最新微生物的生长2PPT课件.ppt

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1、微生物的生长微生物的生长2 2一、温度一、温度 (temperature)最适生长温度最适生长温度最高生最高生长温度长温度最低生最低生长温度长温度几种微生物生长最低几种微生物生长最低 aw2.2.渗透压渗透压正常条件下正常条件下:细胞内溶质浓度高于细胞外细胞内溶质浓度高于细胞外高渗环境高渗环境:细胞失水，造成生理干旱，细胞失水，造成生理干旱，原生质收缩，引起质壁分离原生质收缩，引起质壁分离防止食品腐败：防止食品腐败：10-15%10-15%食盐，食盐，50-70%50-70%糖糖三、氢离子浓度三、氢离子浓度(pH)氢离子浓度对微生物的作用机制：氢离子浓度对微生物的作用机制：1.1.影响细胞膜电

2、荷和养料的吸收影响细胞膜电荷和养料的吸收2.2.影响酶的活性影响酶的活性3.3.改变环境中养料的可给性或有害物的改变环境中养料的可给性或有害物的毒性毒性例例:一些微生物的一些微生物的pHpH范围范围微生物微生物 最低最低 最适最适 最高最高褐球固氮菌褐球固氮菌 4.5 7.4-7.6 9.0大豆根瘤菌大豆根瘤菌 4.2 6.8-7.0 11.0亚硝酸细菌亚硝酸细菌 7.0 7.8-8.6 9.4氧化硫杆菌氧化硫杆菌 1.0 2.0-2.8 4.0-6.0放线菌放线菌 5.0 7.0-8.0 10.0酵母菌酵母菌 3.0 5.0-6.0 8.0黑曲霉黑曲霉 1.5 5.0-6.0 9.0大肠杆菌

3、大肠杆菌 4.4 6.0-7.0 9.0四、氧气和氧化还原电位四、氧气和氧化还原电位1.1.氧气与微生物生长氧气与微生物生长 类群类群 氧气的影响氧气的影响 好氧微生物好氧微生物 专性好氧专性好氧 必须有氧才能生活必须有氧才能生活 微好氧微好氧 需氧量低于大气中氧需氧量低于大气中氧 兼性厌氧微生物兼性厌氧微生物 有氧、无氧均能生活有氧、无氧均能生活 厌氧微生物厌氧微生物 耐氧耐氧 不需氧不需氧,但有氧可生活但有氧可生活专性厌氧专性厌氧 氧有毒害或致死作用氧有毒害或致死作用 不同微生物对氧气的需求不同微生物对氧气的需求 好氧微生物好氧微生物 专性好氧专性好氧 大多数细菌、几乎所有放大多数细菌、几

4、乎所有放 线菌、丝状真菌等。线菌、丝状真菌等。微好氧微好氧 一些乳酸菌。一些乳酸菌。兼性厌氧微生物兼性厌氧微生物 一些细菌、酵母菌、病原微一些细菌、酵母菌、病原微生物。生物。厌氧微生物厌氧微生物 耐氧耐氧 一些双歧杆菌属。一些双歧杆菌属。专性厌氧专性厌氧 梭状芽孢杆菌。梭状芽孢杆菌。专性好氧专性好氧兼性厌氧兼性厌氧耐氧厌氧耐氧厌氧专性厌氧专性厌氧微好氧微好氧超氧阴离子自由基的形成：超氧阴离子自由基的形成：O2-O2.-超氧阴离子自由基的去除：超氧阴离子自由基的去除：SODSOD酶酶酶酶 O2.-+H2O2+O2过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶 H2O2 2H2O+O2 厌氧菌的氧毒害机

5、制是什么？厌氧菌的氧毒害机制是什么？SOD:超氧化物歧化酶；超氧化物歧化酶；Catalase：过氧化氢酶：过氧化氢酶专性好氧专性好氧兼性厌氧兼性厌氧耐氧厌氧耐氧厌氧专性厌氧专性厌氧微好氧微好氧2.氧还电位(Eh)与微生物的生长 好氧菌的培养好氧菌的培养,提高环境提高环境Eh Eh 值值:加入氧化物加入氧化物,改善通气条件改善通气条件u 在接触空气的条件下培养厌氧菌在接触空气的条件下培养厌氧菌:培养基加入强还原性物质培养基加入强还原性物质(半胱氨酸、半胱氨酸、二硫苏糖醇等二硫苏糖醇等)自然界中自然界中,好氧微生物的代谢好氧微生物的代谢,消耗氧消耗氧气的同时产生并积累还原性物质气的同时产生并积累还

6、原性物质,为厌为厌氧微生物生长创造条件氧微生物生长创造条件如何培养厌氧菌呢？如何培养厌氧菌呢？需需特殊的培养装置特殊的培养装置以保持厌氧环境，以保持厌氧环境，及及还原性的培养基。还原性的培养基。(1)高层琼脂柱高层琼脂柱()厌氧罐厌氧罐()厌氧手套箱厌氧手套箱将产气袋剪去一角并注入将产气袋剪去一角并注入适量水后投放入厌氧罐，适量水后投放入厌氧罐，反应后形成反应后形成CO2和和H2钯催化钯催化H2与与O2反应形成水反应形成水美蓝从有氧时的蓝色变成无氧时的无色美蓝从有氧时的蓝色变成无氧时的无色N2:CO2:H2=85:5:10(V/V)五、辐射五、辐射（radiation）能量以电磁波能量以电磁波

7、通过空间传递通过空间传递的物理现象的物理现象 强可见光强可见光 紫外线紫外线 电离辐射电离辐射1.可见光可见光(400-760nm)*光合微生物光合微生物:能量来源能量来源*非光合微生物非光合微生物:趋光生长或需要散射光趋光生长或需要散射光 (如如 闪光须霉、蘑菇、灵芝闪光须霉、蘑菇、灵芝)*强光导致微生物死亡：强光导致微生物死亡：诱发光氧化诱发光氧化 作用，使酶或敏感部位失活作用，使酶或敏感部位失活2.紫外线（100-400nm）强致死波长：强致死波长：265-266265-266nmnm 引起引起DNADNA产生胸腺嘧啶二聚体，双链结构产生胸腺嘧啶二聚体，双链结构扭曲变形，阻碍扭曲变形，阻

8、碍DNADNA复制的正常配对，造成细复制的正常配对，造成细胞突变或死亡。胞突变或死亡。穿透力弱，穿透力弱，适用于空气、表面灭菌适用于空气、表面灭菌 3.电离辐射（，）波长短，能量大，使照射物电离波长短，能量大，使照射物电离,产生自由基产生自由基。-射线具有强穿透力射线具有强穿透力 适用于药品、食品及塑料制品的灭菌适用于药品、食品及塑料制品的灭菌六、化学杀菌剂和抑菌剂六、化学杀菌剂和抑菌剂杀菌剂：杀菌剂：破坏微生物细胞结构破坏微生物细胞结构或代谢机能而杀死微生物的化或代谢机能而杀死微生物的化学药剂。学药剂。抑菌剂抑菌剂：不破坏细胞结构，只不破坏细胞结构，只干扰新细胞物质合成和生长繁干扰新细胞物质

9、合成和生长繁殖的化学药剂。殖的化学药剂。化学杀菌剂和抑菌剂化学杀菌剂和抑菌剂消毒剂：抑制或杀死微生物，但对人体也消毒剂：抑制或杀死微生物，但对人体也产生有害作用的化学试剂。用于杀死物体产生有害作用的化学试剂。用于杀死物体表面或环境中的微生物。表面或环境中的微生物。防腐剂：抑制微生物，对人或动物毒性较防腐剂：抑制微生物，对人或动物毒性较小的化学试剂。用于动物、人体表面消毒小的化学试剂。用于动物、人体表面消毒或食品、饮料和化妆品防腐。或食品、饮料和化妆品防腐。化学治疗剂：特异地作用于某些微生物，化学治疗剂：特异地作用于某些微生物，并具有选择毒性，对于人体无毒或毒性很并具有选择毒性，对于人体无毒或毒

10、性很小，可治疗微生物引起的疾病。小，可治疗微生物引起的疾病。消毒剂和防腐剂：消毒剂和防腐剂：有机化学药剂有机化学药剂 无机化学药剂无机化学药剂 染色剂染色剂化学治疗剂：化学治疗剂：抗代谢物抗代谢物 抗生素抗生素1.有机化学药剂有机化学药剂1 1）酚及其衍生物（酚及其衍生物（5%苯酚）苯酚）损伤细胞膜，使蛋白变性损伤细胞膜，使蛋白变性2 2）醇类（）醇类（70%乙醇乙醇 ）溶解脂而破坏膜结构，使溶解脂而破坏膜结构，使蛋白变性蛋白变性3 3）醛类（甲醛醛类（甲醛 40%，戊二醛，戊二醛 2%）与氨基酸、蛋白的多种基团共价结合而使与氨基酸、蛋白的多种基团共价结合而使 其变性其变性有机化学药剂有机化学

11、药剂4 4）酸类）酸类（山梨酸、苯甲酸）（山梨酸、苯甲酸）有机酸可有效抑制酶的活性，用于食品和有机酸可有效抑制酶的活性，用于食品和饮料、化妆品等的防腐饮料、化妆品等的防腐5 5）表面活性剂（新洁尔灭、洗衣粉等）表面活性剂（新洁尔灭、洗衣粉等）与磷脂分子作用与磷脂分子作用,改变细胞稳定性和改变细胞稳定性和透性，使细胞内含物（透性，使细胞内含物（K K+）逸出，引起微生物逸出，引起微生物生长停滞和死亡生长停滞和死亡2.2.无机化合物无机化合物1)1)卤化物卤化物 (F F Cl Cl Br Br I I)与细胞内蛋白中酪氨酸结合，或强与细胞内蛋白中酪氨酸结合，或强氧化剂破坏细胞膜结构。氧化剂破坏细

12、胞膜结构。2 2）氧化剂（过氧化氢、高锰酸钾）氧化剂（过氧化氢、高锰酸钾）对细胞成分的氧化作用。对细胞成分的氧化作用。3 3）重金属及其化合物）重金属及其化合物（Hg2+,Ag+,Cu2+）与与 -SH 结合使蛋白变性。结合使蛋白变性。3.3.染色剂染色剂碱性染料碱性染料（结晶紫、龙胆紫）结晶紫、龙胆紫）阳离子基团与蛋白质氨基酸的羧基或阳离子基团与蛋白质氨基酸的羧基或核酸的磷酸基结合，核酸的磷酸基结合，阻断细胞正常代谢。阻断细胞正常代谢。G G+菌比菌比G G-菌对碱性染料敏感菌对碱性染料敏感 4.4.化学治疗剂化学治疗剂 结构上与病原菌的生长因子相似结构上与病原菌的生长因子相似,并并能以竞争

13、方式取代它，干扰或阻断病能以竞争方式取代它，干扰或阻断病原菌正常代谢过程。原菌正常代谢过程。磺胺类磺胺类-生长因子类似物生长因子类似物四氢叶酸的合成四氢叶酸的合成二氢蝶啶二氢蝶啶二氢蝶酸二氢蝶酸二氢叶酸二氢叶酸四氢叶酸四氢叶酸嘌呤、嘧啶、核苷酸嘌呤、嘧啶、核苷酸前体前体一碳基转移一碳基转移对对-氨基苯甲酸氨基苯甲酸磺胺磺胺对对-氨基苯甲酸氨基苯甲酸四氢叶酸四氢叶酸化学治疗剂化学治疗剂 -抗生素抗生素 作用机制：作用机制：1)1)抑制细胞壁合成：抑制细胞壁合成：青霉素（青霉素（G G+）、）、先锋霉素、杆菌肽。先锋霉素、杆菌肽。2)2)损伤细胞膜：损伤细胞膜：多粘菌素、短杆菌素、多粘菌素、短杆菌

14、素、两性霉素、制霉菌素、曲古霉素等；两性霉素、制霉菌素、曲古霉素等；3)3)干扰病原菌蛋白合成：干扰病原菌蛋白合成：链霉素、卡链霉素、卡那霉素、四环素（那霉素、四环素（3030S S）、）、氯霉素、红霉氯霉素、红霉素、林可霉素（素、林可霉素（5050S S）等；等；4 4）干扰核酸合成：）干扰核酸合成：灰黄霉素、利福霉灰黄霉素、利福霉素、素、丝裂霉素丝裂霉素C C 等。等。化学治疗剂化学治疗剂微生物的抗药性微生物的抗药性(1)(1)缺乏某类药物作用的结构；缺乏某类药物作用的结构；(2)(2)产生使药物失活的酶；产生使药物失活的酶；(3)(3)药物作用部位被修饰改变；药物作用部位被修饰改变；(4

15、)(4)形成形成“救护途径救护途径”；(5)(5)药物不能透过膜；药物不能透过膜；(6)(6)将药物泵出胞外。将药物泵出胞外。重点：重点：1 1、微生物生长的定义。、微生物生长的定义。2 2、微生物群体生长的测量、微生物群体生长的测量(数量和数量和生物量的测量生物量的测量)。3 3、细菌群体的生长曲线及意义。、细菌群体的生长曲线及意义。4 4、环境因子对微生物生长的影响。、环境因子对微生物生长的影响。本章小结：本章小结：思考题：思考题：1、测定细菌数量及生物量的方法有哪、测定细菌数量及生物量的方法有哪些？原理是什么？使用范围及优缺些？原理是什么？使用范围及优缺点是什么？点是什么？2、什么是细菌

16、群体的典型生长曲线？、什么是细菌群体的典型生长曲线？分为哪几个期？各个期的特点是什分为哪几个期？各个期的特点是什么？认识这四个期有何实践意义？么？认识这四个期有何实践意义？3 3、干热灭菌和湿热灭菌主要用于哪些物、干热灭菌和湿热灭菌主要用于哪些物品的灭菌？品的灭菌？4 4、什么是水活度？水活度对微生物生长、什么是水活度？水活度对微生物生长有何影响？有何影响？5 5、为什么专性厌氧微生物遇氧不能生存、为什么专性厌氧微生物遇氧不能生存？6 6、紫外线的杀菌机理是什么？磺胺类药、紫外线的杀菌机理是什么？磺胺类药物抑制细菌生长的机理是什么？物抑制细菌生长的机理是什么？7 7、什么是抗生素？作用机制主要有哪些、什么是抗生素？作用机制主要有哪些？8 8、微生物的耐药性机制有哪些？、微生物的耐药性机制有哪些？9 9、掌握二次生长、同步培养的概念。、掌握二次生长、同步培养的概念。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！46