最新微生物的生长PPT课件.ppt
微生物的生长微生物的生长l生长繁殖的概念：生长：指细胞内所有化学成分（蛋白质、核酸等）有规律地、均衡地、不可逆地增长（增加），体积得以增大即表现为生长（个体生长）。繁殖：使细胞数目增加伴随个体数目增加的生物学过程。生长是一个量变过程，是繁殖的基础；繁殖是一个质变过程，是生长的结果。环境科学与工程学院环境科学与工程学院（四）细胞壁的扩增（四）细胞壁的扩增l在细胞生长过程中，由于壁的扩增，才使细胞体积在细胞生长过程中，由于壁的扩增，才使细胞体积得以增大。得以增大。l用荧光免疫技术研究，发现有用荧光免疫技术研究，发现有2 2种细胞壁的生长类型：种细胞壁的生长类型：（1 1）新壁在一端延长，如有鞭毛的细菌，新细胞无鞭）新壁在一端延长，如有鞭毛的细菌，新细胞无鞭毛，旧细菌有鞭毛；毛，旧细菌有鞭毛；（2 2）沿长度插入，有的间隔插入，每个细胞的新、旧）沿长度插入，有的间隔插入，每个细胞的新、旧细胞壁大致相等。细胞壁大致相等。在同一种细菌中，有时存在在同一种细菌中，有时存在2 2种方式。种方式。l细胞分裂：各种细胞物质的扩增导致了细菌细胞的细胞分裂：各种细胞物质的扩增导致了细菌细胞的分裂，细菌细胞分裂一般在间体位置上，以壁和膜分裂，细菌细胞分裂一般在间体位置上，以壁和膜的凹入开始，最后形成的凹入开始，最后形成2 2个新的细胞。个新的细胞。环境科学与工程学院环境科学与工程学院（五）细胞膜的扩增l研究细胞膜扩增的方法是通过研究原来细胞膜的分布，再确定新扩增的部位。环境科学与工程学院环境科学与工程学院通过利用突变株的培养，确定细胞膜的扩增部位，阴影部分为原来的细胞膜，随着分裂次数的增加，原来的细胞膜在子细胞中的量就越来越少。环境科学与工程学院环境科学与工程学院（六）鞭毛的形成l鞭毛亚基在细胞内合成，并贮存在细胞内，然后通过鞭毛中间的通道，逐步输送到鞭毛末端进行装配，使鞭毛延长到正常的长度。可通过同位素标记和抗原抗体反应等试验得到证实。随着长度增加，速度减慢（运送距离）。l真核生物的鞭毛亚基是在细胞内合成后，在鞭毛的基部装配延长，直至正常的长度。环境科学与工程学院环境科学与工程学院二、二、细胞分裂的控制细胞分裂的控制l细胞分裂为什么能够开始细胞分裂为什么能够开始?一种假设是对数期的细胞一种假设是对数期的细胞,其成分的合成以指数的方其成分的合成以指数的方式连续进行式连续进行,造成扩散有了困难造成扩散有了困难,并有利于某些外部并有利于某些外部反应反应如细胞壁的合成如细胞壁的合成,使细胞分裂形成两个新细胞。使细胞分裂形成两个新细胞。另外一种细胞分裂发生的原因是与细胞内发生的大另外一种细胞分裂发生的原因是与细胞内发生的大分子变化的连续顺序有关。尤其是分子变化的连续顺序有关。尤其是DNADNA的合成，因的合成，因为细胞分裂总是发生在为细胞分裂总是发生在DNADNA复制完成之后，复制完成之后，DNADNA复复制在一定程度上决定了细胞的分裂。制在一定程度上决定了细胞的分裂。环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院第二节 微生物的群体生长一、分批培养的概念和特点（一）概念和特点l将少量细菌接种到液体培养液中适宜条件下培养，生长繁殖，在生长期不补充加入营养物质和去除代谢产物，处于这种封闭系统中的生长称之为分批培养。特点：微生物所处的环境不断变化，从而使得研究微生物在不同环境中的群体生长规律变得方便、简化。环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院（二）、微生物的生长曲线l细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横坐标，以菌数为纵坐标作图，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。l典型的生长曲线呈S形，反映出微生物从开始生长到衰亡整个动态过程中数目和生理的变化。环境科学与工程学院环境科学与工程学院一条典型的生长曲线至少可以分为一条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期迟缓期，对数期对数期，稳定期稳定期和和衰亡期衰亡期等四个生长时期环境科学与工程学院环境科学与工程学院1.迟缓期 又称停滞期，适应期原因：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。环境科学与工程学院环境科学与工程学院2.对数生长期l以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加，细菌内各成分按比例有规律地增加，增加，细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。表现为平衡生长。环境科学与工程学院环境科学与工程学院3.稳定期l细菌的繁殖数与死亡数基本相等，达到动态平衡。营养物质已经成为限制因子。环境科学与工程学院环境科学与工程学院4.衰亡期l死亡数大大超过繁殖速度，死亡率达到最大。l在不同条件下，生长曲线的形状会有一些差异，但总的形式是相近的。环境科学与工程学院环境科学与工程学院二、同步培养l使群体细胞在同一时间里都处于同一个生长阶段的培养称为同步培养（synchronous culture），得到的培养物为同步培养物，同步培养物是研究微生物细胞生理活动的理想材料。环境科学与工程学院环境科学与工程学院l获得同步培养的方法：（1）物理方法，根据菌体大小用区带密度梯度离心或过滤或将新分裂细胞从固体载体上洗脱下来进行培养；（2）控制环境条件（温度、化学药物等）的诱导方法。在两类方法中，由于诱导法可能造成与正常细胞循环周期不同的周期变化，所以不及选择法好，这在生理学研究中尤为明显。环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院l诱导方法：如对数期的E.coli在6处理45min，营养物改变，37培养70min，饥饿，所有细胞在培养10min后分裂，就可以获得同步培养物。环境科学与工程学院环境科学与工程学院三、连续培养（continuous culture）的概念和方法l在微生物的培养过程中，不断补充新鲜的无菌培养基，等量排出培养液，避免代谢产物积累，维持对数生长期。环境科学与工程学院环境科学与工程学院恒化法恒浊法相同之处：都是维持培养液总体恒定 流入流出；不同之处：恒浊通过改变培养基输入和输出速度使微生物浓度保持恒定。根据需要还可以有搅拌系统和通气系统。环境科学与工程学院环境科学与工程学院恒浊器与恒化器的比较恒浊器与恒化器的比较装置装置控制控制对象对象培养培养基基培养基培养基流速流速生长生长速率速率产物产物应用应用范围范围恒浊器恒浊器菌体菌体密度密度无限制无限制生长因生长因子子不恒定不恒定最高最高速率速率大量菌体或大量菌体或与菌体相平与菌体相平行的代谢产行的代谢产物物生产生产为主为主恒化器恒化器培养培养基流基流速速有限制有限制生长因生长因子子恒定恒定低于低于最高最高速率速率不同生长速不同生长速率的菌体率的菌体实验室实验室为主为主环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院环境科学与工程学院谢谢大家！环境科学与工程学院环境科学与工程学院
