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关于微生物反应动力学课件

属名:大写字母开头,是拉丁词的名词, 用以描述微生物的主要特征;
种名:小写字母打头,是一个拉丁词的 形容词,用以描述微生物的次要特征。
例如:
Staphylococcus aureus,前一个词是
属名,是拉丁语的名 词,是“葡萄球菌” 的意思。第二个词字 是种名,是拉丁语的 形容词,意思是“金 黄色”。所以学名是 “金黄色葡萄球菌”。
图3-1 微生物细胞生长繁殖的温度范围
三、溶解氧与氧化还原电位Eh
• 氧是在溶解状态下被微生物利用的,可以培养基的氧化还原 电位Eh作为定量表示厌氧程度的方法。除与氧分压有关外, Eh还受pH的影响。pH值低时,氧化还原电位高;pH值高 时,氧化原电位低。当pH一定时,溶氧水溶液的Eh与溶解 氧浓度(D0)的对数成正比。所以,由所测得的Eh可求得 所需的DO值。
烟草花叶病毒
噬菌体(DNA病毒)
3.1.2 微生物的化学组成Βιβλιοθήκη 微生物菌体的80%左右是水分。
湿菌体(wet cell mass)所含水分是指菌体在 100℃前后干燥直到恒重时减少的量。除去水 分的菌体称为干菌体(dry cell mass)。
微生物菌体中除水分外,其余为蛋白质、碳水 化合物、脂肪、核酸、维生素和无机物等化 学物质。
关于微生物反应动 力学
主要内容 1、基本概念 2、微生物反应的物量衡算 3、微生物反应的能量衡算 4、微生物反应动力学
3.1 基本概念
3.1.1微生物的分类与命名 微生物(Microorganism, microbe)是 对那些肉眼不能直接观察到、微小的、但能 维持生命并繁殖的生物的通称, 包括细菌、放线菌、变形菌、 真菌、藻类和原生动物等。
酵母菌的生长方式有出芽繁殖、裂殖和芽裂 (如同菌丝生长)三种。在最适条件下, 酵母在45 min内就可以分裂,比较典型的 分裂时间为90~120 min。
霉菌的生长特性是菌丝伸长和分枝。从菌丝 体(顶端生长)的顶端细胞间形成隔膜进 行生长,一旦形成一个细胞,它就保持其 完整性。霉菌的倍增时间可短至60~90 min,但典型的霉菌倍增时间为4~8 h。
细胞中某些元素(除碳、氧、氮和氢外)的含 量,一般以磷、钾为多,其次是钙、镁、硫、 钠、氯、铁、锌、硅等。另外,还含有微量 的铝、铜、锰、钴等。
3.1.3 生长特性
由于微生物种类各异,不同微生物的生长特性亦有很大 差别。
细菌以分裂方式进行的繁殖。在适宜的生长
条件下,某些细菌的世 代 时 间 可 达 10 ~ 20min 。然而,比较典型的世 代时间为40~60 min。 当细菌分裂为二分裂时 ,世代时间等于倍增时 间(菌体量增加一倍所 需时间)。
霉菌(mould, mold)是丝状真菌(filamentous fungi)的一个通俗名称,在自然界分布很广, 其生长所要求的相对温度比细菌低。真菌有核, 呈丝状,直径一般为3~10μm,多分枝,有 或无隔膜。
霉菌多为腐生菌,也
有少数寄生于动物或
植物体内。它们具有
广泛的降解和合成能
力,是发酵生产某些
• 碳源是指可构成微生物细胞和代谢产物中碳 架来源的营养物质。碳源的主要作用是构成 细胞物质和供给微生物生长发育所需的能量。 大多微生物以有机含碳化合物作为碳源和能 源,例如糖类、淀粉、油脂等。光能自养微 生物( photoautotroph)是利用光为能源, 二氧化碳为主要碳源。
• 氮源主要是提供合成原生质和细胞其它结 构的原料,一般不提供能量。在微生物工 业中,硫氨、尿素、豆饼和玉米浆等是较 为常用的氮源。
• 好氧性微生物在Eh值为+0.1伏以上均可生长,以Eh等于 +0.3~+0.4伏时为适。厌氧微生物只能在Eh值小于+0.1伏以 下生长。兼性厌氧微生物在+0.1伏以上或以下均能生长。
二、温度
• 是影响微生物生长和繁殖的最重要的因素 之一。在一定范围内,微生物的代谢活动 与生长繁殖随着温度的上升而增加,温度 上升到一定程度,开始对机体产生不利影 响,如温度继续提高,细胞功能急骤下降, 以至死亡。
• 各种生物有其最适生长温度、最高生长温 度与最低生长温度,并且,最适、最高和 最低温度回因环境条件变化而变化。
病毒能在活细胞内繁殖, 但不能在一般培养基中 繁殖。病毒是通过复制 方式进行繁殖,即感染 细胞后“接管”寄主细 胞的生物合成机构,按 病毒的遗传特性,合成 病毒的核酸和蛋白质, 并且以指数方式进行复 制,幂大于2。
流行性感冒病毒
3.1.4 影响微生物反应的环境因素
一、营养物质
• 分为碳源、氮源、无机元素、微量营养素或 生长因素等。
分 类 : 界 ( Kingdom ) 、 门 ( Phylum ) 、 纲 ( Class ) 、 目 ( Order ) 、 科 ( Family ) 、 属 (Genus)、种(Species)。
种 以 下 有 变 种 ( Variety ) 、 型 (Form)、品系(Strain)等。
命名:“双名法”。
• 无机元素的主要功能是:构成细胞的组成 成分;作为酶的组成成分;维持酶的作用; 调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化还原 电位等。需要量较大的无机元素是磷、硫、 镁、铁、钾、钙等,还需要几种微量的金 属元素,如锰,钴,铜,锌等。
生长因素(growth factor):微生物维持 正常生活所不可缺少的,但其需要量又不 大。根据化学结构和代谢功能可将其分为 三类:即维生素、氨基酸和嘌呤、嘧啶。 工业生产中,常利用玉米浆等作生长因素 的供应量。
重要物质的主力军。
酵母菌(yeast) 是一个通 俗名称,是典型的真核 生物,多为单细胞,有 的也呈丝状。有的酵母 通过出芽进行无性繁殖, 也有的酵母进行分裂繁 殖。酵母既可进行好氧 呼吸,又能进行厌氧呼 吸。酵母菌在酒类酿造 中是不可缺少的。
病毒(virus)是存在于动物、植物、昆虫、真菌、藻类和细菌细 胞内的专性寄生物,是最小的微生物。病毒本身不具备或具 备最低的合成和代谢能力,只能在寄主细胞内生长繁殖,常 导致寄主细胞被破坏和死亡。寄生于细菌细胞内的病毒又称 为噬菌体。噬菌体是危害细菌发酵的重要根源。
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