微生物的生长繁殖
• 细胞形态显著改变,产生膨大、不规则的多样 性退化形态。
➢ 有的细胞内多液泡; ➢ 有的微生物因蛋白水解酶活力增强而自溶; ➢ 有的产生抗生素等次级代谢产物; ➢ 有的产生芽孢释放。
• 细菌生长曲线只有在体外人工培养的条件下才能 观察的到。
3、生理代谢及遗传研究的最佳时期。 4、观察研究细菌的性状均应选用该期细菌,
可获得准确结果。
细菌的稳定期
• 由于对数期细菌大量增殖,使营养物质消耗,酸、醇、毒 素或过氧化氢等有害代谢产物累积,PH、氧化还原电势 等环境条件改变,细菌繁殖速度下降。
• 此期细菌的繁殖数与死亡数大致平衡。 • 细菌形态和生理性状常有改变
最适温度30-37℃,绝大多数微生物,病原菌。
• 高温型微生物(嗜热菌)
最适温度50 -60℃
气体(O2、CO2、少量N2)
➢ 专性需氧菌
必须有氧才能生存,如:结核杆菌、霍乱弧菌
➢ 微需氧菌
在低氧压(5%-6%)生长最好,高于10%抑制生长。如:空肠弯曲菌、 幽门螺杆菌
➢ 专性厌氧菌
只能在无氧条件下生存,如:破伤风梭菌、脆弱类杆菌。
短,进行平衡生长,菌体内酶系活跃,代谢旺 盛,呈几何级数增加,在生长曲线图上活菌数 量呈直线上升,达到顶峰。 • 该期细菌的形态、染色性、生理活动较典型, 群体的形态与生理特征最一致,对外界因素作
用比较敏感。
对数生长期在生产中的应用
1、此时期是生产上用于接种的最佳菌龄。
2、发酵工业应尽量延长该期,以达到较高菌 体密度。
• 耐碱微生物 PH﹥9可以生活
脱氮硫杆菌PH11下可以生活。
• 耐酸微生物 PH﹤4可生活
氧化硫杆菌PH1下可以生活
适宜的酸碱度(PH)
• PH的作用机理
➢ PH能影响细胞膜的电荷,从而影响营养物质的吸 收
➢ PH能影响代谢过程中酶的活性,从而影响微生物 的生命活动。
• 生产中的应用
➢ 消毒防腐:如醋酸可杀死沙门氏菌,大肠杆菌等。
第二节 微生物的生长与繁殖
生长、繁殖的概念 微生物生长繁殖的条件 不同微生物个体的繁殖方式
群体生长繁殖的规律
生长&繁殖
• 生长:指个体的长大,是细菌总重量增长的过程, 量变的过程。
• 繁殖:指微生物个体数目的增加,是一个产生新 的生命个体的质变过程。
• 随着群体中各个个体的进一步生长、繁殖,就引 起了这一群体的生长。
• 最适生长温度: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产物最高的培养温度。例:
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℃.
按微生物生长温度范围分类
• 低温型微生物(嗜冷菌)
最适温度10-20 ℃,分布于地球两极的水域、土 壤,海洋或冷藏的场所中。
• 嗜温型微生物 (嗜温菌)
• 生长和繁殖速度快是微生物的特征之一。
微生物生长繁殖所需条件
1、充足的营养物质 2、适宜的酸碱度 3、适宜的温度 4、气体 微生物生长所需气体主要是O2和
CO2,还有少量N2。
充足的营养物质
•水 • 碳源 • 氮源 • 无机盐 • 生长因子
适宜的酸碱度(PH)
• 微生物生长的PH范围
➢ 总体来说,微生物生长2﹤PH ﹤9,少数例外, 绝大多数在5-9。
➢ 兼性厌氧菌
有氧无氧均可生存 如:大多数病原菌
气体(O2、CO2、少量N2)
• CO2对细菌生长也很重要。大部分细菌在新 陈代谢过程中产生的CO2已经可以满足需要。
• 有些细菌在初分离时需要人工供给5%-10% 的CO2才能生长良好。
不同微生物生长繁殖的方式
种类
繁殖方式
细菌、支原体、 二分裂方式进行繁殖 立克次氏体、 螺旋体、衣原 体的始体
适宜的温度
• 微生物生长有一定的温度范围。 • 微生物生长的最适温度因种类而不同。
微生物生长的三基点温度
• 最低生长温度:微生物能进行生长繁殖的最低温度界限。 此范围上能生长但生长很慢,低于此温度则生长受到抑制 甚至死亡,一般-10℃—-5℃,极端-30 ℃。
• 最高生长温度:微生物能进行生长繁殖的最高温度界限。 此范围上能生长但生长很慢,高于此温度则易于衰老和死 亡,一般80℃—95℃,极端105 ℃ -150 ℃。
细菌的生长曲线
• 培养时间为横坐标 • 活菌数的对数值为纵坐
标 • 反映微生物从生长到死
亡的一般生长繁殖规律 • 迟缓期 • 对数期 • 稳定期 • 衰亡期
细菌生长迟缓期
• 迟缓期是菌种被接种于培养基后适应新环境的 最初阶段。
• 处于该阶段的细菌,代谢活跃,体积增大,胞 质内蓄积了足够量的酶、辅酶和中间产物,但 不分裂,菌数不增加。
➢ 格兰阳性菌染色性变成阴性 ➢ 细菌芽孢形成 ➢ 合成较多代谢产物
稳定期在生产中的应用
发酵生产产物形成的重要时期(抗生素、氨基 酸等)。产物达到最高,生产上应尽量通过补充 营养物质、调节温度和PH等措施来延长此期,提 高产量。
活细胞数目稳定,是计数细菌最大生长量的最 佳时期。
衰亡期
• 生长环境不利于微生物生长,细胞分解代谢大 于合成代谢,导致菌体死亡,出现“负增长”;
➢ 每种微生物有适合自己生长的PH三基点值,例如: 大肠杆菌:最低PH是3;最适6-8;最高9.5。
适宜的酸碱度(PH)
• 碱性微生物(多数细菌、放线菌。)
喜欢偏酸的环境,细菌:7-7.5.霍乱弧菌8.0-9.2
• 嗜酸微生物(多数真菌和酵母菌)
适合偏酸环境,霉菌:最适PH4.0-5.8;酵母菌:3.8-6.0.
• 迟缓期长短因细菌种类、菌龄和接种前后培养 基成分的差异等因素有关,一般1-4小时。
迟缓期在生产中的应用
为提高生产效率,发酵工业常采用缩短迟缓 期的方法:
➢ 以对数期的菌体作种子菌; ➢ 适当增大接种量; Байду номын сангаас 采用营养丰富的天然培养基。
细菌的对数生长期
• 指在培养后8-18小时阶段。 • 该阶段细菌生长迅速,细胞每分裂一次的代时
酵母菌 丝状真菌 放线菌 病毒
具无性繁殖和有性繁殖,以无性繁殖为主
繁殖主要通过菌丝断裂,形成各种无性孢子 进行无性和有性繁殖,以无性繁殖为主 多以无性的分生孢子进行繁殖,分生孢子主 要通过细菌内横隔分裂的方式形成。 增殖
群体生长繁殖规律
• 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