微生物的生长繁殖

1、第二节：微生物的生长和繁殖，微生物生长和繁殖的条件，不同微生物个体的繁殖方法，种群生长和繁殖的规律，生长和繁殖的概念，生长和繁殖：指个体的生长，是细菌总重量增加和数量变化的过程。繁殖是指微生物个体数量的增加，这是一个产生新的有生命个体的质变过程。随着群体中每个个体的进一步成长和繁殖，它导致了这个群体的成长。快速生长和繁殖是微生物的特征之一。微生物生长和繁殖所需的条件：1 .充足的营养；2.合适的酸碱度；3.合适的温度；4.微生物生长所需的气体主要是O2和CO2，以及少量的N2。充足的养分、水、碳源、氮源、无机盐生长因子、适宜的酸碱度、微生物生长的酸碱度范围一般来说，微生物生长是2PH 9，除少

2、数例外，绝大多数是5-9。每种微生物都有适合其自身生长的酸碱度三点值，例如：大肠杆菌：最低酸碱度为3；最佳为6-8；高达9.5。适宜的酸碱度，碱性微生物(大多数细菌，放线菌。)像酸性环境一样，细菌：7-7.5。霍乱弧菌8.0-9.2嗜酸微生物(大多数真菌和酵母)适用于酸性环境和霉菌：最适酸碱度为4.0-5.8；酵母：3.8-6.0。耐碱微生物能在PH9下生存。脱氮硫杆菌能在PH11中生存。耐酸微生物可以与硫杆菌共生。在PH4，他们可以和PH1一起生活。合适的酸碱度，酸碱度的机制可以影响细胞膜的电荷，从而影响营养物质的吸收。ph可以影响代谢过程中酶的活性，从而影响微生物的生命活动。生产中的消毒和

3、防腐：例如，醋酸可以杀死沙门氏菌和大肠杆菌。适宜的温度，微生物生长有一定的温度范围。微生物生长的最佳温度因物种而异。微生物生长的三个基本点温度，最低生长温度：微生物生长和繁殖的最低温度极限。在这个范围内，它可以缓慢生长，但是在这个温度以下，生长被抑制甚至死亡，一般为-10-5，极端为-30。最高生长温度：微生物能够生长和繁殖的最高温度极限。在这个范围内，它可以缓慢生长，但是如果它高于这个温度，一般是8095，极端是105 -150，就容易老化和死亡。最佳生长温度：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物的最高培养温度。例如，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

4、。根据微生物的生长温度范围，低温微生物(嗜冷菌)的最适温度为10-20，分布在地球两极的水、土壤、海洋或冷藏场所。嗜温微生物(嗜冷菌)的最适温度为30-37。大多数微生物和病原菌。嗜热微生物(嗜热菌)的最适温度为50 -60，气体(O2、CO2、少量N2)，专性需氧细菌必须需氧才能生存。例如，结核分枝杆菌和霍乱弧菌微需氧细菌在低氧压力(5%-6%)下生长最好，当其高于10%时生长受到抑制。例如，空肠弯曲杆菌和幽门螺杆菌厌氧菌只能在厌氧条件下生存，如破伤风梭菌和脆弱拟杆菌。兼性厌氧菌可以在好氧和厌氧条件下生存，如大多数病原菌、气体(N2)、CO2(少量N2)，而CO2对细菌生长也非常重要。大多数

5、细菌在代谢过程中产生的CO2可以满足需要。一些细菌需要人工供应5%-10%的CO2才能在最初的分离中生长良好。不同微生物的生长繁殖方式、种群生长繁殖规律、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、细菌的生长曲线、活菌数的对数作为横坐标和纵坐标，反映了微生物从生长到死亡的一般生长繁殖规律。缓慢期、对数期、稳定期、衰退期、细菌生长缓慢期和缓慢期为初始阶段延迟期的长短与菌种、菌龄、接种前后培养基成分的差异等因素有关，一般为1-4小时。为了提高生产效率，发酵工业经常采用缩短延迟期的方法：用对数菌作为种子菌；适当增加接种量；采用营养丰富的天然培养基。细菌的对数生长期是指培养后8-18小

6、时。在此阶段，细菌生长迅速，每个细胞分裂的发生时间短，并进行平衡生长。细菌中的酶系统活跃，新陈代谢旺盛，几何级数增加。活细菌的数量在生长曲线上线性上升，并达到峰值。在这一阶段，细菌的形态、染色和生理活性是典型的，种群的形态和生理特征是最一致的，对外界因素敏感。对数生长期在生产中的应用。1.这一时期是生产中接种的最佳菌龄。2.发酵工业应该尽可能延长这一时间，以达到更高的细胞密度。3.生理代谢和基因研究的最佳时机。4.为了观察和研究细菌的特性，应该选择这一时期的细菌，这样才能获得准确的结果。在细菌稳定期，由于细菌在对数生长期的增殖，消耗了营养物质，积累了酸、酒精、毒素或过氧化氢等有害代谢物，改变了

7、酸碱度和氧化还原电位等环境条件，降低了细菌的繁殖速度。在此期间，细菌繁殖和死亡的数量大致平衡。细菌的形态和生理特性往往使革兰氏阳性菌的染色变为阴性菌，孢子形成并合成更多的代谢产物，应用于生产的稳定期，以及发酵产物(抗生素、氨基酸等)形成的重要时期。)。产品达到最高水平，应尽可能采取补充营养、调节温度和酸碱度等措施，以延长这一时期，提高产量。活细胞数量稳定是计算细菌最大生长的最佳时间。在衰退期，生长环境不利于微生物的生长，细胞的分解代谢大于合成代谢，导致细菌死亡和“负生长”；细胞形态发生显著变化，导致肿胀和不规则的多样性和变性。有些细胞有许多液泡；由于蛋白水解酶的活性增强，一些微生物自溶。有些产

8、生次级代谢物，如抗生素；有些产生孢子释放。细菌的生长曲线只能在体外人工培养的条件下观察到。液体培养基中活性细菌的动态变化也受培养基成分、酸碱度、培养温度、菌种年龄和菌种数量等因素的影响。在自然条件下，受各种环境因素和免疫因素的影响和制约，情况复杂，不可能有上述典型的增长曲线。丝状真菌的生长曲线，丝状真菌的纯培养采用孢子在液体培养基中接种，振荡培养或深层通气搅拌培养，菌丝通过裂缝繁殖，丝状真菌的生长曲线，时间为横坐标，菌丝干重为纵坐标，丝状真菌的停滞期、快速生长期、衰退期和停滞期，导致生长停滞：首先，孢子萌发前的真正停滞状态；首先，增长已经开始，但还无法衡量。在快速生长期，菌丝干重迅速增加，干重的立方根与时间呈线性关系。与单细胞微生物不同，菌丝不以几何级数增长，因此没有对数生长期。生长主要表现在菌丝尖端伸长、分枝和断裂等。在此期间，细菌迅速利用碳、氮、磷等。呼吸强度达到峰值，一些代谢产物开始积累。在衰退期，菌丝干重下降，在一定时期内没有变化。大多数次生代谢产物是在此阶段合成的，大多数细胞中出现大液泡。一些菌丝体会自溶。病毒复