第六章 微生物的生长及其控制(1)周德庆 《微生物学教程》PPT课件
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微生物课件(周德庆)第六章Part 2 影响微生物生长的主要因素
影响微生物生长的外界因素u营养条件：六大营养要素u物理因素u温度u pHu氧气一、温度对微生物生长的影响温度是影响微生物生长和存活的最重要因素之一。
温度对微生物的影响具体表现在：v影响酶活性：温度变化影响酶促反应速率，最终影响细胞合成。
v影响细胞膜的流动性：温度高，流动性大，有利于物质的运输，温度低，流动性降低，不利于物质运输，因此，温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分泌。
v影响物质的溶解度氧菌某些氧代谢产物的毒性而死亡。
在氧还原为水的过程中，可形成某些有毒的中间产物，例如，过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2.-）等。
超氧阴离子为活性氧，兼有分子和离子的性质，反应力极强，极不稳定，可破坏膜和重要生物大分子，对微生物造成毒害或致死。
好氧微生物具有降解这些产物的酶，如过氧化氢酶、过氧化物、超氧化物歧化酶等；而严格厌氧菌缺乏SOD，故易被生物体内极易产生的超氧阴离自由基毒害致死。
类菌所含专性好氧菌SOD，过氧化氢酶兼性厌氧菌SOD，过氧化氢酶专性厌氧菌二种酶均无微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD，过氧化物酶◆影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响对物质的吸收能力。
◆改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径：如：酵母菌在pH4.5-5产乙醇，在pH6.5以上产甘油、酸。
◆环境pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度，从而影响营养物质吸收，或有毒物质的毒性。
三可免除了DNA 、ATP 、菌绿素和叶绿素等重要成分被酸破坏，或RNA 、磷脂类等被碱破坏的可能性。
外环境pH 相当稳定，一般都接近中性pH 变化很大微生物细胞内环境在微生物培养过程中，一项重要措施——如何及时调节合适的pH 。
根据表面现象而进行直接、快速但不能持久的调节。
根据内在机制所采用的间接、缓效但能发挥较持久作用的调节。
调节措施治标治本。
第六章-微生物的生长及其控制PPT课件
繁殖代数 n=3.322(lgx2-lgx1)
生长速率常数R=
代时G=
t2 -
3.322(lgx2-lgx1) t1 t2 - t1
3.322(lgx2-lgx1)
2021
26
一些细菌的代时
菌名 培养基 培养温度
代时
E. coli（大肠杆菌） 肉汤
37℃ 17min
E. coli 牛奶
37 12.5
③调整培养基的成分，应适当丰富，且发酵培养基成分尽 量与种子培养基的成分接近。
2021
24
（二）指数期
1、特点： ➢ 生长速率常数R最大，即代时最短; ➢细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、 生理特征等比较一致; ➢酶系活跃，代谢最旺盛。
2021
25
2、指数期中的的 x2
三个重要参数
x1
t1 t2
2021
39
lg细胞数（个/ml）
连续流入 新鲜培养液
单批培养
连续培养
2021
单批培养 恒浊法
连续培养 恒化法
时间
40
1、连续培养器
按控制方式分 内控制（控制菌体密度）：恒浊器 外控制（控制培养液流速、以控制 生长速率）：恒化器
连续
培养 器
按培养器的级数分
单级连续培养器 多级连续培养器
按细胞状态分 一般连续培养器 固定化细胞连续培养器
2021
15
二、微生物的个体生长和群体的同步生长
➢ 使用同步培养技术，即设法使群体中的所有细 胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中， 然后分析此群体的各种生物化学特征，从而了 解单个细胞所发生的变化。
➢ 通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调一致 的状态即同步生长。进行同步分裂的细胞称为 同步细胞。
微生物学教程周德庆(第二版)6ppt课件
生长速率常数（R）：单位时间内细胞数目或细胞量 的变化。
ppt课件
12
影响延滞期长短的主要因素
（1）菌种
生长快的菌比生长缓慢的菌延滞期短。
（2）接种菌菌龄
采用对数生长期的菌作为接种菌可缩短延滞期。
（3）接种量
适当提高接种量可缩短延滞期。
（4）培养基成分
营养丰富，与种子培养条件接近的培养基可缩
短延滞期。
H2O2+ e- + H+
OH·+ e- + H+
H2O2 OH· H2O
O2+光+光敏色素 过氧化物酶
‥O2
ppt课件
44
有毒氧的消除：
超过氧化物岐化酶酶 superoxide dismutase
2 O2- +2H+ 过氧化氢酶 catalase
O2+H2O2
H2O2+H2O2 过氧化物酶 peroxidase
47
真菌
最适pH≤5
细菌
最适pH一般为中性 6.0—7.5
放线菌 最适pH 7.0—8.0
ppt课件
48
1. 专性嗜酸菌（obligate acidophilic bacteria） 在pH 2.0—4.0 生长，但不能在中性条件下生长。
专性嗜酸菌的细胞膜在中性pH时溶解，细胞裂解 死亡。
专性嗜酸菌包括：硫杆菌属（Thiobacillus），硫 化叶菌（Sulfolobus），嗜热支原体（Thermoplasm） 等。
（1）嗜冷菌（psychrophiles） 永久寒冷的地区。
Topt≤15℃
（2）嗜温菌（mesophiles）
Topt ≤45℃
微生物学(周德庆版)第六章 微生物的生长及其控制
绝大多数微生物的生长PH在5-9之间。 不同微生物的生长pH也存在最低、最适与最高3个值.
除不同种类微生物有其最适生长PH外，即使同一种微生 物在其不同的生长阶段和不同的生理、生化过程，也有不同 的最适pH要求。研究其中的规律．对发酵生产中PH的控制极 为重要.
微生物细胞内环境中的PH值相当稳定.
41
4.2
7.0~7.5 9.3
Chlorobium limicola 泥生绿菌
6.0
6.8 7.0
Thurmus aquaticus 水生栖热菌
6.0 7.5~7.8 9.5
Aspergillus niger 黑曲霉 一般放线菌 一般酵母菌
1.5 5.0~6.0 9.0
5.0 7.0~8.0 10.0
19
应用意义：
1）发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上
应尽量延长此期，提高产量，措施如下：
• 补充营养物质（补料）
•
调pH
•
调整温度
2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。
20
4、衰亡期
表现：出现 “负生长 ”，有些细胞开始自溶。
衰亡期特点：R为负值，细菌代谢活性降低，细 菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些产物，如 氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。 细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊， 有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。
42
不同微生物的生长pH值范围
微生物
最低
pH值 最适
最高
Thiobacillus thiooxidans 氧化硫硫杆菌 0.5
2.0~3.5 6.0
Lactobacillus acidophilus 嗜酸乳杆菌 4.0~4.6 5.8~6.6 6.8
除不同种类微生物有其最适生长PH外，即使同一种微生 物在其不同的生长阶段和不同的生理、生化过程，也有不同 的最适pH要求。研究其中的规律．对发酵生产中PH的控制极 为重要.
微生物细胞内环境中的PH值相当稳定.
41
4.2
7.0~7.5 9.3
Chlorobium limicola 泥生绿菌
6.0
6.8 7.0
Thurmus aquaticus 水生栖热菌
6.0 7.5~7.8 9.5
Aspergillus niger 黑曲霉 一般放线菌 一般酵母菌
1.5 5.0~6.0 9.0
5.0 7.0~8.0 10.0
19
应用意义：
1）发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上
应尽量延长此期，提高产量，措施如下：
• 补充营养物质（补料）
•
调pH
•
调整温度
2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。
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4、衰亡期
表现：出现 “负生长 ”，有些细胞开始自溶。
衰亡期特点：R为负值，细菌代谢活性降低，细 菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些产物，如 氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。 细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊， 有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。
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不同微生物的生长pH值范围
微生物
最低
pH值 最适
最高
Thiobacillus thiooxidans 氧化硫硫杆菌 0.5
2.0~3.5 6.0
Lactobacillus acidophilus 嗜酸乳杆菌 4.0~4.6 5.8~6.6 6.8
微生物的生长及其控制(共98张PPT)
就总体而言，微生物生长的温度范围较广， 已知的微生物在-10～95℃范围内生长。 而对某一具体微生物而言，只能在一定的 温度范围内生长，且此温度范围有宽、有 窄。
生长温度三基点：任何微生物的生长温度 总有最低生长温度、最适生长温度、最高 生长温度。
温度
最适生长温度：
即某微生物分裂代 时最短或生长速率最高 时的培养温度。不同微 生物的最适生长温度是 不一样的。 应该着重 指出：最适生长温度不 一定是一切代谢活动的 最适温度。
膜洗脱（常用）等。
诱导法
诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂， 消除该抑制后，细胞同时出现分裂。
此法会扰乱细胞的正常代谢
举例： 1、温度调整法； 2、营养条件调整法；
3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）
（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一
段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代
（一）微生物细胞数目的测定
－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子
直接计数法－－总菌计数 1、计数板计数法（常用）
2、比例计数法
间接计数法－－活菌计数
1、平板菌落计数法
2、液体稀释法
3、厌氧菌菌落计数
其他计数法
1、比浊法
2、膜过滤法
血球计数板
各 种 型 号 的 全 自 动 血 球 计 数 仪
活菌计数的一般步骤
二、单细胞微生物的典型生长曲线
三、微生物的连续培养
四、微生物的高密度培养
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收 营养物质，并按照自己的代谢方式进行代 谢活动，如果同化作用大于异化作用，则 细胞质的量不断增加，体积得以加大，于 是表现为生长。简单地说，生长就是有机 体的细胞组分与结构在量方面的增加。
生长温度三基点：任何微生物的生长温度 总有最低生长温度、最适生长温度、最高 生长温度。
温度
最适生长温度：
即某微生物分裂代 时最短或生长速率最高 时的培养温度。不同微 生物的最适生长温度是 不一样的。 应该着重 指出：最适生长温度不 一定是一切代谢活动的 最适温度。
膜洗脱（常用）等。
诱导法
诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂， 消除该抑制后，细胞同时出现分裂。
此法会扰乱细胞的正常代谢
举例： 1、温度调整法； 2、营养条件调整法；
3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）
（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一
段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代
（一）微生物细胞数目的测定
－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子
直接计数法－－总菌计数 1、计数板计数法（常用）
2、比例计数法
间接计数法－－活菌计数
1、平板菌落计数法
2、液体稀释法
3、厌氧菌菌落计数
其他计数法
1、比浊法
2、膜过滤法
血球计数板
各 种 型 号 的 全 自 动 血 球 计 数 仪
活菌计数的一般步骤
二、单细胞微生物的典型生长曲线
三、微生物的连续培养
四、微生物的高密度培养
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收 营养物质，并按照自己的代谢方式进行代 谢活动，如果同化作用大于异化作用，则 细胞质的量不断增加，体积得以加大，于 是表现为生长。简单地说，生长就是有机 体的细胞组分与结构在量方面的增加。
微生物学格式课件第六章微生物的生长及控制
免疫控制
通过接种疫苗或使用免疫调节剂 来提高机体免疫力，抵抗病原微
生物的感染。
基因工程
利用基因工程技术改良微生物的 遗传特性，使其不具备致病性或
提高其抗逆性。
01
微生物生长的实际 应用
在工业生产中的应用
发酵工程
利用微生物的生长和代谢产物，生产食品、饮料 、生物材料等。
生物农药
利用微生物的特性，开发具有杀虫、除草、增产 等作用的生物农药。
分批培养
在一定体积的培养液中接种微生 物，培养过程中不补充新鲜培养 基，直至培养结束。
连续培养
在不断流动的培养基中连续接种 微生物，保持微生物持续生长。
环境因素对生长规律的影响
01
02
03
温度
不同微生物对温度的需求 不同，温度变化会影响微 生物的生长速率和代谢活 动。
pH值
pH值对微生物细胞膜的通 透性和酶活性有重要影响 ，进而影响微生物的生长 和代谢。
[3] Doyle, M.E., Beuchat, L.R., and Montville, T.J. (2006). Microbial ecology of foods and food products. In: Microbial Ecology of Foods and Food Products, 2nd ed., Doyle, M.E., Beuchat, L.R., and Montville, T.J., Eds., CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 3-34.
途径，合成新的酶。
对数生长期
微生物以最大速率进行 生长的阶段，细胞以几
何级数增长。
稳定期
微生物生长速率逐渐下 降，细胞开始积累次生
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
第六章微生物生长繁殖及其控制PPT课件
1。总菌数的测定（计数器直接 计数，染色涂片计数，比浊法） 2。活菌数的测定（稀释平板计 数法、膜过滤法）
（二）微生物生长量的测定
1。直接法(干重法，体积法) 2。间接法（比浊法，碳、氮含量法，DNA
测定法等）
1.血球计数板法
适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、 酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细 胞，因为（1）细菌细胞太小，不易沉降； （2）在油镜下看不清网格线，超出油镜 工作距离。
➢活菌数目急剧下降； ➢出现了“负生长”； ➢细胞形态多样，有时产生畸形； ➢细胞开始自溶，释放次生代谢产物。
第三节 环境条件对微生物生长的影响
一、温度 二、水和渗透压 三、酸碱度 四、氧和氧化还原电位 五、辐射 六、化学杀菌剂和抑菌剂
一、温度
温度对微生物的影响具体表现在：
▪ 影响酶活性。温度变化影响酶促反应速率，最终影响 细胞合成。
类型：恒浊连续培养和恒化连续培养
二、细菌的纯培养生长曲线
将少量细菌接种到一种新鲜的、定量的液体 培养基中进行分批培养，定时取样计数，以 细菌个数或细菌数的对数为纵坐标，以培养 时间为横坐标，连接坐标纸上各点成一条曲 线即细菌的生长曲线。
生长曲线可以细分为四个时期： 延迟期、对 数生长期、稳定期、 衰亡期。
▪ 影响细胞膜的流动性。温度高，流动性大，有利于物 质的运输，温度低，流动性降低，不利于物质运输， 因此，温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分 泌。
▪ 影响物质的溶解度。对生长有影响。
最适
最高
温度
最低 生长速率
根据微生物的最适生长温度分类
(一)微生物生长的温度类型
嗜冷微生物(最适<20℃，最低<0℃) 嗜温微生物(最适为25~40℃) 嗜热微生物(最适>40℃)
（二）微生物生长量的测定
1。直接法(干重法，体积法) 2。间接法（比浊法，碳、氮含量法，DNA
测定法等）
1.血球计数板法
适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、 酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细 胞，因为（1）细菌细胞太小，不易沉降； （2）在油镜下看不清网格线，超出油镜 工作距离。
➢活菌数目急剧下降； ➢出现了“负生长”； ➢细胞形态多样，有时产生畸形； ➢细胞开始自溶，释放次生代谢产物。
第三节 环境条件对微生物生长的影响
一、温度 二、水和渗透压 三、酸碱度 四、氧和氧化还原电位 五、辐射 六、化学杀菌剂和抑菌剂
一、温度
温度对微生物的影响具体表现在：
▪ 影响酶活性。温度变化影响酶促反应速率，最终影响 细胞合成。
类型：恒浊连续培养和恒化连续培养
二、细菌的纯培养生长曲线
将少量细菌接种到一种新鲜的、定量的液体 培养基中进行分批培养，定时取样计数，以 细菌个数或细菌数的对数为纵坐标，以培养 时间为横坐标，连接坐标纸上各点成一条曲 线即细菌的生长曲线。
生长曲线可以细分为四个时期： 延迟期、对 数生长期、稳定期、 衰亡期。
▪ 影响细胞膜的流动性。温度高，流动性大，有利于物 质的运输，温度低，流动性降低，不利于物质运输， 因此，温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分 泌。
▪ 影响物质的溶解度。对生长有影响。
最适
最高
温度
最低 生长速率
根据微生物的最适生长温度分类
(一)微生物生长的温度类型
嗜冷微生物(最适<20℃，最低<0℃) 嗜温微生物(最适为25~40℃) 嗜热微生物(最适>40℃)
第六章微生物的生长与控制ppt
（2）氨基氮的测定 具体方法是离心发酵液，取上清液，加入甲基红和盐酸作指示剂，加
入0.02N的NaOH调色至颜色刚刚褪去，加入上清液18%的中性甲醛，反 应片刻，加入0.02N的NaOH使之变色，根据NaOH的用量折算出氨基氮 的含量。根据培养液中氨基氮的含量，可间接反映微生物的生长状况。
（3）其他生理物质的测定 P、DNA、RNA、ATP、NAM（乙酰胞壁酸）等含量以及产酸、产气、
二、微生物生长量的测定
（一）微生物细胞数目的测定方法 1．细胞总数计数法
细胞总数计数法是用来计数细胞悬液中细胞数量的一种 方法。一般包括显微镜直接计数法、涂片计数法和比浊法。 （1）显微镜直接计数法 这类方法是利用特定的血球计数板，在显微镜下计算一定容 积里样品中微生物的数量。此法的缺点不能区分死菌与活菌。
图6-5 刻度离心管
3．测定菌种细胞内化学成分
测定菌种细胞内化学成分的方法较复杂，操作困难，但较准确，菌种 细胞内化学成分的多少，可反映出群体中菌体数量的多少。
（1）测定含氮量
微生物细胞的含氮量一般比较稳定，所以常作为生长量的指标，大多 数细菌的含氮量为其干重的12.5％，酵母菌为7.5％，霉菌为6.0％。 根据其含氮量再乘以6.25，即可测得其粗蛋白的含量（包括了杂环氮 和氧化型氮）。细菌中蛋白质含量占细菌固形物的50%～80%，一般 以65%为代表，因此总含氮量与蛋白质总量之间的关系可按下列公式 计算：
每毫升原液所含菌体数＝每小格平均菌体数×400×10000×稀释倍数
（2）涂片计数法 用计数板附带的0.01mL吸管，吸取定量稀释的细菌悬液，放置刻有1cm2 面积的玻片上，使菌液均匀地涂布在1cm2面积上，固定后染色，在显微 镜下任意选择几个乃至十几个视野来计算细胞数量。根据计算出的视野面 积核算出1cm2中的菌数，然后按1cm2面积上的菌液量和稀释度，计算每 毫升原液中的含菌数。
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N ：繁殖代数即指生物群体的全部在单位时间内共繁殖 的代数 (植物、动物、人?)。
生长限制因子：凡在培养液中处于较低浓度范围内，可 影响生长速率和菌体产量的营养物或营养因子。
26
一些细菌的代时
体温菌： 大肠杆菌—— G = 12.5 ～ 17 min 枯草杆菌—— G = 26～32 min 结核杆菌—— G = 792 ～ 93理方法，随机选择，不
影响细胞代谢。
18
原理：细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。 步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新 鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以 得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。
19
典型生长曲线
概念：定量描述液体培养基中微生物群体生长 规律的实验曲线称为生长曲线（growth curve）。
标，绘制出的由延滞期、指数期、稳定期和衰
亡期4个阶段组成的曲线。
典型生长曲线
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
21
延对 滞数 期期
生长曲线
稳定期
衰亡期
生长曲线图示
22
（1）延滞期 lag phase
特点 生长速率常数为零；细胞形态变大或 增长；细胞内的RNA含量增高；合成代谢 活跃；对外界环境敏感。
室温菌： 褐球固氮菌— G = 240 min 大豆根瘤菌— G = 410 min
嗜热菌： 嗜热芽胞菌— G = 18 min
27
指数期影响因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度：对实际应用有参考价值 酸碱度
28
指数期的应用
特性：群体生理特性一致，细胞成分平衡
发展和生长速率恒定。 应用：宜作发酵种子；是代谢、生理研究的
10
计数板构造
11
25X16型血球计数板
12
平板计数法
13
平板计数法
14
厌氧菌的菌落计数法
亨盖特滚管培养法 严格厌氧菌，著名美国微 生物学家R.E.Hungate 于1950年设计，故名。 半固体深层琼脂法 良好厌氧性, 设备较简单, 操作较简易 (双歧杆菌, 乳酸菌等) 。
15
第二节 微生物的生长规律
➢ 又称对数期（logarithmic phase）：群体细胞 分裂与其数量以几何级数增加的一段时期。
➢ 特点：生长速率最大、代时最短；细胞进行平 衡生长; 酶系活跃、代谢旺盛。
25
指数期几个名词
R：生长速率常数 即为单位时间内生物体细胞所分裂的代 数值(每小时分裂的次数)。
G ：代时即为生物体细胞每分裂一次所需时间或群体细 胞的原生质体增加一倍所花的倍增时间。
3
微生物个体生长的含义
适宜培养条件： 将微生物的一个细胞置适宜培 养条件下培养。
新 陈 代 谢：细胞（或孢子）按其自身的 生命活 动规律进行新陈代谢。
同化大于异化： 微生物个体的原生质总重量不 断地增加，就是微生物的生长。
4
微生物的群体生长
定 量 定 容： 将一定量的微生物的细胞接到一定体 积的容器内，置于适宜的条件下培养。
8
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OD.)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。
9
二、测繁殖数 ➢ 直接法 计数板 ➢ 间接法 平板菌落计数法 厌氧菌的菌落计数法
条件：将少量纯种单细胞微生物群体、接入适 宜的恒定容积的培养液中，在适宜温度、通气 与酸碱度等条件下，微生物群体细胞量有规律 地增加的过程。
只适用于单细胞微生物如细菌和酵母菌。
20
生长曲线（growth curve）
结果：根据微生物的生长速率常数（growth rate constant）即每小时分裂次数（R）的不同，以 细胞数目的对数值为纵坐标与培养时间作横坐
好材料；是增殖噬菌体的最佳菌龄。
29
(3）稳定期（stationary phase）
生长速率常数为零；（新繁殖细胞数=衰亡细 胞数）菌体产量达到最高点。
同步生长的概念：采用一定的方法使细胞群体处 于分裂步调一致的状态。
环境诱导法：变换温度、光线或对于稳定期的 培养物添加新鲜培养液。
物理学方法： 通过物理学方法选择。例如选 择性过滤或梯度离心法。
16
两种同步法
环境条件诱导法：如用氯霉素抑制、藻胞的光照、 黑暗、控制等，可能造成细胞循环周期改变。
机械选择法：膜过滤法、膜洗脱法、密度梯度离 心法等。
同步生长法特点： ➢ 同步性丧失：在培养过程中，其同步性丧失较快。 ➢ 丧失的原因：群体中的不同细胞个体间分裂周期
差异。
17
同 步培养法
诱 导法
筛 选法
化学诱导
过滤法
物理诱导
区带密度梯度离心法
膜洗脱法
获得同步生长的方法：
诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正常细胞周期 不同的周期变化。
群 体 代 谢： 群体的新陈代谢 同 化>异 化： 生物细胞群体 生物量增加: 微生物的群体生长
5
细菌群体形成的过程
6
群体生长=个体生长＋个体繁殖
在一定时间和条件下细胞数增加（微生物群体生 长） ，即“生长”，一般均指群体生长。
7
第一节 测定生长繁殖的方法
一、测生长量 ➢ 直接法 测体积法 称干重法 测定丝状真菌常用方法 ➢ 间接法 比浊法 目测或分光光度法（450-650nm） 生理指标法 测含氮、碳、磷量
第6章 细菌的生长及其控制（1）
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
生长与繁殖
生长:生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致 总量（体积、大小、重量）扩大的生物学过程。
繁殖: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。 生长=量变 繁殖=质变
影响因素 ➢ 接种龄 ➢ 接种量 ➢ 培养基成分
23
延滞期产生原因
移植规律：群体移植后产生延滞期是生命活动 的基本规律，是适应新环境需要一定的时间的 表现。
原 因： ➢ 因诱导酶、ATP、[H]及各种原材料等的合成需
环境及时间。 ➢ 细胞修复： 细胞损伤部分的修复需一定的时间。
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（2）指数期（exponential phase）
生长限制因子：凡在培养液中处于较低浓度范围内，可 影响生长速率和菌体产量的营养物或营养因子。
26
一些细菌的代时
体温菌： 大肠杆菌—— G = 12.5 ～ 17 min 枯草杆菌—— G = 26～32 min 结核杆菌—— G = 792 ～ 93理方法，随机选择，不
影响细胞代谢。
18
原理：细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。 步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新 鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以 得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。
19
典型生长曲线
概念：定量描述液体培养基中微生物群体生长 规律的实验曲线称为生长曲线（growth curve）。
标，绘制出的由延滞期、指数期、稳定期和衰
亡期4个阶段组成的曲线。
典型生长曲线
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
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延对 滞数 期期
生长曲线
稳定期
衰亡期
生长曲线图示
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（1）延滞期 lag phase
特点 生长速率常数为零；细胞形态变大或 增长；细胞内的RNA含量增高；合成代谢 活跃；对外界环境敏感。
室温菌： 褐球固氮菌— G = 240 min 大豆根瘤菌— G = 410 min
嗜热菌： 嗜热芽胞菌— G = 18 min
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指数期影响因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度：对实际应用有参考价值 酸碱度
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指数期的应用
特性：群体生理特性一致，细胞成分平衡
发展和生长速率恒定。 应用：宜作发酵种子；是代谢、生理研究的
10
计数板构造
11
25X16型血球计数板
12
平板计数法
13
平板计数法
14
厌氧菌的菌落计数法
亨盖特滚管培养法 严格厌氧菌，著名美国微 生物学家R.E.Hungate 于1950年设计，故名。 半固体深层琼脂法 良好厌氧性, 设备较简单, 操作较简易 (双歧杆菌, 乳酸菌等) 。
15
第二节 微生物的生长规律
➢ 又称对数期（logarithmic phase）：群体细胞 分裂与其数量以几何级数增加的一段时期。
➢ 特点：生长速率最大、代时最短；细胞进行平 衡生长; 酶系活跃、代谢旺盛。
25
指数期几个名词
R：生长速率常数 即为单位时间内生物体细胞所分裂的代 数值(每小时分裂的次数)。
G ：代时即为生物体细胞每分裂一次所需时间或群体细 胞的原生质体增加一倍所花的倍增时间。
3
微生物个体生长的含义
适宜培养条件： 将微生物的一个细胞置适宜培 养条件下培养。
新 陈 代 谢：细胞（或孢子）按其自身的 生命活 动规律进行新陈代谢。
同化大于异化： 微生物个体的原生质总重量不 断地增加，就是微生物的生长。
4
微生物的群体生长
定 量 定 容： 将一定量的微生物的细胞接到一定体 积的容器内，置于适宜的条件下培养。
8
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OD.)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。
9
二、测繁殖数 ➢ 直接法 计数板 ➢ 间接法 平板菌落计数法 厌氧菌的菌落计数法
条件：将少量纯种单细胞微生物群体、接入适 宜的恒定容积的培养液中，在适宜温度、通气 与酸碱度等条件下，微生物群体细胞量有规律 地增加的过程。
只适用于单细胞微生物如细菌和酵母菌。
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生长曲线（growth curve）
结果：根据微生物的生长速率常数（growth rate constant）即每小时分裂次数（R）的不同，以 细胞数目的对数值为纵坐标与培养时间作横坐
好材料；是增殖噬菌体的最佳菌龄。
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(3）稳定期（stationary phase）
生长速率常数为零；（新繁殖细胞数=衰亡细 胞数）菌体产量达到最高点。
同步生长的概念：采用一定的方法使细胞群体处 于分裂步调一致的状态。
环境诱导法：变换温度、光线或对于稳定期的 培养物添加新鲜培养液。
物理学方法： 通过物理学方法选择。例如选 择性过滤或梯度离心法。
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两种同步法
环境条件诱导法：如用氯霉素抑制、藻胞的光照、 黑暗、控制等，可能造成细胞循环周期改变。
机械选择法：膜过滤法、膜洗脱法、密度梯度离 心法等。
同步生长法特点： ➢ 同步性丧失：在培养过程中，其同步性丧失较快。 ➢ 丧失的原因：群体中的不同细胞个体间分裂周期
差异。
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同 步培养法
诱 导法
筛 选法
化学诱导
过滤法
物理诱导
区带密度梯度离心法
膜洗脱法
获得同步生长的方法：
诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正常细胞周期 不同的周期变化。
群 体 代 谢： 群体的新陈代谢 同 化>异 化： 生物细胞群体 生物量增加: 微生物的群体生长
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细菌群体形成的过程
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群体生长=个体生长＋个体繁殖
在一定时间和条件下细胞数增加（微生物群体生 长） ，即“生长”，一般均指群体生长。
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第一节 测定生长繁殖的方法
一、测生长量 ➢ 直接法 测体积法 称干重法 测定丝状真菌常用方法 ➢ 间接法 比浊法 目测或分光光度法（450-650nm） 生理指标法 测含氮、碳、磷量
第6章 细菌的生长及其控制（1）
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整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
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生长与繁殖
生长:生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致 总量（体积、大小、重量）扩大的生物学过程。
繁殖: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。 生长=量变 繁殖=质变
影响因素 ➢ 接种龄 ➢ 接种量 ➢ 培养基成分
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延滞期产生原因
移植规律：群体移植后产生延滞期是生命活动 的基本规律，是适应新环境需要一定的时间的 表现。
原 因： ➢ 因诱导酶、ATP、[H]及各种原材料等的合成需
环境及时间。 ➢ 细胞修复： 细胞损伤部分的修复需一定的时间。
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（2）指数期（exponential phase）