第四课微生物的生长.docVIP

第四章 微生物的生长 第一讲（3学时） 教学目的及要求 掌握微生物生长的概念，个体生长与群体生长的关系；了解衡量微生物群体生长的指标，微生物生长量的测定方法；掌握微生物的群体生长规律。 重点 微生物生长的概念、微生物的群体生长规律 难点 微生物的群体生长规律 教学方法 课堂讲授法，多媒体图片演示法，同时采用提问法、比较教学法、总结教学法、反馈教学法，结合食品工业的生产实际进行知识的讲解，启发应用这些理论知识在食品工业中。 课程导入 微生物是如何生长？ 教学内容 微生物的群体生长规律在食品发酵、工业微生物发酵中如何利用生长规律四个时期的特点进行生产。 生长与繁殖是生物体生命活动的两大重要特征，微生物也不例外。在适宜的环境中，微生物吸收利用营养物质，进行新陈代谢活动。如果同化或合成作用的速率高于异化或分解作用的速率，其原生质总量增加，表现为细胞重量增加、体积变大，此现象称之为 生长 。随着生长的延续，微生物细胞内各种细胞结构及其组成分按比例成倍增加，最终通过细胞分裂，导致微生物细胞数目的增加，单细胞微生物则表现为个体数目的增加，在生物学上一般把个体数目的增加定义为 繁殖 。 在营养条件适宜的环境中，微生物的生长是一个量变过程，是繁殖的基础，而繁殖又为新的个体的生长创造了条件。微生物没有生长，就难以繁殖，而没有繁殖，细胞也不可能无休止地生长。因此，生长与繁殖是互为因果的一对矛盾的统一体，是在适宜的营养条件下，微生物个体生命延续中交替进行和紧密联系的两个重要阶段。 个体繁殖→ 群体生长 = 个体生长+ 个体繁殖微生物的生长和繁殖与其所处环境之间存在着密切关系。无论是自然界大环境中，还是人工培养的小环境中，都可观察到由于微生物的生长繁殖而改变其生存的周围环境。同时，变化了的环境反过来又影响微生物的生长与繁殖。人类经长期的观察、探索、总结和近代科学技术的发展，已经基本掌握了微生物生长繁殖与其环境之间相互作用和互为影响的基本规律。这不仅为深入了解整个生物界与其所处环境间的复杂的生态关系提供了具有重要科学价值的信息，同时也大大增强了人类对有益微生物的利用和对有害微生物的控制能力。细胞的蛋白质含量是比较稳定的，可以从蛋白质含量的测定求出细胞物质量。一般细菌的含氮量约为原生质干重的 14 ％。而总氮量与细胞蛋白质总含量的关系可用下式计算： 蛋白质总量 = 含氮量百分比× 6.25 这是测定菌悬液中细胞数量的快速方法。其原理是菌悬液中的单细胞微生物，其细胞浓度与混浊度成正比，与透光度成反比。细胞越多，浊度越大，透光量越少。因此，测定菌悬液的光密度 ( 或透光度 ) 或浊度可以反映细胞的浓度。将未知细胞数的悬液与已知细胞数的菌悬液相比，求出未知菌悬液所含的细胞数。浊度计、分光光度仪是测定菌悬液细胞浓度的常用仪器。此法比较简便，但使用有局限性。菌悬液颜色不宜太深，不能混杂其他物质，否则不能获得正确结果。一般在用此法测定细胞浓度时，应先用计数法作对应计数，取得经验数据，并制作菌数对 OD 值的标准曲线方便查获菌数值。 取定量稀释的单细胞培养物悬液放置在血球计数板 ( 细胞个体形态较大的单细胞微生物，如酵母菌等 ) 或细菌计数板 ( 适用于细胞个体形态较小的细菌 ) 上，在显微镜下计数一定体积中的平均细胞数，换算出供测样品的细胞数。 血球计数板是一种在特定平面上划有格子的特殊载片。在划有格子的区域中，有分别用双线和单线分隔而成的方格。其中有以双线为界划成的方格 25( 或 16) 格，这种以双线为界的格子称为中格（见图 5-10 ），其内有以单线为界的 16 （或 25 ）小格。因此，用于细胞计数的区域的总小格数为：25×16 = 400 该 400 个小格排成一正方形的大方格，此大方格的每条边的边长为 1 mm ，故 400 个小格的总面积为 1mm 2 。 在进行细胞计数前，先取盖玻片盖于计数方格之上，盖玻片的下平面与刻有方格的血球计数板平面之间留有 0.1mm 高度的空隙。含有细胞的供测样品液被加注在此空隙中。加注在 400 个小格（ 1mm 2 ）之上与盖玻片之间的空隙中的液体总体积应为： 1.0mm×1.0mm×0.1mm = 0.1mm 3 一般表示样品细胞浓度的单位为：亿个 / mL 。因此，在计数后，获得在 400 个小格中的细胞总数，再乘以 10 4 ，以换算成每 mL 所含细胞数。其计算公式如下： 菌液的含菌数 /mL = 每小格平均菌数× 400 × 10000 ×稀释倍数 在进行具体操作时，一般取五个中格进行计数，取格的方法一般有两种： 取计数板斜角线相连的 5 个中格； 取计数板 4 个角上的 4 个中格和计数板正中央的 1 个中格。对横跨位于方格边线上的细胞，在计数时，只计一个方格 4 条边中的