微生物的生长及其控制

微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制本章重点:微⽣物⽣长、繁殖的基本概念、特点与规律；测定微⽣物⽣长、繁殖⽅法。

本章难点：影响微⽣物⽣长、繁殖的主要因素；有害微⽣物的控制。

建议学时：10学时⽣长：指细胞物质有规律、不可逆增加的过程。

有机体的细胞组分与结构在量⽅⾯的增加。

繁殖：是微⽣物⽣长到⼀定阶段，由于细胞内各种细胞结构的复制和重建，导致产⽣⼀个新的细胞个体，即引起细胞个体数量增加的整个⽣物学过程。

⽣长是⼀个逐渐发⽣的量变的过程，是繁殖的基础；繁殖是⼀个质变的过程，是⽣长的结果。

第⼀节测定⽣长繁殖的⽅法⼀、测⽣长量（⼀）直接法1、测体积：2、测⼲重：可⽤离⼼法或过滤法测定，⼀般⼲重为湿重的10%～20%。

（⼆）间接法1、⽐浊法：2、⽣理指标法1)测含氮量；2)测含碳量；3)其他。

⼆、计繁殖数1、直接计数法（全数）——⾎球计数板法2、间接计数法（活菌数）——稀释平板菌落计数法第⼆节微⽣物的⽣长规律⼀、微⽣物的个体⽣长与同步⽣长（⼀）细胞周期：指从⼀个新细胞的产⽣到分裂出两个⼦细胞的全过程。

它可简单地分为两个相互延续的时期，即细胞分裂期和分裂间期。

分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，分裂期则是细胞增殖的实施过程。

（⼆）观察微⽣物个体⽣长的⽅法：1、通过电⼦显微镜观察细胞的超薄切⽚：2、同步培养法技术：同步⽣长synchronous growth：使所有的细胞都能处于同⼀⽣长阶段，同时分裂的⽣长⽅式。

获得细菌同步培养的⽅法主要有两类，其⼀是调整⽣理条件诱导同步性，其⼆是机械法（⼜称选择法）。

(1)环境条件诱导法：1）温度调整法：亚适⽣长温度-->最适⽣长温度培养。

2）营养条件调整法：控制浓度或组成，使细胞只能进⾏⼀次分裂。

3）⽤稳定期的培养物接种：稳定期细胞处于衰⽼状态，移⼊新鲜培养基，可得同步⽣长。

4）抑制DNA合成法：DNA合成是细胞分裂前提。

抑制⼀段时间再解除抑制。

(2)机械筛选法：它是利⽤物理⽅法从不同步的细菌群体中选择出同步的群体，⼀般可⽤过滤分离法或梯度离⼼法来达到1)选择性过滤法：将不同步的细胞培养物通过孔径⼤⼩不同微孔滤器，从⽽将⼤⼩不同的细胞分开，分别将滤液中的细胞取出进⾏培养，获得同步细胞。

控制微生物生长繁殖的主要方法及原理微生物是一类生物体，它们常见于自然界中，包括土壤、水、空气等各种介质中。

微生物广泛参与着自然界的生态过程，但在人类的生产和生活中，微生物会给我们带来很大的危害，如食品腐坏、传染病等。

控制微生物的生长繁殖非常重要，是确保生产生活安全和卫生的关键之一。

1. 物理方法物理方法是通过物理手段来控制微生物的生长繁殖。

最常见的是高温杀菌，即将物品加热至60℃-100℃，以杀死微生物。

还有低温冷冻、辐射杀菌等方法可以用于控制微生物的生长。

2. 化学方法化学方法是通过化学药剂来控制微生物的生长繁殖。

最常用的是消毒剂，如氯气、臭氧、过氧化氢、紫外线等。

消毒剂可以破坏微生物体内的DNA和蛋白质，使其死亡。

生物学方法是通过利用一些生物体来控制微生物的生长繁殖。

例如利用抗生素和抗菌肽来抑制微生物的生长，或者利用益生菌来增强人体内有益微生物的数量，从而防止致病菌的生长。

物理化学复合方法是将物理方法和化学方法相结合，通过多种手段协同作用来控制微生物的生长繁殖。

例如利用高温和压力的作用杀菌，或者利用超声波和化学药剂的作用控制微生物的生长。

控制微生物生长繁殖的原理主要是针对微生物的生长繁殖过程进行干扰和控制。

微生物的生长繁殖过程包括生物营养、生长、分裂、排泄等环节，不同方法对微生物的控制原理也不同。

1. 高温杀菌高温杀菌的原理是通过热量对微生物体内的蛋白质和核酸进行破坏，从而使其死亡。

高温破坏了微生物的细胞膜和细胞壁，导致细胞失去正常的代谢和生命特征，直到死亡。

化学药剂的控制原理是破坏微生物体内的代谢和生长环节。

氯气破坏细胞的蛋白质和核酸，导致细胞膜的损伤和死亡。

臭氧的氧化作用使细胞内的酶和氧化还原系统受到威胁，最终导致细胞死亡。

控制微生物的生长繁殖需要综合考虑不同的方法，选取适当的应用条件，以达到最佳的控制效果。

除了上述介绍的控制方法，还有一些其他的方法也可以用于控制微生物的生长繁殖，下面我们将逐一介绍。

控制微生物生长繁殖的主要方法及原理微生物生长繁殖的控制方法有多种，包括物理方法、化学方法和生物方法。

下面将详细介绍这些方法及其原理。

物理方法：1.温度控制：微生物对温度非常敏感，不同种类的微生物具有不同的生长温度范围。

控制温度可以通过调节环境的温度来限制微生物的生长。

低温可以抑制微生物的繁殖，高温则可以杀灭微生物。

常见的温度控制方法包括冷藏、煮沸和灭菌等。

2.辐射控制：辐射是一种能够杀灭或抑制微生物生长的物理方法。

常见的辐射包括紫外线辐射和电离辐射。

紫外线辐射可以杀死微生物的DNA，从而阻碍其繁殖。

电离辐射则可以破坏微生物的细胞结构，导致其死亡。

3.过滤控制：通过过滤物质可以去除微生物，从而控制其繁殖。

过滤方法通常使用微孔过滤器或高效过滤器。

这些过滤器可以筛除微生物和微小颗粒，从而阻止其传播和生长。

化学方法：1.抗生素：抗生素是一类可以杀灭或抑制微生物生长的化学物质。

抗生素可以通过破坏微生物的细胞壁或阻断其代谢途径来发挥作用。

常见的抗生素包括青霉素、四环素和氨基糖苷类等。

2.消毒剂：消毒剂是一种可以杀死微生物的化学物质。

常见的消毒剂包括酒精、漂白粉和过氧化氢等。

消毒剂可以破坏微生物的细胞结构、蛋白质和DNA，从而导致其死亡。

生物方法：1.优势菌抑制：通过增加有益细菌的数量来抑制有害细菌的繁殖，从而达到控制微生物生长的目的。

常见的方法包括接种好气菌、厌氧菌和益生菌等。

2.使用控制病原微生物的生物制剂：生物制剂是指通过培养和提取微生物、代谢产物或酶制备的一种特定的微生物产品。

这些制剂可以具有抗菌、抗病毒和抗真菌等特性，可以控制微生物的繁殖和传播。

总之，物理方法、化学方法和生物方法是目前常用的控制微生物生长繁殖的方法。

选择合适的方法取决于对微生物种类的了解以及具体的应用环境。

通过综合使用这些方法，可以有效地控制微生物的生长和传播，从而保护人类的健康和环境的安全。

微生物生长控制及实际应用微生物生长控制是指通过各种手段和方法来调控微生物的生长和繁殖过程，以达到控制微生物数量或保持微生物在合适范围内的目的。

微生物的生长受到多种因素的影响，包括温度、光照、pH值、营养物质和氧气等。

在实际应用中，微生物生长控制具有广泛的应用价值。

以下将从环境污染控制、工业生产和保健医疗三个方面进行探讨。

首先，微生物生长控制在环境污染控制中具有重要作用。

某些微生物如大肠杆菌、沙门氏菌等可以导致水源和食品污染，造成严重的健康问题。

因此，控制这些微生物的数量对于保护环境和公共健康非常重要。

在水处理领域，可以通过研究微生物生长的适宜条件，调整进水的温度和pH值，添加杀菌剂等方式来控制微生物的生长。

在食品加工和储存领域，可以通过调节温度和湿度，加工添加防腐剂等手段来控制微生物的繁殖，延长食品的保质期。

其次，微生物生长控制在工业生产中也具有重要的应用价值。

例如，在生物冶金中，微生物可以通过氧化作用将矿石中的金属离子还原为金属，从而提高金属的回收效率。

在发酵工业中，微生物的生长和繁殖可以产生各种发酵产物，如乳酸、酒精和酮体，这些产物在食品、饮料和药物制造中具有重要作用。

通过在发酵过程中控制微生物的生长条件，可以提高产品的产量和质量。

此外，微生物生长控制在保健医疗领域也有着广泛的应用。

微生物是人体内的重要组成部分，对人体的健康和免疫系统发挥着重要作用。

通过控制微生物的生长，可以维持人体内微生物的平衡，防止有害微生物的过度生长和繁殖。

例如，在抗生素治疗过程中，医生会根据患者的具体情况和病原体的种类选择适当的抗生素来控制细菌的生长。

此外，一些益生菌也被广泛应用于保健产品中，通过补充有益菌群来改善肠道菌群的平衡，提高人体免疫力和消化系统的功能。

总之，微生物生长控制是一项重要的科学研究领域，具有广泛的实际应用。

通过对微生物生长的调控，可以实现环境污染的控制、工业生产的提高和保健医疗的发展。

随着科学技术的不断进步，对微生物生长控制的研究和应用将会更加深入和广泛。

简述控制微生物生长繁殖的方法及其原理控制微生物生长繁殖是一个关键的生物技术领域，涉及到多种方法和原理。

下面将对常见的控制微生物生长繁殖的方法及其原理进行详细说明。

1.温度控制：温度是微生物生长繁殖的重要影响因素之一、通常，微生物的生长繁殖速度在一定的温度范围内呈线性增长。

通过控制培养环境的温度，可以控制微生物的生长速度和数量。

例如，高温可以抑制微生物的生长，而适宜的温度有助于提高微生物的生长速度。

2.pH控制：微生物的生长受到环境pH的影响。

不同的微生物具有不同的适宜pH范围。

通过调整培养基的pH值，可以控制微生物的生长速度和数量。

一般来说，微生物的生长速度和数量在适宜的pH值下最大化。

4.营养物质控制：微生物生长的另一个关键因素是培养基中的营养物质供应。

不同的微生物对不同的营养物质需求不同。

通过控制培养基中特定营养物质的浓度和类型，可以控制微生物的生长速度和数量。

5.抗生素控制：抗生素是一类可以抑制和杀死微生物的药物。

通过添加适量的抗生素到培养基中，可以选择性地抑制或杀死特定的微生物，从而控制其生长繁殖。

这种方法被广泛应用于微生物培养、环境和食品卫生等领域中。

6.抑菌剂控制：抑菌剂是一类可以抑制特定微生物生长的化合物。

通过添加适量的抑菌剂到培养基中，可以选择性地阻止特定微生物的生长和繁殖。

这种方法常常用于食品工业中，以防止细菌的污染和生长。

7.辐射灭菌：辐射灭菌利用高能射线（如紫外线、X射线、伽马射线等）来破坏微生物细胞的遗传物质和代谢功能，从而杀死或抑制微生物生长繁殖。

这种方法广泛应用于医疗、食品工业和水处理等领域中。

8.压力控制：高压对细菌和其他微生物有杀灭或抑制作用。

通过加压处理可以控制微生物的生长繁殖。

这种方法被广泛应用于食品工业中，以抑制微生物的生长和延长食品的保质期。

总之，控制微生物生长繁殖的方法包括温度控制、pH控制、氧气供应控制、营养物质控制、抗生素控制、抑菌剂控制、辐射灭菌和压力控制等。

第六章微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制1.概述⽣长:细胞物质有规律地,不可逆地增加,导致细胞体积扩⼤的⽣物学过程.繁殖:微⽣物⽣长到⼀定阶段,由于细胞结构的复制与重建并通过特定的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。

⽣长是⼀个量变的过程，繁殖是⼀个质变的过程2.细菌的个体⽣长1.染⾊体DNA的复制和分离细菌的染⾊体为环形双链DNA分⼦。

染⾊体⼀双向的⽅式进⾏连续的复制，在细胞分裂之前不仅完成了染⾊体的复制，⽽且也开始了2个⼦细胞DNA分⼦的复制。

当细胞的⼀个世代即将结束时，不仅为即将形成的2个⼦细胞各备有⼀份完整的遗传信息，⽽且也具有已经按亲本⽅式复制的基因组。

其复制点附着在细胞膜上，随膜的⽣长和细胞分裂，2个未来的⼦细胞基因组不断地分离，最后达到2个⼦细胞中。

细菌在个体⽣长中通过染⾊体DNA的复制，使其遗传特性能保持⾼度的连续性和稳定性。

2.细胞壁的扩增细胞在⽣长过程中，细胞壁只有通过扩增，才能使细胞体积扩⼤。

3.细菌分裂的调节细菌进⼊分裂时期，此时在细菌长度的中间位置，通过细胞质膜内陷并伴随新合成的肽聚糖插⼊，导致横隔壁向⼼⽣长，最后在中⼼回合，完成⼀次分裂，将细菌分裂成2个⼤⼩相等的⼦细菌。

细胞在⽣长和分裂伴随细胞壁的裂解和闭合2个过程。

前者将细胞壁打开，有利于细胞壁物质插⼊；后者在新合成的细胞壁物质插⼊后的开⼝处重新闭合形成完整的细胞壁，以利于机体⽣存。

影响细菌的⽣长和分裂的主要因素是：转肽酶（催化2个肽聚糖的短肽链的链接）；D-Ala-D-Ala-梭肽酶（催化五肽转变为四肽）青霉素竞争性抑制转肽酶。

3. 细菌的群体⽣长繁殖1.⽣长的规律细菌以⼆分裂繁殖,即细胞核⾸先进⾏有丝分裂,然后细胞质通过胞质分裂⽽分开,形成2个相同的个体.分批培养:在封闭系统中对微⽣物进⾏的培养,既不补充营养也不移去培养物质，保持整个培养液体积不变的培养⽅式。

培养曲线：以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，依据不同培养时间⾥细菌数量变化，作出培养期间菌数变化规律的曲线。

微生物生长的测定：测定微生物的生长情况，可选用微生物的细胞数目或者生长量等作为指标。

测定细胞数目常用直接计数法、间接计数法以及其他计数法(比浊法和膜过滤等)；测定微生物的生长量常用测体积、称分量的直接法以及测含氮量、DNA 含量和其他生理指标的间接法。

同步生长：通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，称为同步生长。

获得微生物同步生长的方法主要有选择法和诱导法两大类。

典型生长曲线：单细胞微生物在分批培养时，其生长规律可用典型生长曲线描述，通常可分为四个时期：延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。

研究和运用微生物生长规律对基础理论研究和指导生产实践都有重要的意义，连续培养的产生就是一例。

影响微生物生长的因素：影响微生物生长的环境因素主要是温度、氧气和pH。

根据最适生长温度的不同可将微生物分为三类：嗜冷菌、嗜温菌和嗜热菌。

根据微生物和氧的关系，可把它们分为专性好氧菌、兼性厌氧菌、微好氧菌、耐氧菌和(专性)厌氧菌五大类。

不同微生物有其生长的最适pH 范围；微生物生长会改变环境的pH 并导致对自身生长的不利状态，为此，在实验室或者生产实践中就应采用相应措施调整微生物培养物的pH。

微生物培养法：实验室和生产实践中培养微生物的方法和装置不少。

在实际工作中通常根据微生物的种类和培养目的等方面的不同进行选择。

微生物生长的控制：微生物研究或者生产实践中，往往需要控制所不期望的微生物的生长。

任何杀死或者抑制微生物的方法都可以达到控制微生物生长的目的，它们包括加热、低温、干燥、辐射、过滤等物理方法和消毒剂、防腐剂、化学治疗剂等化学方法两大类。

灭菌：利用强烈的理化因素杀死物体中所有微生物的措施称为灭菌。

消毒：采用温和的理化因素杀死物体中所有病原微生物的措施称为消毒。

防腐：利用某种理化因素抑制微生物生长的措施称为防腐。

化疗：利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病原微生物或者病变细胞的治疗措施微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按其自身方式进行新陈代谢。

第六章微生物的生长及其控制一、名词解释生长:如果同化作用的速度超过了异化作用，则其原生质的总量就不断增加，于是出现了个体细胞的生长。

繁殖:如果这是一种平衡生长，即各种细胞组分是按恰当比例增长时，则达到一定程度后就会引起个体数目的增加，对单细胞的微生物来说，这就是繁殖。

生长限制因子:凡处于较低浓度范围内可影响生长速度和菌体产量的某营养物，就称生长限制因子。

活菌染色法:用特殊染料做活菌染色后再用计数板在光学显微镜下直接观察细胞并进行计数方法。

菌落形成单位（cfu）:把稀释后的一定量菌样通过浇注琼脂培养基或在琼脂平板上涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上，待培养后，每一活细胞就形成一个单菌落，此即“菌落形成单位”（cfu）。

同步生长:通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，成为同步生长。

同步培养:设法使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中。

生长产量常数:菌落达到稳定期时，菌体产量达到了最高点（如细菌一般每毫升可达109，原生动物或藻类为106个），而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出有规律的比例关系，这一比例关系为生长产量常数Y：x-x0 x-xY= ------ = ------C0-C Cx为稳定期细胞的干重，x0为刚接种时细胞干重，C为限制性营养物的最初浓度，C为稳定期限制性营养物的浓度。

恒浊器:是一种根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。

恒化器:是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生长繁殖的连续培养装置。

连续发酵:连续培养用于生产实践，就称为连续发酵。

嗜冷菌:喜好在温度小于20度下生存的菌，能忍受最低为-30度。

中温菌:喜好温度在20-45度的温度生存的菌，又分室温菌（约25度）与体温菌（约37度）。

嗜热菌:喜好在温度大于45度下生存的菌，能忍受最高为105-150度。