文档介绍：第五章微生物的生长繁殖与生存因子
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微生物的生长繁殖
微生物生长繁殖的概念
生长——微生物细胞吸收营养物质,进行新陈代谢,当同化作用>异化作用时,生命个体的重量和体积不断增大的过程。
繁殖——生命个体生长到一定阶段,通过特定方式产生新的生命个体,即引起生命个体数量增加的生物学过程。
发育——从生长到繁殖,是生物的构造和机能从简单到复杂、从量变到质变的发展变化过程,这一过程称为发育。
个体生长——微生物细胞个体吸收营养物质,进行新陈代谢,原生质与细胞组分的增加为个体生长。
群体生长——群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。
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1. 单细胞微生物的生长繁殖
生长:同化作用大于异化作用,细胞不断增长。
繁殖:单细胞个体生长到一定程度时,一个亲代细胞分裂为两个大小、性状与亲代细胞相似的子代细胞,使得个体数目增加。
世代时间:细菌的两次细胞分裂之间的时间。
2. 多细胞微生物的生长繁殖
生长:细胞数目增加,个体数目不增加。
繁殖:细胞数目增加,个体数目也增加。
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研究微生物生长的方法
(一) 分批培养(batch culture)
1. 概念:分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基的容器内,保持一定的温度、pH和DO,微生物在其中生长繁殖。培养基一次性加入,不更换。
2. 细菌生长曲线
以培养时间为横坐标,以计数获得的细菌数目的对数为纵坐标,可得到一条定量描述液体培养基中微生物生长规律的实验曲线,该曲线则称为生长曲线。( growth curve )。
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生长曲线的制作
将少量单细胞的纯培养,接种到一恒定容积的新鲜液体
培养基中,在适宜条件下培养,每隔一定时间取样,
测细菌细胞数目。以培养时间为横坐标,以细菌增长数目
的对数为纵坐标,绘制所得的曲线。
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其它名称:迟滞期、调整期、适应期
:活菌数几乎没增加,曲线平行于横轴。
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初始阶段:细菌要适应新的环境,细菌总数有所减少
末期:生长繁殖速度加快,细菌总数有所增加
细胞内RNA特别是rRNA含量增高,原生质嗜碱性增强
合成代谢活跃(核糖体、酶类、ATP合成加快),开始细胞分裂
对外界不良条件敏感,(如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物)
:适应新的环境条件,合成新的酶,积累必要的中间产物
①.停滞期(lag phase)
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◆接种群体菌龄: 用对数生长期的菌种接种时,其停滞期较短,甚至检查不到停滞期
◆接种量:一般来说, 接种量增大可缩短甚至消除停滞期
◆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。
◆世代时间:世代时间短,即繁殖速度较快的菌种的停滞期一般较短
★影响停滞期长短的因素
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应用
◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期;
采取的缩短lag phase 的措施有:
①增加接种量; (群体优势----适应性增强)
②采用对数生长期的健壮菌种;
③调整培养基的成分,在种子培养基中加入发酵培养基的某些成分。
④选用繁殖快的菌种
◆在食品工业上,尽量在此期进行消毒或灭菌
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②.对数期(log phase)
其他名称:指数期
现象:细胞数目以几何级数增加,其对数与时间呈直线关系。
特点:
生长速率常数最大,世代时间最短,细胞数目以几何级数增加
菌体大小形态、生理特征等比较一致
代谢最旺盛
对不良环境因素的抵抗力强
影响因素:
菌种、营养成分、营养物浓度
培养温度、DO、抑制剂
世代时间G=( t2- t1)/[(lg X2-lg X1)]
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