4) 培养基成分：在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。3. 测验一、填空1. 连续培养的方法主要有_ 和 _ 两种。2.如培养细菌的目的在于获得大量菌体，应在培养的_ 期进行收获。二、简答1. 试述影响指数期微生物代时长短的因素。2. 某细菌在t0时的菌数是102 个/ml，经过400分钟后，菌数增加到109 个/ml，

8、计算该细菌的世代时间和繁殖的代数。4. 案例5. 资源下载课程讲义资源（Word文档）、教学课件资源（PPT）、视频录像资源（视频录像）。6. 扩展学习使用教材： 微生物学教程 第3版 周德庆主编 高等教育出版社 2011参考书目：1.沈萍主编，微生物学，高等教育出版社，2000；2.沈萍、范秀容、李广武编，微生物学实验第3版，高等教育出版社，1999；3.Prescott LM, Harley JP, and Klein DA. Microbiology (5th ed.), Higher education press and McGraw-Hill Companies, 2002. 4. 闵航（2005）：微生物学. 浙江大学出版社