掌握1、微生物的典型生长曲线及对生产的指导意义2、影响微(精)
4.3 微生物典型生长曲线
《微生物学》微生物典型生长曲线典型生长曲线:生长曲线的制作生长曲线的制作：接种适温培养定时取样测定生长量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。
典型生长曲线:时期的划分：按照生长速率常数（growth race constant）不同典型生长曲线:1.延滞期、缓慢期其它名称：停滞期、调整期、适应期。
1.现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。
2.特点：生长速率常数= 0细胞形态变大或增长；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），易产生诱导酶；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）。
3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物。
典型生长曲线:★影响延迟期长短的因素◆菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；◆接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期；◆接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；◆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。
典型生长曲线:★认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义◆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典型生长曲线:2、对数期其他名称：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，即代时最短。
掌握微生物生长曲线的实践意义
掌握微生物生长曲线的实践意义一、微生物生长曲线的概念微生物生长曲线是指微生物在培养基中生长过程中的生长规律所形成的曲线。
它通常可分为四个阶段：潜育期、指数增长期、稳定期和衰老期。
通过监测微生物生长曲线，可以了解微生物的生长规律和特点，为微生物的培养、鉴定和应用提供重要的参考。
二、实践意义1. 制定合理的发酵生产方案通过掌握微生物生长曲线，可以了解微生物在不同生长阶段的生长速率和代谢特点，为发酵生产的工艺优化提供科学依据。
通过合理调控培养条件和生长环境，可以有效地控制微生物的生长状态，提高产物的产率和品质。
2. 预测微生物的生长趋势在实际的微生物培养和应用过程中，了解微生物生长曲线的特点可以帮助我们及时发现微生物的生长趋势，并进行预测和分析。
这对于控制微生物污染、预防微生物疾病和预测微生物的生长稳定期都具有重要意义。
3. 优化微生物鉴定和筛选通过对微生物生长曲线的观察，可以快速鉴定和筛选出具有快速生长和代谢特点的微生物菌种，为微生物资源的有效利用和开发提供重要参考。
4. 分析微生物对环境的响应在环境微生物学和微生物生态学领域，掌握微生物生长曲线可以帮助我们分析微生物对环境变化的响应，了解微生物对外界环境的适应能力和生存机制。
这对于环境修复和资源利用有着重要的意义。
5. 指导微生物药物和生物肥料的研发在微生物制剂的研发过程中，了解微生物的生长规律和特点可以帮助我们寻找适合的菌株和优化培养条件，提高产品的质量和稳定性。
通过掌握微生物生长曲线，还可以对微生物的生长状态和代谢产物进行监测和分析，为微生物药物和生物肥料的研发提供指导。
三、结语掌握微生物生长曲线的实践意义十分重大，它不仅可以为微生物的培养、鉴定、生产和应用提供科学依据，还可以在微生物学、环境学、医学和工程领域发挥重要作用。
加强对微生物生长曲线的理论研究和实践应用，不仅有助于深化对微生物生长规律的认识，更能为相关领域的发展和进步做出重要贡献。
四、微生物生长曲线的监测方法和技术为了更准确地掌握微生物生长曲线的实践意义，科学家们开发了许多监测微生物生长曲线的方法和技术。
微生物之生长曲线
二、以比生長速率和時間作圖
1 dX 比生長速率 µ = X dt
步驟說明: 1. 取0.1g之酵母菌加入100mL培養液； 2. 取菌液加入比色管，測其吸光值，此時為0時之 吸光值；同時將部份菌液做連續稀釋，選一濃 度之菌液做塗碟或倒碟，次日計算其菌數； 3. 加入2g葡萄糖(glucose)至菌液中，經15-20分後， 再取菌液測其吸光值， 如此重覆至少6次。每次 皆用部份菌液做菌數計算，如上所述。 4. 完成後以吸光值跟時間作圖，吸光值及總菌數 作圖(並求其直線方程氏)及總菌數跟時間作圖； 5. 討論各圖之意義。 6. 如已作過直接計數法之組，應以當時所得直線 方程式結果，將此次之吸光值，代入，求菌數， 比較兩者之結果。
微生物之生長曲線
1 微生物生模式
1.1 生殖(Reproduction) 微生物在適當環境下攝取足夠養分，使細胞長大， 也會進行繁殖，因此 生長 包含: 1. 個別細胞之生長與繁殖 2. 微生物族群之增加 微生物生殖分為: 1. 有性生殖(sexual reproduction): 雌、雄細胞發生 融合及交換遺傳物質 2. 無性生殖 (asexual reproduction): 出芽生殖(budding) 、二分裂生殖法(binary fission) 、分支生殖法(branching) 、絲狀生殖 法(mycelial growth) 或尖端生長(apical growth)
1.2 微生物生長之測定方法 一、細胞數量之測法 1. 抹片顯微鏡計數法 2. 特殊玻片顯微鏡計數法:血球計數器 3. 平板測定法:培養皿，菌落30-300個 4. 薄膜過濾計數法: 0.45µ m濾膜，菌落 <200個 二、細胞重量之測法 1. 細胞乾重法 2. 濁度法 3.氮含量測定法
微生物生长曲线细菌生长曲线的区别
微生物生长曲线细菌生长曲线的区别微生物生长曲线是描述微生物在特定时间内生长数量变化的一种图形表示方法。
它是微生物学研究中非常重要的概念，可以帮助我们更深入地了解微生物的生长规律，帮助我们预测微生物在不同环境下的生长情况。
在微生物学中，我们常常会听到微生物生长曲线这个概念，但是不同类型的微生物可能具有不同的生长规律，因此我们也常常会听到细菌生长曲线的概念。
那么微生物生长曲线和细菌生长曲线有什么区别呢？接下来，我们将从深度和广度两个方面来探讨这个问题。
深度方面来看，微生物生长曲线是一个更加宏观和综合的概念，它可以用来描述不仅仅是细菌，还可以用来描述真菌、古菌等各种微生物在不同环境下的生长规律。
微生物生长曲线一般分为四个阶段：潜伏期、指数期、对数期和平稳期。
在潜伏期，微生物适应环境、增殖准备；指数期是细胞增殖最为迅速的时期；对数期是细胞数量以对数倍增长的时期；平稳期是细胞数量维持在一个相对稳定的阶段。
而细菌生长曲线则是微生物生长曲线中的一种特殊情况，它更多地指代细菌在不同环境中的生长规律，通常也分为潜伏期、指数期、对数期和平稳期。
但需要注意的是，不同类型的细菌在不同环境中的生长曲线可能会有所不同，因此在研究细菌生长曲线时需要具体问题具体分析。
广度方面来看，微生物生长曲线涉及到的范围更加广泛，包含了各种不同类型的微生物在不同环境下的生长规律。
而细菌生长曲线则更偏向于研究细菌在不同环境下的生长规律，更具体、更细致。
在实际的微生物学研究中，我们常常会根据具体的研究对象和研究目的选择使用微生物生长曲线还是细菌生长曲线来进行研究，以更好地满足研究的需要。
总结来看，微生物生长曲线和细菌生长曲线在深度和广度上有一定的区别。
微生物生长曲线更宏观、更综合，适用于研究各种类型的微生物在不同环境下的生长规律；而细菌生长曲线则更具体、更针对性，适用于研究细菌在不同环境下的生长规律。
在实际研究中，需要根据具体问题和研究目的来选择使用哪种生长曲线进行研究，以更好地帮助我们深入理解微生物的生长规律。
兰州理工大学854微生物学2020年考研专业初试大纲
《微生物学》（Microbiology）科目考试大纲考试科目代码：854适合专业：生物与医药（0860）课程性质和任务：微生物学是现代生物学的重要分支学科，是许多学科专业的基础课程，其主要内容包括微生物的生理、代谢、遗传、免疫、生态、分类鉴定、生物多样性及微生物技术等。
要求考生对微生物学的基本概念、专业词语、技术原理有较深的理解，系统掌握微生物主要类群的形态特征、细胞结构与功能、繁殖方式、生长规律及生活史、营养类型、代谢及其调控、遗传变异与育种、生态等基本理论知识以及相关实验技术，并具有灵活运用所学知识分析和解决问题的能力。
考试主要内容及基本要求：1.绪论掌握微生物的概念和特点；熟悉微生物学科发展史；了解微生物学对生命科学基础理论研究的贡献及在医药、工业、环境保护等方面的应用。
2.微生物的纯培养和显微技术掌握微生物学的基本研究方法和研究手段，包括无菌技术、纯种分离与培养技术；了解显微镜的种类及其原理。
3.微生物类群、形态构造与功能掌握各类微生物，包括细菌、放线菌、古生菌和真菌的概念及基本结构特点；掌握原核微生物细胞壁的结构与功能、细胞壁以内的构造（如细胞质和内含物）、芽孢及以外的构造（糖被、鞭毛等）；掌握真菌（主要是酵母、霉菌）的形态构造、菌落特征、繁殖方式和生活史；了解微生物在工业中的应用。
4.微生物的营养和培养基掌握微生物生长所需的营养素、选用和设计培养基的基本原则；理解微生物营养类型的特点及多样性、营养物质进入细胞的机制；熟悉实验室培养微生物的常用培养基及制备培养基的一般规范；熟悉培养基的种类及特点、工业中常用的提供微生物营养素的来源。
5.微生物的代谢掌握生物氧化概念、异养型微生物的产能代谢途径、重要的物质合成途径及其实践意义；理解微生物代谢的主要调节机制及微生物代谢调控在发酵生产中的应用；熟悉次生代谢的特点及主要产物；了解自养微生物的CO2固定途径，合成代谢和分解代谢的关联性。
6.微生物的生长繁殖及其控制掌握微生物生长的测定方法、微生物的群体生长规律（典型生长曲线）及其意义、影响微生物生长繁殖的主要因素及其在微生物培养中的应用；理解有关控制有害微生物的一些基本概念；熟悉常用的灭菌和消毒方法、微生物的培养方法；熟悉常用化学杀菌剂、消毒剂、抗生素和治疗剂的种类、功效及其杀菌、抑菌原理。
微生物的生长曲线及相关知识点
微生物的生长曲线及相关知识点一、概述微生物是一类极小的生物体，可以在各种环境中进行生长和繁殖。
它们的生长过程受到许多因素的影响，包括温度、pH值、营养物质和氧气等。
了解微生物的生长规律对于工业生产、环境保护和食品安全具有重要意义。
本文将介绍微生物的生长曲线及相关知识点，帮助读者更好地了解微生物生长的特点和规律。
二、微生物的生长曲线微生物的生长过程可以用生长曲线来描述，一般包括四个阶段：滞留期、指数期、静止期和逝去期。
1. 滞留期在这个阶段，微生物适应新的环境，准备开始生长和繁殖。
这个阶段的时间长短取决于微生物的种类和环境条件。
2. 指数期一旦微生物适应了新的环境，它们就开始以指数增长的方式进行繁殖。
这是微生物生长最快的阶段，细菌数量呈指数级增长。
3. 静止期当环境中的营养物质耗尽或者有毒物质积累时，微生物的生长速度会减缓甚至停止。
这个阶段被称为静止期，微生物会进入休眠状态等待新的适宜条件出现。
4. 逝去期在最终阶段，微生物的数量开始减少，直至全部逝去。
这可能是由于环境不适宜、营养物质耗尽或者毒素积累等原因。
三、微生物生长的影响因素微生物的生长过程受到许多因素的影响，下面将介绍几个重要的影响因素。
1. 温度温度是微生物生长的重要影响因素，它影响微生物的新陈代谢和酶活性。
细菌通常可以分为三类：嗜热菌、中温菌和嗜冷菌，它们分别在不同的温度范围内生长。
2. pH值pH值也是微生物生长的重要因素，不同的微生物对pH值的适应范围不同。
有些微生物适应酸性环境，有些适应碱性环境，而有些在中性环境中生长。
3. 营养物质微生物需要各种营养物质来进行生长和繁殖，包括碳源、氮源、磷源和微量元素等。
不同的微生物对营养物质的需求也各不相同。
4. 氧气氧气是许多微生物进行新陈代谢的必需物质，但也有一些微生物可以在无氧条件下进行生长。
不同的微生物对氧气的需求也不同。
四、微生物生长与工业生产微生物的生长规律对工业生产具有重要意义，特别是在制药、食品加工、酿酒等行业。
第7章微生物的生长(简)
连续培养原理
原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时， 一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流
方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能 长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。
连续流入 新鲜培养液
单批培养 恒浊法 恒化法
lg细胞数（个/ml）
连续培养
单批培养
④衰亡期(decline phase) 细菌死亡率逐渐增加，群体中活菌数目急剧下降， 出现了“负生长”。其中有一段时间，活菌数呈几何级 数下降，故有人称之为“对数死亡阶段”。 这一阶段的细胞，有的开始自溶，产生或释放出一 些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体 细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊， 有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性 反应等。
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显 微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
第一节 微生物生长的测定
在微生物学情况进行测定
1、培养平板计数法 2、膜过滤培养法 3、显微镜直接计数法
三. 以生物量为指标测定微生物的生长
认识延迟期的特点及原因对实践的指导意义：
◆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
抑制大多数其它微生物的生长，使待分 离的微生物生长更快, 数量上升 直接挑取待分离的微生物的菌落获得纯培养。 ＊利用选择培养基进行直接分离 ＊富集培养
利用选择培养基分离
微生物的生长曲线图及在实践中的意义
微生物的生长曲线图及在实践中的意义微生物生长曲线是以微生物数量（活细菌个数或细菌重量）为纵坐标，培养时间为横坐标画得的曲线。
一般说，微生物（细菌）重量的变化比个数的变化更能在本质上反应出生长的过程。
曲线可分为三个阶段即生长率上升阶段（对数生长阶段）、生长率下降阶段及内源呼吸阶段。
典型的微生物生长曲线包括四个时期：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期。
1、迟缓期该期菌体增大，代谢活跃，为细菌的分裂繁殖合成并积累充足的酶、辅酶和中间代谢产物；迟缓期长短不一，按菌种本身的遗传特性、菌龄和菌量，以及营养物等不同而异，一般为1～ 4小时。
2、对数期生长速率常数r最大，细胞每分裂一次所需要的时间——代时（generation time，g，又称增代时间）最短；细胞进行平衡生长（balanced growth），菌体各部分的成分均匀；酶系活跃，代谢旺盛；细胞群体的形态与生理特性最一致；微生物细胞抗不良环境的能力最强。
3、稳定期生长速率常数等于0，即新增细胞数和死亡细胞数几乎相等，二者处于动态平衡，活菌数保持相对稳定并达到最高水平，菌体产量也达到最高点；细菌分裂速度降低，代时逐渐延长，细胞代谢活力逐渐减退，开始出现形态和生理特征的改变；细胞内已经开始累积储藏物质，例如肝糖粒、异染颗粒、脂肪粒等；多数芽孢细菌在此期构成芽孢；许多关键的蒸煮产物主要在此期间大量累积并达至最高峰。
4、衰亡期细胞形态发生变化（整体表现为多形态，例如管状或圆形的发育形态），甚至畸形；细胞新陈代谢活力明显降低，有的微生物因蛋白水解酶活力的进一步增强引致菌体丧生并充斥着菌体自溶，释放出来新陈代谢产物；有些革兰氏阳性菌染色反应反应变成阳性；有的微生物在此期间进一步合成或释放对人体有益的抗生素等次级代谢产物，而芽孢杆菌在此期间释放芽孢。
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培养基pH变化的原因及调节
原因: 1.大多数M使培养基pH下降.如乳酸菌分解G产生乳酸
2、有些M使培养基pH上升.如尿素细菌水解尿素产生氨
过酸时： 加NaOH、Na2CO3等碱液中和 治标 过碱时： 过碱时：加H2SO4、HCl等酸液中和 pH调节 加适当氮源：加尿素、NaNO3、 NH4OH或蛋白质 提高通气量 加适当碳源：加糖、乳酸、醋酸、 柠檬酸或油脂等 过碱时 降低通气量
9
-1 lg细 胞 数 /个 .ml
8 7 6 5 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 生长时间( h )
活菌数
细菌生长曲线
2、对数期：细胞数目以几何级数增长的时期。 (1)对数期的特点： P154 3点 (2)描述对数期生长的几个参数 繁殖代数：n = lgx2 – lgx1 / lg2＝3.322(lgx2–lgx1) 生长速率常数：R = n / t2 – t1 代时：G = 1 / R = t2 – t1 / n (3)影响指数期微生物代时的因素 i ) 菌种 P155常见M代时 ii ) 营养成分 iii ) 营养物浓度： iv ) 培养温度
Laboratory process development Lab scale fermentor Experiments
Batch
process Fed-batch process Continuous process Semi-continuous process
Fermentation process: Continuous process
（四） 生产中的应用 1、发酵食品：酸奶、酸菜等 2、酸渍食品：如加入醋酸，增加食品风味。 3 、消毒防腐：如醋酸 , 可杀死沙门氏菌 , 大肠杆菌等。 条件：对人体无毒害，不影响食品的风味，加入食品 后的含量应不超过规定的标准。 举例： ①苯甲酸及其钠盐： pH2.5-4.5 抑菌作用强，果汁、 酸性饮料，含量应≤0.1％ ②山梨酸及其钾盐： pH＜6 对霉菌、酵母抑制强 , 用于 酸性食品防腐饮料。 ③ 丙酸以及其钙盐：酸性环境，抑制霉菌，含量 ≤0.32％。用于酸类、糖类、干酪。 ④ 脱氧醋酸及其钠盐：毒性低，广谱抑菌。用于浓 缩桔浆、清凉饮料 ⑤ 乳酸：抑制细菌，用于空气消毒。
1、概念 单批培养：按生长曲线描述的方式培养的方法。 连续培养：将新鲜培养基连续加入均匀搅拌的培养物中， 保持细胞浓度、比生长速率、培养环境不随时间变化，维持稳 定状态的培养过程。 2、连续培养方法 恒化器法
恒化培养与恒浊培养的比较
装置
控制对象 生长限 培养液 流速 制因子
生长速度
产物
应用范围
恒化器 培养液 流速
呼吸强度、耗氧、酶活性、生物热等。
二、计数法
1、直接计数： (1)计死活总菌数：显微镜下计数 (2)死活菌分别计数： 酵母：美蓝染色，活细胞无色，死细胞蓝色 细菌：丫啶橙染色，活细胞有橙色荧光， 死细胞发绿色荧光。 2、间接计数法： 是一种活菌计数法 (1)平板菌落计数：好氧菌、厌氧菌均可（实验） 菌样稀释→与培养基混匀浇注平板→倒置培养→统计菌 落形 成单位cfu→乘以稀释倍数→菌样含菌数 用活菌指示剂TTC(2,3,5-氯化三苯基四氮唑)可使菌落在 短时间内形成玫瑰红色——快速鉴定 (2)膜滤器法
H2O2+NADH+H+
Peroxidase
(c) O2-+O2-+2H+
Superoxide dismutase
过氧化氢歧化酶
(d) 4O2-+4H+ Catalase+Superoxide dismutase 2H2O +3O2
三、pH
（一）微生物生长的pH值范围
1、总体说，M生长2＜pH＜9,少数例外.绝大多数在5-9
第七章 微生物的生长及其控制
掌握： 1、微生物的典型生长曲线及对生产的指导意义 2、影响微生物生长的主要因素及其机理 3、控制有害微生物生长的方法和原理 熟悉：微生物计数法、连续 测定生长繁殖的方法
生长、繁殖的概念 一、测生长量
1、直接法：测湿重、体积（沉降量）或干重 2、间接法 (1)比浊法:测菌悬液稀释液的透光值（OD值）。 (2)间接成分测定：测含氮量； 测C或P量； 测遗传物质量：DNA，RNA； (3)生理指标法：
Measuring antimicrobial activity
Minimum inhibitory concentration (MIC)
Agar diffusion method
Tube dilution technique
第二节 微生物的生长规律
一、微生物的个体生长与同步生长
1、个体生长：一个微生物从小到大的生长过程。 2、同步生长：某一群体中所有个体细胞尽可能都处于分裂步调 一致的生长状态。
1. pH
2. Temperature 3. Dissolved oxygen (DO) 4. Substrate choice 5. Maximal and optimal substrate concentration 6. Others
Laboratory Process Development Fermentor Experiments
2、微生物按其生长温度范围分三大类群
低温型微生物:-10-30℃ ， 最适宜10-20℃，分布在地 球两极的水域和土壤，海洋或冷藏场所中。
嗜温型微生物:10-45℃，最适宜25-40℃，大多数微生物。
高温型微生物:25-80℃，最适宜50 ℃ 3、温度系数（Q10）：微生物生长速度与温度的关系，即温 度升高10℃前后微生物生长速度之比。 Q10=VT+10/VT （一般为1.5-2.5）
恒浊器 菌液密度
有
恒定
低于最高生 不同生长速 实验室为主
长速度 度的菌体 大量菌体或 生产为主
无
不恒定
最高生长 速度
与菌体生长
平行的代谢 产物
Laboratory process development Shake Flask Experiments
Optimization of conditions for cell growth and product formation using shake flask experiments:
（三）低温用于食品保藏
低温保藏是食品贮藏中，品质下降最低的一种贮藏方法。
１、寒冷温度：（14-7℃） 嗜冷微生物能生长，但 生长比较慢 ，贮藏有效期比较短，贮藏果蔬食品。
２、冷藏温度：（7-0℃）（常用4-8℃） 嗜冷微生物能缓慢生长，多数病原菌不能生长 ，保 藏有效期较短，贮藏食品：肉、禽蛋、乳品、果蔬等。 ３、冻藏温度：低于0℃（常用-18℃） 几乎可以阻止所有微生物的生长，可进行长期贮藏，但由 于影响食品品质，所以食品工业中一般采取：
二、氧气
按照微生物与氧的关系，可分为： 专性好氧菌：氧分压0.2Pa(10ppm),呼吸产能 兼性厌氧菌：有氧无氧均可生长，有氧呼吸 产能， 无氧发酵或无氧呼吸产能
微 好 氧 菌 : 氧 分 压 0 . 0 1 - - 0 . 0 3 Pa（0.1— 1ppm）,呼吸产能
耐氧菌: 生长不需要氧，但分子氧无毒害。只 能发酵产能 厌氧菌 : 需无氧或基本无氧条件，发酵、无 氧呼吸、循环光磷酸化或甲烷发酵产能；氧剧毒
厌氧菌有氧毒害的机理
普遍存在于生物体内的超氧阴离子自由基（O2-.）， 因有奇数电子，性质极不稳定，化学反应力极强，可破 坏各种生物大分子和膜结构，对生物体及其有害。 好氧菌因有超氧化物歧化酶(SOD),剧毒的O2-.被歧化 成毒性较低的H2O2,在过氧化氢酶的作用下变成无毒的 H2O,多数耐氧菌能合成SOD,且有过氧化物酶,因此不受毒 害。
厌氧菌细胞内缺乏(SOD), 大多数还缺乏过氧化氢酶， 剧毒的O2-.不能被歧化成毒性较低的H2O2 ，因此表现氧毒 害。
Enzymes that destroy toxic oxygen
(a) H2O2+H2O2
(b)
Catalase
过氧化氢酶 过氧化氢酶
2H2O+O2
2H2O+NAD+ H2O2 +O2
（二）低温对微生物的影响 1 、降低酶活性。大多数微生物活动降低、休 眠，甚至死亡。少数能正长。 ①细胞内水分转变为冰晶体 , 引起细胞明显 脱水,而不能存活。 ②细胞内形成的冰晶对微生物细胞产生机械 性的伤害。 注意 ①微生物不同，反应不同 ②冷冻速度不同，反应不同 ③冷冻和解冻交替，比一直冷冻更易死亡。 ④环境条件不同，反应不同：pH低、水分多， 死亡快；糖 、盐、蛋白质、脂肪含量高则死 亡慢。
2、每种M,有自己的生长pH三基点:最低、最适和最高pH值
大肠杆菌:最低pH4.3,最适pH6.0-8.0,最高pH9.5。
3、碱M:喜欢偏碱环境，多数细菌、放线菌 细菌：最适pH7.0-7.6 放线菌:7.5-8.5
4、嗜酸M：适合偏酸环境，多数真菌 和 酵母菌. 霉菌：最适pH 4.0-5.8 酵母菌： 3.8- 6.0 5、耐碱M：pH＞9可生活,如脱氮硫杆菌pH11 下可生活 6、耐酸M：pH＜4可生活，如氧化硫硫杆菌 pH1下可生活 （二）作用机理 1、pH值能影响细胞膜的电荷，从而影响营养 物质的吸收； 2、pH值能影响代谢过程中酶的活性，从而影 响M生命活动
Industrial Fermentation Setting
第三节影响微生物生长的主要因素
一、温度
（一）微生物生长要有一定的温度范围 温度升高，细胞生化反应速率加快，每升高10℃加快1倍， 但温度升高，细胞内pr、酶和核酸可能受到不可逆的破坏 按微生物的生长速度划分→M温度三基点; 最低生长温度：指微生物能进行生长繁殖的最低温度界限。 微生物在此范围内尚能生长，但生长很慢，若低于此温度，则生 长受到抑制，甚至死亡。一般-10— -5℃，极端-30 ℃ 最高生长温度：指微生物能进行生长繁殖的最高温度界限。 微生物处于这个温度，尚能生长，但生长慢，若高于此温度，则 易于衰老和死亡。一般80-95℃，极端105-150℃ 最适生长温度：指微生物生长速率最高时的温度。 最适生长温度不等于积累代谢物最高时的培养温度。例：乳 酸链球菌的生长最适温度为34℃， 发酵产酸最快的温度为30℃ 青霉素发酵 P161