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微生物学课件第六章 节 第二节微生物的生长规律.ppt
* 微生物的生长表现在微生物的个体生长与群体生长两个水平上。 微生物个体生长表现为个体质量和体积的增加。 微生物群体生长是以微生物细胞的数量或微生物群体细胞物质量的增加作为生长的指标。 因而要了解微生物的生长规律,就要了解微生物的个体生长和群体生长两个方面。 单细胞微生物个体生长表现为细胞体积的增加 和细胞内物质含量的增加两个方面, 当细胞生长到一定时期,就分裂成为两个子细胞。 多细胞微生物个体生长则反映在构成个体的细胞数目增加和每个细胞个体生长两个方面。 微生物的个体生长 影响指数期的因素 菌种: 不同菌种的代时差异极大 营养成分:营养越丰富,代时越短 营养物浓度:影响微生物的生长速率和总生长量 培养温度:影响微生物的生长速率 指数期的实践意义 是代谢、生理研究的良好材料 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 G+染色鉴定时采用此期微生物 (三)稳定期 特点: 活细胞总数维持不变,即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等,菌体总数达到最高点。 细胞生长速率为零 细胞生理上处于衰老,代谢活力钝化,细胞成分合成缓慢。 为什么细胞总数不再增加? 营养物质被消耗不能满足生长需要 代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平 pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应 稳定期的实践意义 是发酵生产中以菌体为终产品的最佳收获期; 某些代谢产物特别是次生代谢产物发生在此阶段,某些细菌的芽孢也发生在此阶段,故又称作代谢产物合成期; 导致了连续培养原理的提出和工艺技术的改进。 (四)衰亡期 特点: ? 细胞以指数速率死亡; 细胞变形退化,有的发生自溶。 影响衰亡期的因素及实践意义 与菌种的遗传特性有关: 有些细菌的培养经历所有的各个生长时期,几天以后死亡, 有些细菌培养几个月乃至几年以后仍然有一些活的细胞; 与是否产芽孢有关:产芽孢的细菌更易于幸存下来; 与营养物质和有毒物质有关:补充营养和能源,以及中和环境毒性,可以减缓死亡期细胞的死亡速率,延长细菌培养物的存活时间。 对微生物生长曲线的分析 ① 微生物在对数生长期生长速率最快。 ② 营养物的消耗,代谢产物的积累,以及因此引起的培养条件的变化,是限制培养液中微生物继续快速增殖的主要原因。 ③ 用生活力旺盛的对数生长期细胞接种,可以缩短延迟期,加速进入对数生长期。 ④ 补充营养物,调节因生长而改变了环境 pH 、氧化还原电位,排除培养环境中的有害代谢产物,可延长对数生长期,提高培养液菌体浓度与有用代谢产物的产量。 ⑤ 对数生长期以菌体生长为主,稳定生长期以代谢产物合成与积累为主。根据发酵目的的不同,确定在微生物发酵的不同时期进行收获。 连续培养 ? 分批培养和连续培养 分批培养,就是指将微生物置于一定容积的培养基中,经过培养生长,最后一次收获的培养方式。 连续培养,基本上说来就是在一个恒定容积的流动系统中培养微生物,一方面以一定速率不断地加入新的培养基,另一方面又以相同的速率流出培养物(菌体和代谢产物),以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定,即处于稳态。 *
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