第四章微生物的生长及其环境
为什么微生物生长曲线图中虚线微端没有下降而实线下降了？
1.为什么稳定期细胞总数不再增加？
①营养物质被消耗不能满足生长需要
②代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平
③pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应
2.分批培养，就是指将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。

3.连续培养，基本上说来就是在一个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断地加入新的培养基，另一方面又以相同的速率流出培养物（菌体和代谢产物），以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定，即处于稳态。

4.同步生长：就是指在培养物中所有微生物细胞都处于同一生长阶段，并都能同时分裂的生长方式。

同步培养法：就是能使培养物中所有微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法。

同步培养的方法通常分为诱导法和选择法两种。

诱导法：是采用物理、化学因子使微生物细胞生长进行到某个阶段而停下来，使先期到达该阶段的微生物细胞不能进入下一生长阶段，待全部群体细胞都到达该生长阶段后，再除去该因子，使全部群体细胞同时进入下一个生长阶段，以达到诱导微生物细胞同步生长的目的。

选择法PPT截屏
5.多重环境因子影响微生物生长的规律
1、Liebig 最低浓度定律：即微生物总生物量由环境中满足于微生物生长所需营养物质的最低浓度所决定。

当环境中某种营养物质被消耗饴尽或至一定浓度以下时，可使微生物的生长停止，即使此时培养基中没有任何毒性物质存在，而且其他营养物质仍很丰富，当添加少量这种营养物质时则微生物的生长可以重新开始。

2、Shelford 耐受定律：当环境因子低于或高于某一个微生物不能生存或生长的阈值时，就成为生长限制因子，而与营养物质的供给无关。

上述规律也适用于人工条件下的微生物生长。

6.微生物群体感应作用
就是细菌能够通过感应信号分子的水平监测自身的群体密度，该信号分子浓度随着细菌群体数量的增加而增加，直到达到某个阈值，就将群体密度已达到某个临界水平或数量的信息传递给细菌，引起细菌表达一系列密度感应-依赖的基因，控制群体数量的增加。

由于信号分子可以刺激细胞释放信号分子，故信号分子又被称作自诱导剂，群体感应作用又被称作自诱导作用。

“群体感应作用”生物学意义
群体感应作用是一个非常精细的过程。

以胞外酶的产生和释放为例，如果仅由几个细菌细胞释放出酶，由于酶量太少很快扩散开来而被稀释，因而不产生效应。

通过群体感应作用进行控制，细菌在释放酶之前达到了一个很高的密度水平，其结果所释放的酶浓度足以产生有意义的影响。

这对于在寄主体内、土壤或水环境中生存的细菌具有很大的优点。

如果病原菌在产生致病因子，逃逸进入寄主组织之前能够在侵染位增殖到很高数量水平，就有更好的机会突破寄主防御系统、成功地在寄主体内扩散。

对于与寄主细胞共生和寄生的细菌来说，通过群体感应作用控制细菌群体数量也具有非常重要的作用。

7.环境因素对微生物生长的影响
1.温度（笔记本）
2.pH
pH影响微生物生长机制：
（1）介质pH影响生活环境中营养物质的可给态和有毒物质的毒性；
（2）介质pH影响菌体细胞膜的带电荷性质、膜的稳定性及膜对物质的吸收能力；
（3）一定范围的介质pH还可造成菌体表面蛋白变性或水解。

(一) 嗜中性微生物
生长的pH范围是pH5.—8.0，最适生长pH近中性（pH7.0）。

大多数细菌属于嗜中性微生物。

（二）嗜酸性微生物
最适生长pH在5.5以下生长的微生物称之为嗜酸性微生物。

（三）嗜碱性微生物
生长的pH范围是pH7.0—11.5，最适生长pH在8.0以上。

3.氧（PPT看不懂呀）
4.水活度
嗜高渗微生物：只能在高渗溶液中生长的微生物。

耐高渗微生物：能够忍耐高渗环境，并在高渗环境中生长离开了高渗环境仍然能够生长的微生物。

嗜盐微生物：需要在含高浓度氯化钠盐溶液中才能生长的微生物。

温和嗜盐微生物:仅需要在含大约3%氯化钠的介质中生长，如很多海洋细菌。

极端嗜盐微生物：需要在9%甚至饱和氯化钠溶液中生长，如某些古生菌，通常可在饱和盐池中发现它们的踪影。

8.消毒，灭菌，防腐
灭菌: 凡是能够杀死或消除材料或物体上全部微生物的方法；
消毒: 能够杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物，使之不致引起疾病的方法；
防腐: 能够防止或抑制微生物生长，但不能杀死微生物群体的方法。

1、干热灭菌法
干热灭菌：1500C～1700C下处理1-2小时。

适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。

优点：可保持物品的干燥
火焰灭菌（灼烧灭菌）：常用于金属性接种工具、污染物品及实验材料等废弃物的处理。

2.湿热灭菌
湿热灭菌是利用热蒸汽灭菌。

在相同温度下，湿热的效力比干热灭菌好。

为什么在相同温度下，湿热的效力比干热灭菌好？
①热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强
②热蒸汽比热空气穿透力强
③蒸汽潜热大，当气体转变为液体时可放出大量热量，故可迅速提高灭菌物体的温度。

2、湿热灭菌
煮沸消毒、高压蒸汽灭菌、间歇加热灭菌、巴氏消毒、实罐灭菌
煮沸消毒：水，1000C处理15min以上。

高压蒸汽灭菌(autoclave): 应用最广泛的灭菌方法。

将待灭菌的微生物放置在有少量水的加压蒸汽灭菌锅内。

将锅内的水加热煮沸，并将其中的空气彻底驱尽后将锅封闭。

再持续加热就会使锅内的蒸汽压逐渐上升，从而使温度达1000C以上。

为达到良好的灭菌效果，一般要求温度应达到1210C（压力为1kg/cm2或15磅/平方英寸）, 时间维持15～20分钟，也可采取较低温度（1150C,压力为0.7kg/cm2或10磅/平方英寸）维持35分钟的方法。

使用于一切微生物学实验，医疗结构或发酵工厂中对培养基等多种器
材、物料的灭菌。

该法不是利用高压来杀死微生物，而是利用提高压力使水的沸点升高，以提高水蒸汽的温度，更加有效地杀灭微生物。

巴氏消毒法(pasteurization): 低温消毒法，一般在630C ,30min或720C ,15min。

用于牛奶，啤酒，果酒，酱油等不能进行高温灭菌的液体。

可杀死其中的病原菌如结核杆菌、伤寒杆菌等，同时又不损害营养与风味。

为什么磺胺对人体细胞无毒性？
因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶二氢蝶酸合成酶、二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶，故不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，而必须直接利用营养物中的叶酸做为生长因子。