微生物的生长繁殖及其控制2课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章,微生物的生长繁殖,及其控制,第七章,1,第七章,微生物的生长繁殖,及其控制,第七章,2,本章主要内容,微生物生长如何测定,？,微生物如何进行生长？,影响微生物生长的因素是什么？,如何控制微生物的生长？,本章主要内容微生物生长如何测定 ？,3,生物个体物质有规律地、不可逆增加，,导致个体体积扩大的生物学过程。,生长,:,生物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。,繁殖,:,生长是一个逐步发生的,量变过程，,繁殖是一个产生新的生命个体的,质变过程,.,在,高等生物,里这两个过程可以明显分开,但在,低等特别是在,单细胞的生物,里,由于细胞小,这,两个过程是紧密联系又很难划分的过程。,生物个体物质有规律地、不可逆增加，生长:生物个体生长到一定阶,4,一个微生物细胞,合适的外界条件,吸收营养物质,进行代谢,.,如果同化作用的速度超过了异化作用,个体的生长,原生质的总量,(,重量、体积、大小,),不断增加,如果各细胞组分是按恰当的比例增长时,则达到,一定程度后就会发生繁殖,引起个体数目增加,.,群体内各个个体的进一步生长,群体的生长,一个微生物细胞合适的外界条件,吸收营养物质,进行代谢.如果同,5,群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖,个体生长 个体繁殖 群体生长,在一定时间和条件下细胞数量的增加,（微生物群体生长）,微生物生长:,在微生物学中提到的“生长”,一般均指群,体生长,这一点与研究大生物时有所不同。,群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖个体生长 个体繁殖,6,第一节 微生物生长的测定,以单位时间里微生物数量或生物量,(Biomass),的变化来评价。,微生物生长,:,（参见,P151）,微生物生长的测定,:,个体计数,群体生物量测定,群体生理指标测定,评价培养条件、营养物质等对微生物生长,的影响；,评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制(或,杀死)作用的效果；,客观地反映微生物生长的规律；,第一节 微生物生长的测定 以单位时间里微生物数量或生物量,7,通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长情况或样品中所含微生物个体的数量,(,细菌、孢子、酵母菌,),一、计数法,通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长情况或样品,8,1,、显微镜直接计数法,1）常规方法：,采用细菌计数板或血球计数板,在显微镜下,对微生物数量进行直接计数,(,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,;,个体小的细菌在显微镜下难以观察,;,1、显微镜直接计数法1）常规方法：采用细菌计数板或血球计数板,9,2）其它方法,:,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。,比例计数,:,过滤计数,:,当样品中菌数很低时,可以将一定体 积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器,.,然后将滤膜干燥、染色,并经处理使膜透明,再在显微镜下计算膜上(或一定面积中)的细菌数,;,活菌计数,:,采用特定的染色技术也可分别对活,菌和死菌进行分别计数。,2）其它方法: 将已知颗粒,10,2,、培养平板计数法,2、培养平板计数法,11,采用培养平板计数法要求操作熟练,准确,否则难以得到正确的结果,:,样品充分混匀；,每支移液管及涂布棒只能,接触一个稀释度的菌液；,同一稀释度三个以上重,复,取平均值,；,每个平板上的菌落数目合,适，便于准确计数；,一个菌落可能是多个细胞一起形成,所以在科研中一,般用菌落形成单位,(colony forming units, CFU),来表,示,而不是直接表示为细胞数。,采用培养平板计数法要求操作熟练,准确,否则难以得到正确的结果,12,3,、膜过滤培养法,当样品中菌数很低时,可以将一定体积的湖水、,海水或饮用水等样品通过膜过滤器,然后将将,膜转到相应的培养基上进行培养,对形成的菌,落进行统计。,3、膜过滤培养法当样品中菌数很低时,可以将一定体积的湖水、,13,微生物的生长繁殖及其控制2课件,14,主要适用于只能进行液体培养的微生物,或采用液体鉴别培养基进行直接鉴定并计数的微生物。,对未知样品进行十倍稀释,然后根据估算取三,个连续的稀释度平行接种多支试管,对这些平,行试管的微生物生长情况进行统计,长菌的为,阳性,未长菌的为阴性,然后根据数学统计计算,出样品中的微生物数目。,4.,液体稀释法,The most probable number method,主要适用于只能进行液体培养的微生物,或采用液体鉴别培养基进行,15,二、生物量法,1、比浊法,在一定波长下,测定菌悬,液的光密度,以光密度,(,optical density,即,O.D.),表示菌量。,实验测量时应控制在菌浓,度与光密度成正比的线性,范围内,否则不准确。,二、生物量法1、比浊法在一定波长下,测定菌悬实验测量时应控制,16,2、重量法,干重法：,将微生物菌体或离心得到的细胞沉淀物置100105的烘箱中干燥至水份去除，然后再称重。,湿重法：,收集微生物菌体，或将微生物培养液离心，收集细胞沉淀物，然后称重。,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,2、重量法 干重法：将微生物菌体或离心得到的细胞沉淀物置10,17,三,、 生理,指标,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。,常用于对微生物的快速鉴定与检测,三 、 生理指标法 微生物的生理指标,如呼吸强度,18,第二节 微生物的生长,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。,第二节 微生物的生长 微生物个体生长表现为个,19,一、细菌的个体生长,（,1,）,DNA,的复制和分离,双向方式连续复制,复制区,一、细菌的个体生长复制区,20,（,2,）细胞壁扩增,杆菌中是新合成的肽聚糖在新旧,Cw,均有分布，而球菌是在赤道板插入，固定位置。,（2）细胞壁扩增 杆菌中是新合成的肽聚糖在新旧Cw均,21,（,3,）细菌的分裂和调节,各种物质复制后，质膜内陷伴随新肽聚糖插入，导致横隔壁向心生长，最后会合，一分为二。,调节主要依赖,转肽酶,和,D,，,D,羧肽酶,活性比。,转肽酶,活性高些，利于,CW,扩增，导致细菌,生长。,羧肽酶,高些，利于横隔壁形成，导致细胞,分裂,。,（3）细菌的分裂和调节 各种物质复制后，质,22,（一）无分支单细胞微生物的群体生长,二微生物的群体生长,（一）无分支单细胞微生物的群体生长二微生物的群体生长,23,细胞呈指数增长,特征:,每经历一个代时，细胞的数目就增加1倍，呈指数增加，因而被称为指数生长，这就是无分支单细胞微生物的群体生长特征。,1. 无分支单细胞微生物群体生长的特征,细胞呈指数增长特征:每经历一个代时，细胞的数目就增加1倍，呈,24,细胞数目的对数,与生长时间呈正,比直线关系,细胞数目的对数,25,2,、生长曲线(,Growth Curve):,细菌接种到定量的液体培养基中,定时,取样测定细胞数量,以培养时间为横座标，,以菌数为纵座标作图,得到的一条反映细,菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。,2、生长曲线(Growth Curve): 细菌接种,26,一条典型的生长曲线至少可以分为,迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期,等四个生长时期。,一条典型的生长曲线至少可以分为,27,迟缓期(,Lag phase):,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(Lag phase):将少量菌种接入新鲜培养基后,在,28,迟缓期的特点,:,分裂迟缓、代谢活跃,细胞形态变大或增长,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,的合成加快,易产生诱导酶。,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。,迟缓期的特点:分裂迟缓、代谢活跃细胞形态变大或增长,29,迟缓期出现的原因,:,微生物接种到一个新的环境,暂时缺乏分解和催化有关底物的酶,或是缺乏充足的中间代谢产物等,.,为产生诱导酶或合成中间代谢产物,就需要一段适应期。,调整代谢,迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关,短的只需要几分钟,长的需数小时,.,迟缓期出现的原因: 微生物接种到一个新的环境,暂时缺乏,30,