微生物生长繁殖
微生物生长繁殖五ppt课件
2、种类及功能：
❖ 生长因子分为
❖ 维生素是作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢；
❖ 氨基酸:有些微生物自身缺乏合成某些氨基酸 的能力，
❖ 嘌呤与嘧啶作用主要是作为酶的辅酶或辅基，
(五)、水
❖ (1) 细胞的组成成分
❖ (2) 细胞生化反应的介质；
❖ (3) 起溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收 与代谢产物的分泌必须以水为介质才能完成；
不是直接表示为细胞数。
4、显微镜直接计数法 1）常规方法：
缺点： 不能区分死菌与活菌； 不适于对运动细菌的计数； 需要相对高的细菌浓度； 个体小的细菌在显微镜下难以 观察；
2）其它方法：
比例计数：
将已知颗粒浓度的样品（例如血液）与待测细胞细胞浓度的样品混匀 后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。
生长速率。
二）恒化连续培养
使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高 生长速率下进行生长繁殖。
通过控制流速可以得到生长速率不同但密度基本恒定的培养物 多用于科研 遗传学：突变株分离；
生理学：不同条件下的代谢变化； 生态学：模拟自然营养条件建立实验模型；
第六章微生物的营养和产能代谢 第一节 微生物的营养物质
❖ (4) 维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然 构象；
❖ (5) 调节体细胞的温度； ❖ (6) 保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的
重要因素，即维持细胞内一定膨压；
第二节 微生物的营养类型
❖ 1、光能无机自养型：也称光能自养型， 能以CO2为唯一碳源或主要碳源并利用 光能进行生长的的微生物，
对外界不良条件反应敏感。
细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓 在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。
微生物生长与繁殖
回本第31章页 目录
4.酸碱度
种类
细菌和放 线菌
最低生长 pH
5.0
最适生长 pH
7.0~8.0
最高生长 pH
10.
酵母菌
2.5
3.8~6.0
8.0
霉菌
微生物生长与繁殖
1.5
3.0~6.0
10.0
回本第32章页 目录
5.氧化还原电势 6.盐、碱和金属离子
对好氧菌影响较 大。
影响渗透压
微量金属离子对 微生物生命活动 有着主要作用。
微生物生长与繁殖
回本第45章页 目录
3.连续培养
连续培养：在一个恒定容积流动系 统中培养微生物，首先以一定速率不停 地加入新培养基，另首先又以相同速率 流出培养物(菌体和代谢产物)，以使培养 系统中细胞数量和营养状态保持稳定。
微生物生长与繁殖
回本第46章页 目录
微生物生长与繁殖
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湿重或干重
（四）比浊法
依据菌体悬浊液透光度间接测量菌体数量。 使用光电比色计或分光光度计。
（五）生理指标法
测定呼吸强度、耗氧量、酶活性及生物热进行换算。
微生物生长与繁殖
回本第13章页 目录
第二节 微生物生长规律
微生物生长与繁殖
回本第14章页 目录
把一定微生物接种到一定液体
培养基中后，在一定条件下培养，
若是一个平衡生长，即各细胞组分是按恰当百 分比增加时，到达一定程度后就会发生繁殖。 从而引发个体数目标增加。伴随群体中各个个 体深入生长，就引发这一群体生长。
微生物生长与繁殖
回本第3页章目录
个体生长 → 个体繁殖 → 群体生长 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
微生物学生长与繁殖
§特点
§1）代时最短，生长速度最快；
§2）细胞稳定（平衡）生长: 细胞内各种物质按百分 比生长，菌体成份均匀；
§3）酶活性高，代谢稳定，菌体大小基础一致。
微生物学生长与繁殖
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• 处于对数生长久细胞, 因为代谢旺盛, 生长快 速, 代时稳定, 个体形态、化学组成和生理特 征等均较一致, 所以, 在微生物发酵生产中, 常见对数期菌体作种子, 它能够缩短延迟期, 从而缩短发酵周期, 提升劳动生产率与经济效 益。
如在金霉素、四环素等抗生素发
微生物学生长与繁殖
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分批培养与连续培养比较
1） 缩短发酵周期, 提升设备利用率； 2） 便于自动控制； 3） 降低动力消耗及体力劳动强度； 4） 产品质量较稳定；
微生物学生长与繁殖
§恒化连续培养往往控制微 微生物学生长与繁殖
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补料分批培养或半连续培养 不论是基础研究还是在发酵工业
生产实践中, 为了到达某种特殊目 标或提升培养效率, 经常采取两种 方法加以综合培养方式。既不是严 格意义分批培养方式, 也不是严格 意义连续培养方式, 普通称之为补 料分批培养或半连续培养 。
微生物学生长与繁殖
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细菌纯培养生长曲线图
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细菌生长曲线分期
§滞留适应期(延迟期 ) §对数生长久 §稳定时 §衰亡期
微生物学生长与繁殖
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1.滞留适应期（Lag phase）
§特点: §1）细胞形态变大或增加，比如巨大芽孢杆菌，在迟缓
期末，细胞平均长度比刚接种时长6倍。普通来说处于 迟缓期细菌细胞体积最大； 2）细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃， 核糖体、酶类和ATP合成加紧，易产生诱导酶。 3） 对外界不良条件反应敏感。
微生物的生长与繁殖
微生物的生长与繁殖微生物是一类极小的生物体，在我们生活中无处不在，其生长与繁殖过程对于环境和人类健康都具有重要意义。
微生物的生长与繁殖受到多种因素的影响，而了解这些因素有助于我们更好地控制微生物的数量和传播。
一、微生物的生长条件微生物的生长需要适宜的环境条件，包括温度、湿度、营养物质等。
其中，温度是微生物生长的重要因素之一。
不同种类的微生物对温度有不同的适宜范围，有些微生物在高温下繁殖迅速，而有些则在低温下更活跃。
此外，湿度也是微生物繁殖的关键条件之一，湿度高的环境更容易滋生微生物。
此外，微生物还需要适当的营养物质来维持生长，如碳源、氮源等。
只有在适宜的环境条件下，微生物才能稳定地生长和繁殖。
二、微生物的繁殖方式微生物的繁殖方式主要有二种，分别是二分裂和芽生。
其中，二分裂是最常见的一种方式，微生物通过细胞分裂产生新的细胞，从而实现自身的繁殖。
而芽生则是一些原核生物和真菌类微生物采用的一种方式，新的细胞从母细胞上长出，逐渐发育成熟。
这两种繁殖方式都能保证微生物在适宜的环境下快速繁殖，增加其在环境中的数量。
三、微生物的生长规律微生物在适宜的环境条件下遵循一定的生长规律，通常包括潜伏期、对数增殖期和稳定期。
在潜伏期内，微生物需要适应环境，准备开始进行繁殖；对数增殖期是微生物生长速度最快的阶段，细胞数量呈指数增长；而在稳定期，微生物生长速度逐渐减缓，达到一定数量后趋于稳定。
了解微生物的生长规律有助于我们制定有效控制微生物数量的策略。
四、微生物的防治措施针对不同环境中微生物过度生长的问题，我们可以采取不同的防治措施。
在生活中，要保持室内清洁卫生，定期通风换气，控制室内的湿度和温度，以减少微生物的繁殖。
在食品加工和储存过程中，要严格控制温度、湿度，防止微生物的繁殖和腐败。
此外，对于医疗卫生机构来说，要加强医疗废物处理，规范操作流程，避免微生物传播。
只有通过有效的防治措施，我们才能更好地控制微生物的生长与繁殖。
微生物的生长与繁殖
微生物的生长与繁殖微生物是指肉眼无法直接观察到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
微生物的生长与繁殖是一个非常重要的过程，它们对生态系统的平衡、环境保护、医学研究等领域都有着深远的影响。
本文将从微生物的生长环境、影响微生物生长与繁殖的因素以及微生物的繁殖方式等方面进行探讨。
一、微生物的生长环境微生物的生长环境非常广泛，它们可以存在于土壤、水体、空气中，甚至可以在极端环境比如高温、高压、极寒等条件下存活。
微生物最适宜生长的环境被称为生长有限因素（Limiting factors），这包括适宜的温度、pH值、氧气含量、养分可获得性等。
例如，细菌在37摄氏度左右的温度下生长最快，而酵母菌则对酸性环境更为适应。
二、影响微生物生长与繁殖的因素除了生长有限因素外，还有一些其他因素会影响微生物的生长与繁殖。
其中最重要的因素之一是营养物质的可获得性。
微生物需要一定的碳、氮、磷等元素来进行生物合成和能量代谢，当这些养分不足或缺乏时，微生物的生长速率将受到限制。
此外，水分、盐度、压力等也会影响微生物的生长与繁殖。
三、微生物的繁殖方式微生物的繁殖方式可以分为两种：无性繁殖和有性繁殖。
无性繁殖是指微生物通过自我复制来增加数量。
其中最常见的繁殖方式是二分裂（binary fission），即细菌细胞通过不断分裂形成两个相同的细菌细胞。
这个过程通常包括细胞质分裂、DNA复制和细胞分裂三个步骤。
相比之下，真菌则通过产生分生孢子（spores）来进行无性繁殖，病毒则依赖于寄生宿主细胞来进行繁殖。
有性繁殖是指微生物通过与同种或异种微生物的结合来增加遗传变异和多样性。
然而，大部分微生物并不具备有丝分裂（mitosis）等真正的有性繁殖方式。
相反，它们通过水平基因转移（horizontal gene transfer）来产生变异。
这包括共轭（conjugation）、转化（transformation）和转导（transduction）等过程，这些过程允许微生物之间交换遗传物质。
微生物的生长繁殖和其控制
氯霉素抑制蛋白合成；细菌芽孢发芽；藻类细胞光照黑 暗控制；EDTA或离子载体处理酵母菌；短期热休克(40度)
微生物的生长繁殖和其控制
第14页
A
同 步 培 养 方 法
微生物的生长繁殖和其控制
B
A：膜洗脱法 B：密度梯度离心
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二、单细胞微生物经典生长曲线
▪定量描绘液体培养基中微生物群体生长规律试验曲线。 ▪经典生长曲线
同时生长Synchronous Growth：
经过同时培养使细胞群体处于分裂步调一致状态。 同时生长只能维持2-3个分裂周期(细胞个体差异)。
微生物的生长繁殖和其控制
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取得同时生长方法
▪机械筛选法 ✓利用处于同一生长阶段细胞体积、大小一致性 ✓过滤法 ✓密度梯度离心 ✓膜洗脱法：硝酸纤维薄膜
2.1 专性好氧微生物
•必须在较高分子氧浓度下才能生长，含有完整呼吸链、
以分子氧为最终氢受体，含有SOD和过氧化氢酶活力。
•绝大多数真菌和许多细菌 •试验室经过震荡摇瓶给氧，工厂采取通入无菌空气和
搅拌等供氧
微生物的生长繁殖和其控制
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2.2 兼性厌氧菌
▪Facultative anaerobe
✓合成代谢十分活跃
✓对外界不良条件反应敏感
微生物的生长繁殖和其控制
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影响延滞期长短原因
▪菌种
细菌、酵母菌延滞期较短，霉菌次之， 放线菌最长
▪接种龄 ▪接种量大小 ▪培养基成份
微生物的生长繁殖和其控制
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2、指数期exponential phase
▪特点
✓生长速率常数R最大，代时或倍增时间最短
G=(t2-t1)/n
什么是微生物的繁殖和生长(二)
什么是微生物的繁殖和生长（二）引言概述：微生物的繁殖和生长是微生物学中的重要概念。
在微生物学中，繁殖指的是微生物个体数目的增加，而生长则是指微生物个体的大小、重量以及活动能力的增加。
本文将以引言、正文和总结的方式，阐述微生物的繁殖和生长的相关知识。
正文：1. 繁殖方式：- 二分裂：微生物通过二分裂的方式进行繁殖，其中一个微生物个体分裂为两个完全相同的个体。
- 胞内增殖：一些微生物可以在一个宿主细胞内进行增殖，形成内共生现象。
- 配子生殖：某些微生物可以通过配子结合的方式进行繁殖。
2. 繁殖速率：- 繁殖速率受到环境因素、营养、温度和氧气等条件的影响。
- 快速繁殖的微生物通常具有较高的代谢活性和繁殖速率，而慢生长微生物则相对较低。
3. 影响繁殖的因素：- 营养：微生物繁殖需要合适的营养物质，包括碳源、氮源和微量元素等。
- 温度：不同的微生物有不同的最适生长温度，并在该温度下繁殖最为迅速。
- pH 值：微生物对 pH 值的适应能力各不相同，适宜的 pH值有利于微生物的繁殖。
4. 生长曲线：- 存活期：微生物在营养环境中进入存活期，在此期间微生物个体数目保持相对稳定。
- 密度依赖：当微生物个体数目达到一定阈值后，资源的限制将导致生长速率下降。
- 死亡期：当资源严重不足时，微生物个体数目将开始减少，进入死亡期。
5. 控制繁殖和生长的方法：- 抗生素：抗生素是一种常用的抑制微生物繁殖和生长的方法。
- 温度控制：通过控制温度可以有效控制微生物的繁殖和生长。
- 无菌操作：无菌操作可防止微生物的传播和繁殖。
总结：微生物的繁殖和生长是微生物学中重要的概念。
不同的微生物根据其特有的繁殖方式和生长条件，在不同的营养环境中会表现出不同的生长行为。
了解微生物的繁殖和生长机制对于控制微生物的增殖以及预防微生物相关疾病等方面具有重要意义。
第七章 微生物的生长繁殖
平板划线分离法
稀释倒平板法
单孢子或单细胞分离法
利用选择性培养基分离法
（一）平板划线分离法
用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，
在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其
他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划
线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果
划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，
① 生长速率常数等于零 ② 细胞形态变大或增长 ③ 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高， 原生质呈嗜碱性
④ 合成代谢活跃
⑤ 对外界不良条件反应敏感
影响停滞期长短的因素
接种菌龄：接种龄即“种子” 的群体生长年龄，亦即它处在生长曲 线上的哪一个阶段。实验证明，如果以对数期接种龄的“种子”接种， 则子代培养物的停滞期就短。 接种量：接种量的大小明显影响停滞期的长短。（基数大）
待测菌液与等体积血液混匀涂片； 血液中红细胞数已知； 显微镜下观察菌液细胞与红细胞的比例； 计算：
每毫升菌液的含菌数可通过已知红细胞浓度和菌液细胞与红
细胞的比例计算得知。
细胞的自动计数
电子计数器的工作原理是测定小孔中液体的电阻变化，小孔 仅能通过一个细胞，当一个细胞通过这个小孔时，电阻明显 增加，形成一个脉冲，自动记录在电子记录装置上。 该法测定结果较准确，但它只识别颗粒大小，而不能区分是 否为细菌。因此，要求菌悬液中不含任何碎片。
其群体的规模成正相关。
样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可
以借助特定的仪器设备来测定相应的指标。
第二节 微生物的生长曲线
一、细菌的生长曲线
将少量菌种接种在适当的液 体培养基中培养，隔一定时 间取样，计算菌数，以菌数 的对数为纵坐标，生长时间 为横坐标作图，所得的曲线 即为细菌的生长曲线。 典型生长曲线 延滞期(适应期)、对数期、稳定期、衰亡期。
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重量法
测
量
生理指标法
方
法
微生物生长繁殖
1.个体计数法 a.直接法
利用血球计数 板，在显微镜 下计算一定容 积里样品中微 生物的数量。
缺点： 不能区分死菌与活菌； 不适于对运动细菌的计数；
需要相对高的细菌浓度； 个体小微的生物细生长菌繁在殖 显微镜下难以观察；
b.间接法 原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可 以通过生长形成菌落。
单细胞挑取法
局限于高度专业化的科学研究
利用选择培养基法
适用于分离某些生理类型较特殊 的 微生物生长繁殖
第二节 微生物生长的测定
评价培养条件、营养物质
微
等对微生物生长的影响；
生
物
评价不同的抗菌物质对微生物产
生
生抑制(或杀死)作用的效果；
长
客观地反映微生物生长的规律；
微生物生长繁殖
微
个体计数法
生
物
生 长
交替进行的过程
微生物生长繁殖
个体生长 群体生长
个体繁殖
群体生长
个体生长+个体繁殖
由于微生物的个体极小，所以常用群体 生长来反映个体生长的状况
微生物生长繁殖
第一节 微生物纯培养的获得
平板划线分离法 稀释倒平板法 单孢子或单细胞分离法 利用选择性培养基分离法
微生物生长繁殖
1.平板划线分离法 用接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平 板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线 ， 如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在 平板表面得到单菌落。
x2 = x1*2n
以对数表示：㏒ x2 = ㏒ x1 + n㏒2
㏒ x2 - ㏒ x1
∴n=
= 3.322(㏒ x2 - ㏒ x1 )
㏒2
微生物生长繁殖
（2）生长速度常数（R）
n
㏒ x2 - ㏒ x1
R=
=
t2 – t1
log2( t2 – t1 )
（3）代时(G) 1
G= = R
t2 – t1 3.322(㏒ x2 - ㏒ x1)
2.对数期
指数期的特点 细菌数量呈对数增加 生长速度常数R最大 细胞进行平衡生长 酶系活跃，代谢旺盛 影响指数期微生物增代时间的因素 菌种 营养成分 营养物的浓度
微生物生长繁殖
细菌研究中常用的三个参数
（1）繁殖代数（n） 指数生长方式： 1 2 4 8… …2n
设接种时细胞数为x1, 时间为t1, 到时间t2后，繁殖n代， 细胞数为x2，它们之间的相互关系为：
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3.稳定期
特点：
1 生长速率常数R等于0 2 菌体产量达到了最高值 3 合成次生代谢产物 4 细胞内出现储藏物质，芽孢菌内开始 产生芽孢
产生原因：
营养物尤其是生长限制因子的耗尽 营养物的比例失调，如碳氮比不合适 有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）
通过补物化充条营件养（物pH质、或氧取化走还原代势谢等产）物不或合改适善培 养条件，如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡 等 获得更多的代谢产物微生物生长繁殖
常用于对微生物的快速鉴定与检测
微生物生长繁殖
第三节 微生物的生长规律
一、细菌群体生长规律
生长曲线
在不补充营养物质或移去培养物， 保持整个培养液体积不变条件下， 以时间为横坐标，以菌数为纵坐 标，根据不同培养时间时细菌数 量的变化，可以作出一条反映细 菌在整个培养期间菌数变化规律 的曲线。
微生物生长繁殖
微生物生长繁殖
生长曲线可分： 延滞期 对数期 稳定期 衰亡期
1.延滞期 将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数 不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延 迟期、适应期。
迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢活跃
在工业发酵和科研中通常采取一定的措施缩短延滞期：
①通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短； ②利用对数生长期的细胞作为“种子”； ③尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大； ④适当扩大接种量等方式缩微生短物生迟长缓繁殖期，克服不良的影响。
4.衰亡期
特点：
1 R为负值 2 细胞的形态发生变化，出现不规则的衰退形 3 释放次生代谢产物，芽孢等 4 菌体开始自溶
产生原因：
生长条Байду номын сангаас的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超 过合成代谢，继而导致菌体的死亡
微生物生长繁殖
二、同步培养
1.概念
同步培养(synchronous culture)：是一种培养方法， 它能使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或 分裂的群体细胞。
同步生长：以同步培养方法使群体细胞能处于同一生 长阶段，并同时进行分裂的生长方式
同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的
生理与遗传特性和作为工业发酵的种子，它是一种
理想的材料。
微生物生长繁殖
同步培养方法
机械方法
离心方法 过滤分离法 硝酸纤维素滤膜法
第六章
微生物的生长繁殖 及其控制
微生物生长繁殖
生长
生物个体由小到大的增长，即表现为 细胞组分与结构在量方面的增加
繁殖
指生物个体数目的增加
在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，而 且两者始终交替进行，个体生长与繁殖的界限难以 划清，因此实际上常群体生长作为衡量微生物生长 的指标。
群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖
微生物生长繁殖
2.稀释倒平板法
微生物生长繁殖
3.单孢子或单细胞分离法
采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单 个个体进行培养以获得纯培养 。
在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作，挑取单 孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在 载玻片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来，然后移 到合适的培养基进行培养。
微生物生长繁殖
2.重量法 以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；
通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算 微生物群体的生物量； 测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法
微生物生长繁殖
3.生理指标测定法
微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、 生物热等与其群体的规模成正相关。
样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显， 因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量 热计等设备来测定相应的指标。
微生物生长繁殖
4.选择性培养基分离法
各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵 抗能力，利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生 物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。
分离方法
微生物纯培养分离方法的比较 应用范围
平皿划线法
方法简便，多用于分离细菌
稀释倒平皿法
即可定性，又可定量，用途广泛