第三节影响微生物生长的主要因素课件.ppt
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1、第三节影响微生物生长的主要因素第1页,此课件共39页哦第三节第三节 影响微生物生长影响微生物生长 的主要因素的主要因素第2页,此课件共39页哦物理因素:物理因素:温度、温度、pHpH和和氧气氧气(最主要)(最主要)微生物的六大类营养要素微生物的六大类营养要素碳源、氮源、能源、碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水生长因子、无机盐、水第3页,此课件共39页哦一、温度一、温度 温度是影响微生物细胞生长和存活的最重要的温度是影响微生物细胞生长和存活的最重要的因素之一。因素之一。最低生长温度最低生长温度最适生长温度最适生长温度最高生长温度最高生长温度3 3个个重重要要指指标标生长温度三基点生长温度三基
2、点(three cardinal point)第4页,此课件共39页哦温温 度度 生生长长速速度度温度停止生长停止生长致死致死最低最低最高最高最适最适n n 微生物按其最适生长温度微生物按其最适生长温度 范围可分为:范围可分为:嗜冷菌嗜冷菌 嗜温菌嗜温菌嗜温菌嗜温菌 嗜热菌嗜热菌n n 最适生长温度最适生长温度:即某微生物分裂代即某微生物分裂代时最短或生长速率最高时最短或生长速率最高时的培养温度。不同微时的培养温度。不同微生物的最适生长温度是生物的最适生长温度是不一样的。不一样的。第5页,此课件共39页哦 微生物作为整体来言,其温度的三基点是极其宽的,堪称微生物作为整体来言,其温度的三基点是极
3、其宽的,堪称“生生物世界之最物世界之最”。第6页,此课件共39页哦l 嗜嗜冷冷菌菌 其其生生长长温温度度范范围围在在10102020,最最适适生生长长温温度度为为1515或或以以下下,它它们们常常分分布布在在地地球球两两极极地地区区的的水水域域和和土壤中。土壤中。嗜冷机制:嗜冷机制:酶系在低温下仍能起催化作用酶系在低温下仍能起催化作用 细胞膜含较多的不饱和脂肪酸细胞膜含较多的不饱和脂肪酸,在低温下仍具有通透性。在低温下仍具有通透性。l l 嗜温菌嗜温菌 绝大多数微生物属于这一类。最适生长温度绝大多数微生物属于这一类。最适生长温度在在20204545之间,最低生长温度之间,最低生长温度10102
4、020,最高生长温,最高生长温度度40404545。它们又可分为室温型(。它们又可分为室温型(2525)和体温型)和体温型(3737)。第7页,此课件共39页哦 嗜热菌嗜热菌 它它们们适适于于在在45455050以以上上的的温温度度中中生生长长,在在自自然然界界中中的的分分布布仅仅局局限限于于某某些些地地区区,如如温温泉泉、日日照照充充足足的的土土壤壤表表面面、堆堆肥肥、发发酵酵饲饲料料等等腐腐烂烂有有机机物物中中,如如堆堆肥肥在在发发酵酵过过程程中中温温度常高达度常高达60607070。嗜热机制:嗜热机制:细胞内的酶具强抗热性。细胞内的酶具强抗热性。产生的多胺,热亚胺和高温精胺物质对蛋白质产
5、生的多胺,热亚胺和高温精胺物质对蛋白质 等组织结构具有保护作用。等组织结构具有保护作用。核酸也具有热稳定性的保护结构。核酸也具有热稳定性的保护结构。细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸,细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸,使膜具有稳定性。使膜具有稳定性。第8页,此课件共39页哦 对某一具体微生物来说,其生长温度的对某一具体微生物来说,其生长温度的宽宽和和窄窄与它们长期与它们长期进化过程中所处的生存环境温度有关。进化过程中所处的生存环境温度有关。宽温微生物宽温微生物窄温微生物窄温微生物一些生活在土壤中的芽孢杆菌(一些生活在土壤中的芽孢杆菌(15156565););既可在人既可在人体大肠中生
6、活,也可在体外环境中生活的体大肠中生活,也可在体外环境中生活的E.coli (101047.547.5););专性寄生在人体泌尿生殖道中的专性寄生在人体泌尿生殖道中的Neisseriagonorrhoeae(淋病奈瑟氏球菌)淋病奈瑟氏球菌)(36364040););第9页,此课件共39页哦 最适生长温度最适生长温度(optimum growth temperature)简称简称最适温度最适温度,是指某菌分裂代时最短或生长速率最高时的,是指某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。培养温度。第10页,此课件共39页哦对同一微生物来说,对同一微生物来说,最适温度并非一切生理过程的最适温度并非一切
7、生理过程的最适温度最适温度一般规律一般规律最适温度最适温度生长得率最高时的培养温度,生长得率最高时的培养温度,发酵速率或累积代谢产物最高时的培养温度,发酵速率或累积代谢产物最高时的培养温度,累积某一代谢产物量最高时的培养温度。累积某一代谢产物量最高时的培养温度。强强 调调 指指 出出第11页,此课件共39页哦菌名菌名生长温度生长温度发酵温度发酵温度累积产物温度累积产物温度Serratia marcescens(粘质赛粘质赛氏杆菌)氏杆菌)37合成灵杆菌素合成灵杆菌素20202525Aspergillus niger(黑曲霉)黑曲霉)37产糖化酶产糖化酶32323434Streptococcus
8、 thermophilus(嗜热链球菌)嗜热链球菌)3747473737Streptococcus lactis(乳酸链球菌)乳酸链球菌)344040产细胞:产细胞:25253030产乳酸:产乳酸:3030第12页,此课件共39页哦例如,在例如,在Penicillium chrysogenum(产黄青霉)总共产黄青霉)总共165小小时的时的青霉素发酵青霉素发酵过程中,根据不同生理代谢过程的温度特过程中,根据不同生理代谢过程的温度特点点分四段分四段控制其培养温度。控制其培养温度。0 0小时小时5 5小时小时4040小时小时125125小时小时165165小时小时结果,青霉素产量提高了结果,青霉素
9、产量提高了14.714.7。30 25 20 2530 25 20 25这一规律对指导发酵生产有着重要的意义。这一规律对指导发酵生产有着重要的意义。第13页,此课件共39页哦二、氧气二、氧气氧对微生物的生命活动有着极其重要的影响。氧对微生物的生命活动有着极其重要的影响。好氧微生物好氧微生物(好氧菌好氧菌,aerobes)厌氧微生物厌氧微生物(厌氧菌厌氧菌,anaerobes)细细分分为为5 5类类微微生生物物与与氧氧的的关关系系第14页,此课件共39页哦根据微生物与氧的关系可细分为根据微生物与氧的关系可细分为5 5类类 专性好氧菌专性好氧菌:需氧,正常大气压下呼吸产能需氧,正常大气压下呼吸产能
10、 以呼吸为主,兼营发酵产能以呼吸为主,兼营发酵产能 好氧菌好氧菌 兼性厌氧菌兼性厌氧菌 以呼吸为主,兼营厌氧呼吸产能以呼吸为主,兼营厌氧呼吸产能 微好氧菌微好氧菌:需要微量氧下生活需要微量氧下生活 耐氧菌耐氧菌:不需氧,只以发酵产能,氧无毒害不需氧,只以发酵产能,氧无毒害 厌氧菌厌氧菌 (专性专性)厌氧菌厌氧菌:氧有害或致死,以发酵或无氧呼吸产能氧有害或致死,以发酵或无氧呼吸产能 第15页,此课件共39页哦 必须在较高浓度分子氧(必须在较高浓度分子氧(0.20.2巴)的条件下才能巴)的条件下才能生长,它们有完整的生长,它们有完整的呼吸链呼吸链,以,以分子氧分子氧作为最终氢受体,含作为最终氢受体
11、,含有有超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SODSOD)和和过氧过氧化氢酶化氢酶(catalase)。)。1.1.专性好氧菌专性好氧菌(obligate or strict strictaerobeobligate or strict strictaerobe)第16页,此课件共39页哦绝大多数绝大多数真菌真菌和许多和许多细菌细菌、放线菌放线菌都是专性好氧菌,都是专性好氧菌,例如,例如,Acetobacter(醋杆菌属)、醋杆菌属)、Azotobacter(固氮菌属)、固氮菌属)、Pseudomonas aeruginosa(铜绿假单胞菌,又称绿脓杆菌)、
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