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高中生物学竞赛辅导课件微生物的控制(共44张ppt)

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微生物学(格式)第六章微生物的生长及控制ppt课件

微生物学(格式)第六章微生物的生长及控制ppt课件

① 生长速率常数R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，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产 生诱导酶。
⑤ 对外界不良条件例如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化
学药物的反应敏感。
精品课件
Ⅰ 延滞期 (lag phase)
影响延滞期长短的因素 （1）接种龄 （2）接种量 （3）培养基成分
2、 间接法
比浊法：分光光度法(OD) 生理指标法：测含氮量
二、 计繁殖数
精品课件
二、 计繁殖数
1、 直接法：用血球计数板在显微镜下进行计数 2、 间接法：用平板菌落进行的活菌计数
菌数/mL = cfu X 稀释度 X 10
精品课件
第二节 微生物的生长规律
一、 微生物的个体生长和同步生长 二、 微生物的典型生长曲线 三、 微生物的连续培养方法
0.5mg/ml 0.2mg/ml
时间
营养物浓度对生长速度和菌体产量的影响
精品课件
Ⅲ 稳定期(stationary phase)
①生长速率常数R=0，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞 数相等；
②菌体产量达到最高点，且产量与营养物质的消耗出现 有规律的比例关系，用生长产量常数Y表示；
Y = (X-X0) / C0-C = (X-X0) / C0
X ：稳定期的细胞干重(g/ml培养液）
X0 ：刚接种时的细胞干重 C0 ：限制性营养物的最初浓度(g/ml) C ： 稳定时期限制性营养物的浓度
精品课件
稳定期的实践意义
①对以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物(SCP、乳酸)等 为目的的一些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期： ②是对维生素、碱基和氨基酸等生长因子进行生物测定的最佳 测定时期； ③通过对稳定期到来原因的研究，促进了连续培养原理的提 出和工艺、技术的创建；

《微生物控制技术》PPT课件

《微生物控制技术》PPT课件
上：无隔膜菌丝； 下：有隔膜菌丝
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10
霉菌菌丝的变态 为适应不同的环境条件和更有效地摄取 营养满足生长发育的需要，许多霉菌的菌丝可以分化成一些 特殊的形态和组织，这种特化的形态称为菌丝变态。
①、吸器：是从菌丝上产生的旁枝
②、假根：菌丝与营养基质接触处分化出的根状结构，有固 着和吸收养料的功能
②杆菌
③螺旋菌。
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3
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4
2、细菌的结构
细菌的基本结构包括：细胞壁、 细胞膜、 间质、细胞浆、核糖体、核质。
3、细菌的繁殖：
二分分裂繁殖是细菌最普遍、最主要的繁 殖方式。在分裂前先延长菌体，染色体复制 为二，然后垂直于长轴分裂，细胞赤道附近 的细胞质膜凹陷生长，直至形成横隔膜，同 时形成横隔壁，这样便产生两个子细胞。
食品中主要微生物及其控制技术
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1
一、微生物
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2
㈠ 细菌
细菌是一类细胞细而短（细胞直径约 0.5μm,0.5-5μm）、结构简单、细胞壁坚韧以 二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生 物，分布广泛。
1、细菌的形态：
细菌的形态分： ①球菌：包括双球菌、链球菌、四联球菌、 八叠球菌、葡萄球菌
③、菌网和菌环 ：某些捕食性霉菌的菌丝变态成环状或网状， 用于捕捉其它小生物如线虫、草履虫等。
④、菌核：大量菌丝集聚成的紧密组织，是一种休眠体，可 抵抗不良的环境条件。其外层组织坚硬，颜色较深；内层疏 松，大多呈白色。如药用的茯苓、麦角都是菌核。
⑤、子实体：是由大量气生菌丝体特化而成，子实体是指在 里面或上面可产生孢子的、有一定形状的任何构造。
霉菌的菌丝 构成霉菌营养体的基本单位是菌丝。 菌丝是一种管状的细丝，把它放在显微镜下观察，很像一根透明胶 管，它的直径一般为3~10微米，比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十 倍。菌丝可伸长并产生分枝，许多分枝的菌丝相互交织在一起，就叫菌 丝体。 根据菌丝中是否存在隔膜，可把霉菌菌丝分成两种类型： 无隔膜菌丝：菌丝中无隔膜，整团菌丝体就是一个单细胞，其中含 有多个细胞核。这是低等真菌所具有的菌丝类型。 有隔膜菌丝：菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞， 菌丝体由很多个细胞组成，每个细胞内有1个或多个细胞核。在隔膜上 有1至多个小孔，使细胞之间的细胞质和营养物质可以相互沟通。这是 高等真菌所具有的菌丝类型

微生物控制ppt课件

微生物控制ppt课件

第一节 实验动物的概念、特点及分类 一、实验动物（Laboratory Animal,LA)的概念
1988年国家科委颁布的《实验动物管理条例》中指出：实 验动物是指人工饲养，对其携带的微生物实行控制，遗传背景 明确或来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定及其他 科学实验的动物。
国家科学技术部于2000年组织专家，对《实验动物管理条 例》修订补充，其中将实验动物定义为：经人工培育、遗传背 景清楚、对其质量实行控制、用于科学试验及产品生产的动物。
2）雌性无菌寿命比雄性动物短， 雌性普通动物比雄性长。
3）2-3年的无菌大鼠脏器均未呈 现同龄普通大鼠所具有的各种衰 老变化。
5、肿瘤研究 无菌动物在肿瘤发生与微生物的关系以及致癌物质的致癌作用研究中有
重要作用。 1）在致癌因素中，微生物引起癌变的比重较大。 2）无菌大鼠比普通大鼠易发生激素依赖性肿瘤。 3）无菌动物口服苏铁素不出现肿瘤，但普通动物口服苏铁素出现肿瘤。
带有非特定的 微生物和寄生 虫
对微生物携带 状况不明确
三、应用
由于普通级动物是实验动物微生物控制要求较低的一类动 物，对实验结果的准确性和反应性较差，因而国际上普遍认为 仅可作为生物医学中教学示教之用；或作为某些科学研究为探 索方法而从事的预试验之用，不可供科研、生产和检定之用。 总之，由于普通级动物繁殖力强，生产量大，适宜应用于一般 性的实验。
第二节 清洁级动物的特点及应用
一、基本概念 除普通级动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和
对科学研究干扰大的病原。来源于SPF动物或剖腹产动物。 小鼠病原菌应排除10种，病毒5种；大鼠病原菌应排除
10种，病毒2种。
二、特点和应用 1、清洁级动物比普通级动物要求排除的微生物和寄生虫多，

高中生物学竞赛辅导课件原核微生物：微生物的营养(共41张ppt)

高中生物学竞赛辅导课件原核微生物：微生物的营养(共41张ppt)

有
机 碳
C·H·O·N
多数氨基酸、简单蛋 白质等
C·H·O
糖、有机酸、醇、脂 类等
C·H
烃类
无 C(?) 机 碳 C·O
C·O·X
2020/5/18
— CO2 NaHCO3
培养基原料水平
牛肉膏、蛋白胨、花生饼 粉等 一般氨基酸、明胶等
葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 天然气、石油及其不同馏 份、石蜡油等 —
单纯扩散 无 慢 由浓至稀 相等 无特异性 不需要 不变
促进扩散 有 快 由浓至稀 相等 特异性 不需要 不变
主动运输 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 不变
基团转位 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 改变
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• 根据微生物对营养物质的需要，经过人工配置的适合微生物 生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质就称为培养基。
• 选择培养基-----在培养基中加入某些化学药品以抑制不需要的 微生物生长。
• 鉴别培养基-----检查微生物生化反应的培养基，由于在反应发 生时往往会出现一些现象，故用于对菌株的鉴定和分类。
• 厌氧培养基-----专门用于培养厌氧微生物的培养基
2020/5/18
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培养基的配制原则
培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确） 营养物的浓度与比例应恰当（营养协调） 物理化学条件适宜（条件适宜） 根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）
2020/5/18
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氮源种类
分子态氮：固氮微生物以分子氮为唯一氮源 无机态氮：硝酸盐、铵盐几乎所有微生物能利用 有机态氮：蛋白质及其降解产物
a速性氮源：实验室常用牛肉膏、蛋白 质、酵母膏做氮源

高中生物学竞赛辅导课件微生物的生长与环境条件(共42张ppt)

高中生物学竞赛辅导课件微生物的生长与环境条件(共42张ppt)

加叫作繁殖 2020/5/18
3
微生物生长的测定
• 单细胞微生物数量的测定（生长曲线） • 多细胞微生物生长的测定
2020/5/18
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全数测定 ✓计数器法 ✓比浊法
活菌计数 ✓稀释平板法（膜过滤法） ✓液体稀释培养法
细胞物质量的测定（间接测定法）
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4. Direct Microscopic Count
2020高中生物学奥林匹克竞赛
1
• 微生物的生长 • 环境条件对微生物的影响（微生物的控制）
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2
概念
生长：细胞体积的增大；
繁殖：细胞数量的增加
✓ 单细胞微生物
生长与繁殖难以区分，以群体数目的增加 作为生长的标志。
✓ 多细胞丝状微生物
细胞物质量的增加作为生长的标志，通过
形成孢子（有性与无性）使得个体数目的增
16
2020/5/18
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特点 ✓ 生长速率几乎等于死亡速率，细胞浓度不增加。 ✓ 基质大量消耗，代谢物大量积累。 ✓ 形成芽孢，可作为菌种保藏材料。
生产上 尽量延长稳定期
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特点 ✓ 死亡速率大于生长速率 ✓ 菌体开始自溶 ✓ 细胞形态多样，染色性改变
生产上 • 要掌握发酵时间
嗜热微生物 嗜温微生物 冷育微生物 嗜冷微生物
40—45 5—15 -5—5 -5—5
55—75 30—40 25—30 12—15
60—90 35—47 30—35 15—20
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高温和低温对微生物的影响
1、高温的影响
➢ 引起菌体蛋白质等大分子物质的变性
➢ 影响高温效应的因素

微生物基础知识培训(共44张PPT)

微生物基础知识培训(共44张PPT)
➢ 生存环境 沙门氏菌在水中不易繁殖，但可生存2—3周，冰箱中 可生存3—4个月，在—25℃可存活10个月，在自然 环境的粪便中可存活1—2个月。
➢ 繁殖条件 沙门氏菌最适繁殖温度为37℃，在20℃以上即能大
量繁殖，因此，低温储存食品是一项重要预防措施 。
沙门氏菌
➢ 污染渠道
沙门氏菌的来源主要是患病的人和动物，及人和动物 的带菌者，其中在肉类中最为多见。
球菌、类白喉杆菌
胃
正常一般无菌
肠道 类杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪链球
菌、 葡萄球菌、白色念球菌、乳酸杆菌、变形杆菌、破
伤风杆菌、产气荚膜杆菌等
鼻咽腔 甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链
球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等
眼结膜 皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等
➢ ④生长旺，繁殖快：微生物有惊人的繁殖速度，大多数微生物几十
分钟内就可以繁殖一代
➢ ⑤适应性强，易变异（耐药性产生的原因）
二、微生物的分布
1.微生物在自然界的分布：
➢ 土壤：是微生物生活的最适环境，土壤中的微生物又可分为 如下几类：
细菌：占土壤微生物总数的70%~90%。 放线菌：占土壤中微生物含量的5%~30%。
人不体同微 洁➢生净物度污分级布别情的染况房间：药应有品足够的的压细差 菌：常见污染药品的细菌是一些生命力 较强的细菌，如：葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、 酵母菌：普通土壤中酵母菌含量很少。
病毒与人类的关系极为密切，人类的传染病约75％是由病毒引起的。 酵母菌：普通土壤中酵母菌含量很少。
大肠菌群为枯人和动草物肠杆道中菌的常及居菌一，在一些定条霉件下菌可引，起肠道抵外感抗染。力弱的细菌一般不易造成

2021届高中生物竞赛理论辅导课件-微生物学与技术06生物工艺过程控制(共140张PPT)

2021届高中生物竞赛理论辅导课件-微生物学与技术06生物工艺过程控制(共140张PPT)
但在发酵过程中，即使是同一种菌体，由于菌体的生 理状态和培养条件的不同，各期的生长长短就有所不同。 生产中要求在对数期接种原因就在此。
初级代谢没有明显的产物形成期，产物随着菌体 生长在不断的进行合成，有的与菌体的生长呈平行关 系。如乳酸、醋酸，与Ｑp顶峰几乎在同一时期出 现，而氨基酸、酶、核酸的发酵过程比前者复杂，它 的与Ｑp的大小则随培养基成分、碳源、温度、菌 株等不同而变化。
控制碳源的浓度，可采用经验法和动力学法，即 在发酵过程中采用中间补科的方法来控制。这要根据 不同代谢类型来确定补糖时间、补糖量和补糖方法。 动力学方法是根根菌体的比生长速率、糖比消耗速率 及产物的比生成速率等动力学参数来控制。
2）氮源的种类和浓度的影响和控制
氮源象碳源一样,也有迅速利用的氮源和缓慢利用 的氮源。
2021届
高中生物竞赛理论辅导课件
微生物学与技术
第六章 生物工艺的控制
温度、pH、氧气、二氧化碳 泡沫 发酵染菌的防治与处理 发酵过程参数监测
发酵是一种很复杂的生产过程，其好坏涉及诸多 因素，如菌种的生产性能、培养基的配比、原料质量、 灭菌条件、种子质量、发酵条件和过程控制等。
不论是老或新品种，都必须经过发酵研究这一阶 段，以考察其代谢规律、影响产物合成的因素，优化 发酵工艺条件。
这一阶段又称为菌体的生长期或发酵前期。
产物合成阶段：
产物数量逐渐增多，直至达到高峰，生产速率也达到 最大，直至产物合成能力衰减。此阶段，营养物质不断被 消耗，产物不断被合成。环境因素很重要，发酵条件应严 格控制，方有利于产物合成。
营养物质过多，菌体就进行生长繁殖，抑制产物合成 ，使产物量降低；如果过少，菌体就衰老，产物合成能力 就下降，产量减少。
一次投料，一次接种，一次收获 间歇培养

关于微生物的生长及其控制课件课件

关于微生物的生长及其控制课件课件

（二）抗代谢药物——磺胺类药物
关于微生物的生长及其控制 课件
控制（有害）微生物的生长速率 消灭不需要的微生物，
在实际应用中具有重要的意义。
一、几个基本概念
抑制(Inhibition)：生长停止，但不一定死亡； 防腐(Antisepsis)：防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上的生长； 化疗(Chemotherapy)：杀死或抑制宿主体内的病原微生物； 死亡(Death)：生长能力不可逆丧失； 消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）； 灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物；
称为灭菌。
Eg. 高温灭菌、辐射灭菌等
杀菌（bacteriocidation）
灭
菌体虽死，但形体尚存
菌
溶菌（bacteriolysis）
菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象
（二）消毒（disinfection）
消 除毒 害
“毒害”就是指传染源或致病菌
消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死
物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病 原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。
分有促进糊化和水解等少数有利影响外，一般对培养 基成分产生很多不利的影响。
产生褐变的机制
由氨基化合物（氨基酸、肽、蛋白质）与羰基化 合物（糖类）间发生复杂的梅拉特反应（maillard
reaction）所引起，它在导致培养基褐变的同时，还 降低了有关营养物成分，应尽量设法避免。
对易破坏的2含.防糖止培养法基进行灭菌时，应先将糖液与其他成分
不同的微生物个体（包括营养体和孢子）的耐 热性是有差别的。一般灭菌物体中的含菌量越高， 需要的灭菌时间越长。
2.灭菌锅内空气排除程度

《微生物的控制》PPT课件

《微生物的控制》PPT课件

概念 1 杀菌剂—杀死微生物的化学药品。 2 抑菌剂—抑制微生物生长的化学药品。 3 防腐剂—控制微生物生长，防止病原菌污染的
化学药品。
4 消毒剂—杀死微生物的营养体的化学药品。
5 化疗（化学治疗剂）—利用高度选择毒力的化 学物质杀死或抑制宿主体内的病原微生物的化 学药品。
消毒剂和防腐剂间无严格界限
4. 消毒剂的浓度、作用时间
酚系数：
石炭酸常被用来作为比较化学消毒剂杀菌能力 的一个标准，将某消毒剂作不同稀释后，在一定 条件下，一定时间内致死全部供试微生物（一般 用金黄色葡萄球菌）的最高稀释浓度与达到同样 效果的石炭酸的最高稀释度的比值，称为这种消 毒剂对该种微生物的石炭酸系数（酚系数）。酚 系数大，则消毒剂杀菌力强。
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33
消毒剂的种类
共十类：
重金属盐类——升汞、红汞、硫柳汞
氧化剂——高锰酸钾、过氧化氢、过 氧乙酸
酚类——来苏儿、石炭酸
醇类——乙醇（70%）
醛类——甲醛、福尔马林（37-40% 甲醛）、戊二醛
烷化剂——环氧乙烷（气体灭菌剂， 易燃、易爆、有毒）
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34
卤素类——氯气、漂白粉、碘
72℃/15s，
135-150℃/2-6s。
完整版课件ppt
14
煮沸法和间歇灭菌法
煮沸法 （1）不能在短时间内杀死全部微生物芽胞和病毒 （2）沸水中加入2%NaCO3或2％~5％的石炭酸 可加速细菌芽胞的死亡
（3）电饭煲不打开盖子可使食品保存较长时间
间歇灭菌法 （1）丁达尔灭菌法或分段灭菌法，适用于不耐热的
细胞DNA最大吸收峰在265 nm，形成胸腺嘧啶二聚体，
干扰DNA复制和蛋白质合成。

微生物基础知识与生产环境控制PPT课件

微生物基础知识与生产环境控制PPT课件

酵母菌的芽殖过程： 1．泡；2．小管；3．核；4．液泡
酵母菌假菌丝的形成： 1、2、3、4 ······· 是出 芽的顺序
酵母菌的有性繁殖
酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行无性繁殖的。两 个临近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相 互接触、融合，并形成一个通道，两个细胞核在此通道内结 合，形成双倍体细胞核，然后进行减数分裂，形成4个或8 个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊 孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。
细菌的形态 细菌有球形、杆形和螺形。根据外形不同分为，球菌、杆
菌和螺菌。
细菌的结构 细菌的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质。 细菌的特殊结构：（某些细菌具备的结构） 荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢 芽孢：某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓 缩，在菌体内形成一个圆形或椭圆形的小体，称为 芽孢。能形成芽孢的细菌多为革兰氏阳性杆菌，如 破伤风杆菌。
结果评定
用于平均菌落数判断洁净室空气的微生物。 洁净室内的平均菌落数必须低于所选定的评定标 准。 若某洁净室内的平均菌落数超过评定标准，则必 须对此区域先进行消毒，然后重新采样两次，测 试结果必须合格。
合格标准
静态：百级≤1CFU／皿；万级≤3CFU ／皿 十万级 ≤10CFU／皿
动态：百级＜3CFU／皿；万级≤50CFU ／皿
细菌的菌落 单个或少数细菌细胞生长繁殖后，会形成以母细 胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细 胞集团，这就是菌落。 细菌的菌落特性 常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易挑取、质 地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位颜色一致 等。
真菌（霉菌、酵母菌） 霉菌、酵母菌的形态、大小和结构 霉菌、酵母菌的繁殖 霉菌、酵母菌的菌落
酵母菌子囊孢子的形成过程： 1、2、3、4：两个细胞结合；5：接合子； 6、7、8、9：核分裂；10、11：核形成孢子

高中生物竞赛3-3培养基与微生物的控制课件

高中生物竞赛3-3培养基与微生物的控制课件

3. 以“野”代“家”
1.以废代好
节约
4. 以简代繁
7. 以烃代粮
6. 以无机氮代蛋白
5. 以纤代糖
17ห้องสมุดไป่ตู้
1.1.5 精心设计、试验比较
• 进行生态模拟，研究某种微生物的培养条件； • 文献查阅，设计特定微生物的培养基配方； • 精心设计，借助正交设计等数学手段提高效率，优化配方； • 试验比较，确定特定微生物的最佳培养条件。
消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）；
灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物；
22
控制微生物的因素
杀灭或抑制微 生物的因素
物理因素 化学因素
• 温度 • 辐射作用 • 过滤 • 渗透压 • 干燥 • 超声波
• 消毒剂(Disinfectant)
3
1.1 选用和设计培养基的原则和方法
在微生物学研究和生产实践中，配制合适的培养基是一项最基本的要求。
原则
1、根据微生物的营养需要配制培养基 2、营养协调----合适的浓度及配比
3、物理、化学条件适宜—pH, aw, 氧还电位
4、经济节约 5、精心设计、试验比较
4
1.1.1 根据微生物的营养需要配制培养基
（参见P151）
是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物， 它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动，如 杀死微生物或抑制其生长。
自本世纪40年代以来，已找到上万种新抗生素，合成了 近10万种半合成抗生素，但其中在临床上常用的仅几十 种。
（三）抗生素
（参见P151）
2、作用机制
抑制细菌细胞壁合成、 破坏细胞质膜、 作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化、 抑制蛋白质和核酸合成等

微生物生长及控制 PPT

微生物生长及控制 PPT

微生物生长及控制
影响微生物生长得因素: 营养因素:五大营养物质浓度及比例。 环境因素:生物得环境指生物体外得空间。包括生物环
境和非生物环境。生物环境指得就是生物间相互关系; 非生物环境指影响生物生长发育得环境条件,主要包括: 光、热ห้องสมุดไป่ตู้温度)、水(水份含量及湿度)、气(O2/CO2比例或 氧分压)、酸碱度、环境化学因子、射线等。
第一种情况:需要有最终电子受体,如氧气、处于氧化态得无机离子等,可分三个阶段: 首先就是细胞外大分子有机物水解成小分子有机物; 第二、小分子物质被运输进细胞,进一步降解成更为简单得乙酰辅酶A、丙酮酸以及
能进入三羧酸循环得某些中间产物,在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2;
第三、通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2,并产生ATP、NADH及 FADH2。 第二和第三阶段产生得ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化,可产生 大量得ATP。
生物量测定: ✓ 细胞数量测定:显微镜直接测定;稀释平板菌落计数;
微生物生长及控制
✓ 细胞数量测定: ➢ 显微镜直接测定:细菌
保藏菌种;适宜空气湿度用于菇类栽培。 氧及氧分压:不同微生物生长对氧及氧分压得要求不同,依据这个不同可
把微生物分为好养性微生物、兼性好氧型微生物、耐氧性微生物和厌氧 性微生物。
微生物生长及控制
氢离子浓度(pH):不同微生物得生长pH范围;微生物培 养过程中pH调节措施。
辐射;利用紫外线或射线得强电离或强氧化作用,使染 色体结构发生改变,导致细胞死亡或变异。常用紫外线 消毒或诱变育种;放射性同位素诱变育种或辐射灭菌。
微生物生长及控制
生理指标变化: 呼吸热 CO2产生速度; 某个主要营养物如糖得消耗速度 酸碱度变化 某个主要产物得生成速度

生物课件第四章 微生物的生长繁殖及其控制 PPT.ppt

生物课件第四章 微生物的生长繁殖及其控制 PPT.ppt
CO2 NaHCO3、CaCO3、等
微生物工业发酵中用做碳源的原料
传统种类：糖类（单糖，饴糖） 淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物 淀粉等） 麸皮 各种米糠等
代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2
1.2.2氮源（Nitrogen source ）：
凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。 种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、
能使先能转变成化学能（ATP），供机体直接利用。
2.2 光能异养型微生物
以CO2为主要碳源或唯一碳源，以有机物（如异丙醇）作为供氢体 ，利用光能将CO2还原成细胞物质，红螺菌属中的一些细菌属于此 种营养类型。
光能
2(H3C)2CHOH+CO2 光合色素
2CH3COCH3+[CH2O]+H2O
光能异养型细菌在生长时大多数采要外源的生长因子
绿色植物 （自养）
二氧化碳
氮源 能源 生长因子 无机元素
蛋白质及其降解物 与碳源同 维生素 无机盐
蛋白质及其降解 物、有机氮化物、 无机与氮碳化源物同、氮
有些需要维生素等 生长因子 无机盐
无机氮化物、氮
氧化无机物或利用日 光能
不需要
无机盐
无机氮化物 利用日光能
不需要 无机盐
水分
水
水
水
水
微生物生长所需要六大营养要素： 碳源、氮源、无机盐、生长因子、水、能源
微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”
1.1.2元素在细胞内存在形式：
上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中： ◆有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、
维生素及其降解产物. ◆无机物：1)参与有机物组成，
2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.
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抗微生物剂(antimicrobial agcnt) 抗代谢物 (antimetabolite) 抗生素 (Antibiotic)
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抗微生物剂是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物 质
根据它们抗微生物的特性可分为：
抑菌剂 杀菌剂
用机理是这类物质结合到核糖体上抑 制蛋白质合成，导致生长停止，由于 它们同核糖体结合不紧，它们在浓度 降低时又会游离出来，核糖体合成蛋 白质的能力恢复，使生长恢复
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• 紫外线 • X—Ray、ß—射线、γ—射线
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原理—细胞DNA吸收能量，形成胸腺嘧啶二聚体，干扰DNA 复制和蛋白质合成。
设备：紫外灯（30~40W） 适用于空间及物品表面的消毒
缺点：穿透力弱，不能透过玻璃，UV照射可产生臭氧（有 害）。
▪ 抑制蛋白质合成；
如：氯霉素，四环素、链霉素等
▪干扰核酸代谢；
2020/5/如18 ：利福霉素、新生霉素、丝裂霉素、灰黄霉素
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抗药性
抗药性(drug resistance)是指在微生物或肿瘤细胞多次与药 物接触发生敏感性降低的现象，是微生物对药物所具有的相 对抗性。对同一种微生物和肿瘤细胞而言，抗药性与敏感性 是相对的，抗药性增强，则敏感性降低。抗药性的程度一般 以该药物对某种微生物的最低抑菌浓度(MIC)来衡量。
• 消毒剂的性质和作用方式 • 微生物种类 • 消毒剂的浓度、作用时间 • 环境因素
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各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准
在临床上最早使用的消毒剂----石炭酸
石炭酸系数： 指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌
的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的 比率。一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为 Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）。
溶菌剂
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它们是紧紧地结合到细胞的作用靶上， 即使在浓度降低时也不能游离出来， 因此生长不能恢复
能抑制细胞壁合成或损伤细胞质膜 26
抗微生物剂通常又将它们分为
消毒剂
可以抑制或杀灭微生物，但对人体也可能产生有害 作用的化学试剂.—主要用于抑制或杀灭物体表面、器械、 排泄物和环境中的微生物。
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抗生素的效价
效价＝样品的抗菌活性/标准品的抗菌活性
测定方法 物理方法 化学方法 微生物学方法（法定）
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• 稀释法 • 比浊法 • 琼脂扩散法
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抗生素作用机制
▪抑制细胞壁的合成；
如：青霉素
▪ 破坏细胞膜功能；
如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解
✓药物作用靶改变 ✓合成了修饰抗生素的酶
遗传机制
✓自发突变即＋药物选择 ✓抗药基因的转移
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应用抗生素注意
• 第一次使用的药物剂量要足； • 避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素； • 不同的抗生素(或与其他药物)混合使用； • 对现有抗生素进行改造； • 筛选新的更有效的抗生素；
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低温维持法（LTH） 63℃/30min
高温瞬时法（HTST） 72℃/15s，82℃/3s。
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设备：灭菌锅（autoclave）
灭菌条件
✓113℃/115℃（8磅/10磅）20~30min，适用于含糖培 养基。
✓121℃ （15磅）20~30min，一般耐高温物品。
表 0.05%—0.1%
面
新洁尔灭
活 0.05%—0.1%
性
杜灭芬
剂2020/5/18
蛋白变性、破坏细胞 皮肤、粘膜、器械 膜
皮肤、金属、棉织 品、塑料
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类型 名称及使用方法
醇类 70%—75%乙醇
醛类 酚类
氧化剂
0.5%—10%甲醛 2%戊二醛（pH=8）
3%—5%石炭酸 2%来苏儿 3%—5%来苏儿
抑制微生物的生长繁殖；
化学疗剂（therapeutic agents）
用来治疗微生物感染的药物，具有选择毒性；
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控制微生物的物理方法
• 滤过除菌
• 热力灭菌法
• 辐射
• 超声波（ultrasonic）
• 渗透压（osmotic pressure）
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• 细菌滤器—材料为玻璃棉，陶瓷，石棉等。
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• 巴氏消毒法 • 煮沸法 • 流通蒸汽灭菌法 • 间隙灭菌法 • 高压蒸汽灭菌法
（高温对培养基的影响及其防止措施）
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高温对培养基的不利影响：
形成沉淀物（有机沉淀物如多肽类，无机沉淀物如磷酸 盐）；破坏营养；提高色泽（褐变如产生氨基糖等）；改变 培养基的pH值；降低培养基的浓度
❖降低微生物表面张力,增加细胞膜的通透性,使细 胞发生破裂或溶解.如来苏儿等酚类物质.
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常用消毒剂的种类和应用
类型 名称及使用方法 作用原理
应用范围
重 0.05%—0.1%升汞 蛋白质变性、酶失活 非金属器皿
金 2%红汞
皮肤、粘膜、伤口
属 0.1%—1%硝酸银 变性、沉淀蛋白
皮肤、新生儿眼睛
盐 0.1%—0.5%硫酸 蛋白质变性、酶失活 防治植物病害 类铜
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• 物品在水中煮沸 15min，可杀死所有营养细胞和一部分 芽孢。
• 在水中加入１％的 Ｎa2CO3或２－５％的碳酸效果更好。 此法适合注射器和解剖用具的消毒。
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是食品（牛奶）酿造（啤酒）工业中常用的方法。 具体做法
优点：即可杀死病原微生物。又不致损坏营养， 可保留食品饮料原有用味。
D 值：利用一定温度进行加热，活菌数减少一个 对数周期（即90%活菌被杀死）所需的时间
Z值：在加热致死曲线中，时间降低一个对数周期 （即缩短90%的加热时间）所需要升高的温度
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• 多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在50-65 ℃， 10 min可以致死。
• 一般噬菌体65－80 ºＣ致死。
2020高中生物学奥林匹克竞赛
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微生物控制的意义
防止疾病的发生和传播 防止食品和药物等的微生物污染 防止微生物对原材料的破坏（腐败和变质）
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概念
灭菌（sterilization）
杀灭所有的微生物，包括细菌的芽孢；
消毒（disinfection）
杀灭病原微生物；
防腐（antiseptic）
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抗生素的单位
重量单位
以抗生素活性部分的重量为单位，1mg=1000 U
类似重量单位
以抗生素盐类重量，1mg=1000 U
重量折算单位
青霉G钠盐：1mg=1667u（以50ml肉汤中抑制金葡菌生长的最 小青霉素量为1 U）
特定单位
Hale Waihona Puke 标准品—中国药品生物制品检定所分发
标示量
抗生素制剂标签上的标量（单位或重量）
消除有害影响的措施
采用特殊的加热灭菌法 过滤除菌法 加入螯合剂
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是用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。
主要用于不宜高压灭菌的培养基，不耐热的药物 和营养物等
方法是将待灭菌物品置于蒸锅内加热到沸腾维持 15-30min，杀死营养细胞，取出冷却后在37ºＣ 恒温培养24小时，使芽孢萌发，再用此法灭菌， 反复三次，即可达到灭菌目的。
种类： 磺胺药——对氨基本甲酸 ； 6 - 巯基嘌呤——嘌呤；
5 - 甲基色氨酸——氨基酸；
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异烟肼——吡哆醇。
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细菌需要利用对氨基本甲酸合成生长所需的叶酸：
二氢蝶啶
+
对氨基本甲酸
二氢叶酸
四氢叶酸
二氢叶酸合成酶
二氢叶酸还原酶
辅酶F
磺胺药
核酸合成
磺胺对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合
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• 天然不敏感性(过去常称为固有抗药性) • 获得抗药性 ✓多重抗药性
(multiple drug resistance，MDR) ✓交叉抗药性(cross drug resistance) ✓耐受性(tolerence)
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抗药性的产生机制
生化机制
✓细胞质膜透性改变，使抗生素不进入细胞或进入细 胞后被细胞主动排出
• 滤膜 ✓材料为醋酸纤维素，硝酸纤维素，聚砜； ✓孔径为0.22微米，0.45微米； ✓应用—啤酒，饮料，药物（对热不稳定的，如蛋白质等）。
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微生物耐热性大小的几种表示方法：
热力致死时间：在特定的温度及其它条件下，杀死 一定数量的微生物所需要的时间
F值：在一定的基质中，温度为121.1℃，加热杀 死一定数量微生物所需的时间
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抗代谢药物：
有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似， 以致于可以和特定的酶结合，从而阻碍酶的功能，干 扰代谢的正常进行，这些物质叫抗代谢物，用于疾病 治疗，称抗代谢类药物，如：磺胺类药物。
机理：作为细菌菌细胞基本生长因子的竞争性抑制剂 （与相应酶竞争性结合）而阻止微生物对生长因子的 利用，因而可以抑制微生物的生长。只有当正常代谢 产物的量少或不存在时，抗代谢物才有用。