第五章-微生物的生长繁殖与影响因子ppt课件.ppt

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1、中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识第五章第五章微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖与影响因子与影响因子1中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识主要内容：主要内容：微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖细菌的生长曲线细菌的生长曲线细菌生长曲线在污（废）水微生物处理中的细菌生长曲线在污（废）水微生物处理中的应用应用影响微生物的环境因子影响微生物的环境因子2中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人

2、民健康的危害，提高师生的控烟意识第一节第一节微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖3中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识一、微生物生长繁殖的概念一、微生物生长繁殖的概念（微）生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物（微）生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。正常质，按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。正常情况下，同化作用大于异化作用，微生物细胞不断情况下，同化作用大于异化作用，微生物细胞不断迅速增长，细胞长到一定程度时，就会由一个细胞迅速增长，细胞长到一定程度时，就会由一个细胞分

3、裂成两个子细胞。分裂成两个子细胞。生长生长个体个体由小到大由小到大的增长，即表现为细的增长，即表现为细胞组分与结构在量方面的增加胞组分与结构在量方面的增加繁殖繁殖指生物指生物个体数目个体数目的增加的增加4中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l单细胞生物的生长和繁殖单细胞生物的生长和繁殖细胞分裂细胞分裂=繁殖繁殖裂殖、芽殖、孢子繁殖等裂殖、芽殖、孢子繁殖等l多细胞生物的生长和繁殖多细胞生物的生长和繁殖l另外，生物的繁殖有无性繁殖和有性繁殖之分。另外，生物的繁殖有无性繁殖和有性繁殖之分。5中国历史上吸烟的历史和现状

4、、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识世代时间（世代时间（G）单细胞微生物单细胞微生物的世代时间：两次细胞分裂之间的时的世代时间：两次细胞分裂之间的时间间多细胞生物多细胞生物的世代时间：两次繁殖之间的时间的世代时间：两次繁殖之间的时间世代时间的大小反映了一种微生物繁殖速度的快慢。世代时间的大小反映了一种微生物繁殖速度的快慢。不同种的微生物，其生长繁殖速度不同。原核微生不同种的微生物，其生长繁殖速度不同。原核微生物的繁殖速度一般比真核微生物快。物的繁殖速度一般比真核微生物快。从一般应用的角度，对于单细胞生物（如细菌），从一般应用的角度，对于

5、单细胞生物（如细菌），我们常常把生长我们常常把生长=繁殖。繁殖。6中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识二、研究微生物生长的方法二、研究微生物生长的方法1、微生物的培养方法、微生物的培养方法（1）微生物的纯培养及获得方法）微生物的纯培养及获得方法在在自自然然环环境境中中生生存存的的微微生生物物，都都是是混混杂杂的的。如如果果我我们们希希望望研研究究和和利利用用某某一一种种微微生生物物，就就需需要要把把微微生生物物分分离离出出来来，得得到到只只含含有有一一种种微微生生物物的的培培养养，这这种种在在实实验验室室条条件

6、件下下从从一一个个单单细细胞胞繁繁殖殖得得到到的的后后代代称称为为纯纯培养。培养。7中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识为为了了得得到到纯纯培培养养，可可采采用用显显微微镜镜器器直直接接在在显显微微镜镜下下挑挑取取单单个个细细胞胞进进行行培培养养，但但通通常常采采用用的的是是稀稀释释涂涂布布法法或或稀稀释释倒倒平平板板法法或或划划线线平平板板法法等等来来分分离离、纯化微生物。纯化微生物。为为了了进进行行纯纯培培养养，防防止止其其他他微微生生物物的的进进入入是是十十分分重重要要的的，若若其其他他微微生生物物进进入

7、入纯纯培培养养中中，便便称称为为污污染。染。防防止止污污染染的的方方法法：器器皿皿的的灭灭菌菌、环环境境的的控控制制、操操作过程的控制作过程的控制8中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识9中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识10中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（2）微生物的培养方法）微生物的培养方法l微微生生物物的的培培养养方方法法根根据据培培

8、养养过过程程中中对对氧氧气气的的需需要要与与否可分为好氧培养和厌氧培养：否可分为好氧培养和厌氧培养：好氧培养方法好氧培养方法试管斜面试管斜面、培养皿平板、培养皿平板发酵罐发酵罐11中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识厌氧培养方法厌氧培养方法l微微生生物物的的厌厌氧氧培培养养方方法法不不需需要要提提供供氧氧气气，对对于于厌厌氧氧微微生生物物来来说说，氧氧气气是是有有害害的的，因因此此要要采采取取各各种种方方法法去去氧氧或或放放在在氧氧化化还还原原地地位位低低的的条条件件下下进行培养。进行培养。在在实实验验室室中中

9、除除了了要要用用特特殊殊的的培培养养装装置置，还还需需要要在培养基中加入还原剂和氧化还原指示剂。在培养基中加入还原剂和氧化还原指示剂。12中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识13中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识14中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2、分批培养和连续培养分批培养和连续培养l微微生生物物多多是是通通过过培培养养研研究究其其群群

10、体体生生长长。常常用用的的培培养养方法有：分批培养和连续培养。方法有：分批培养和连续培养。（1）分批培养）分批培养分分批批培培养养是是将将一一定定量量的的微微生生物物接接种种在在一一个个封封闭闭的的、盛盛有有一一定定量量液液体体培培养养基基的的容容器器内内，保保持持一一定定的的温温度度、pH和和溶溶解解氧氧量量，微微生生物物在在其其中中生生长长繁繁殖殖；结结果果会会出出现现微微生生物物数数量量由由少少变变多多，达达到到高高峰峰后后又又由由多多变变少少，甚至死亡的变化规律。甚至死亡的变化规律。15中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害

11、，提高师生的控烟意识16中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识细菌的生长曲线细菌的生长曲线各种细菌的生长速率不一，每一种细菌都有各自的生各种细菌的生长速率不一，每一种细菌都有各自的生长曲线，但曲线的形状基本相同。其他微生物也有形长曲线，但曲线的形状基本相同。其他微生物也有形状类似的生长曲线。废水生物处理中混合生长的活性状类似的生长曲线。废水生物处理中混合生长的活性污泥微生物也有类似的生长曲线。污泥微生物也有类似的生长曲线。17中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人

12、民健康的危害，提高师生的控烟意识（2）连续培养）连续培养l连续培养有恒浊连续培养和恒化连续培养两种。连续培养有恒浊连续培养和恒化连续培养两种。a恒恒浊浊连连续续培培养养使使培培养养液液中中细细菌菌的的浓浓度度恒恒定定，以浊度为控制指标的培养方式。以浊度为控制指标的培养方式。按按试试验验目目的的，首首先先确确定定培培养养液液的的浊浊度度保保持持在在某某一一恒恒定定（用用自自动动控控制制浊浊度度计计测测定定）。当当浊浊度度较较大大时时，加加大大进进乳乳流流速速，以以降降低低浊浊度度；浊浊度度较较小小时时，降降低低流流速速，降降低低流流速速，提提高高浊浊度度。发发酵酵工工业业采采用用此此法法可可获获

13、得得大大量的菌体和有经济价值的代谢产物。量的菌体和有经济价值的代谢产物。18中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识b恒化连续培养恒化连续培养维持进水中的营养成分恒定维持进水中的营养成分恒定(其其中对细菌生长有限制作用的成分要保持低浓度水平中对细菌生长有限制作用的成分要保持低浓度水平)，以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使，以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率状态细菌处于最高生长速率状态的培养方式。的培养方式。在在连连续续培培养养中中，微微生生物物的的生生长长状状态态和和规规律律与与

14、分分批批培培养养中中的的不不同同。它它们们往往往往处处于于相相当当分分批批培培养养中中生生长长曲曲线的某一个生长阶段。线的某一个生长阶段。19中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识20中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识生物反应器（用于微生物的连续培养或分批培生物反应器（用于微生物的连续培养或分批培养，可以控制温度、溶解氧、养，可以控制温度、溶解氧、pH等多项指标）等多项指标）21中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带

15、来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识3、生长曲线的各个时期及其特点、生长曲线的各个时期及其特点l细细菌菌的的生生长长曲曲线线可可细细分分为为6个个时时期期：停停滞滞期期(适适应应期期)、加速期、对数期、减速期、静止期及衰亡期。加速期、对数期、减速期、静止期及衰亡期。由由于于加加速速期期和和减减速速期期历历时时都都很很短短，可可把把加加速速期期并并入入停停滞滞期期，把把减减速速期期并并入入静静止止期期。因因此此细细菌菌的的生生长长繁繁殖可粗分为殖可粗分为4个时期。下面分别进行介绍。个时期。下面分别进行介绍。22中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来

16、的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识23中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识I停滞期停滞期l少少量量细细菌菌刚刚接接入入一一定定量量的的新新鲜鲜液液体体培培养养基基中中，并并不不立立即即生生长长繁繁殖殖，需需要要有有一一个个适适应应过过程程（产产生生适适应应酶酶）。此此时时细细胞胞物物质质开开始始增增加加，但但数数量量不不增增加加或或增增加加很很少。少。停停滞滞的的长长短短取取决决于于某某些些因因素素：接接种种量量、菌菌龄龄、营营养养等等。如如果果接接种种量量大大、菌菌龄龄小小、

17、营营养养和和环环境境条条件件好好，则停滞期就短。则停滞期就短。处处于于停停滞滞期期的的细细菌菌对对外外界界环环境境条条件件较较敏敏感感，易易受受外外界不良环境条件的影响而发生变异。界不良环境条件的影响而发生变异。24中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识II对数期（指数期）对数期（指数期）l细细菌菌的的生生长长速速度度达达到到最最大大，细细菌菌数数以以几几何何级级数数增增加加，在生长曲线上呈直线关系。在生长曲线上呈直线关系。处处于于对对数数期期的的细细菌菌，得得到到丰丰富富的的营营养养，代代谢谢活活力力最最强强，

18、细细菌菌旺旺盛盛生生长长。此此时时的的细细菌菌比比较较整整齐齐（群群体体内内比较一致）健壮。对不良环境条件的抗性也比较强。比较一致）健壮。对不良环境条件的抗性也比较强。25中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识计算世代时间计算世代时间G:已知：已知：t1、t2、X1、X2，X2=X12nn=(lgX2-lgX1)/0.301由由G=(t2-t1)/n，可得：，可得：G=0.301(t2-t1)/(lgX2-lgX1)另一种方法另一种方法dX/dt=K1X，其中，其中K1为微生物的生长速度常数为微生物的生长速度常数

19、ln(X2/X1)=K1(t2-t1)；令；令X2=2X1，则，则t2-t1=G得：得：G=ln2/K1即即G=0.693/K126中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识III静止期静止期l由由于于对对数数期期的的细细菌菌迅迅速速生生长长繁繁殖殖，消消耗耗了了大大量量的的营营养养物物质质，同同时时代代谢谢产产物物的的大大量量积积累累对对细细菌菌本本身身产产生生毒毒害害作作用用；另另外外，pH、溶溶解解氧氧、氧氧化化还还原原电电位位等等条条件件也也变变得得不不利利。结结果果造造成成细细菌菌的的生生长长速速率率逐逐渐

20、渐下下降，甚至到零。降，甚至到零。在在静静止止期期，细细菌菌总总数数达达到到最最大大，新新生生数数与与死死亡亡数数大大致致相相等等，保保持持动动态态平平衡衡。此此时时的的细细菌菌开开始始积积累累贮贮存存物质，芽孢菌形成芽孢。物质，芽孢菌形成芽孢。27中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识IV衰老期衰老期l营营养养物物质质被被耗耗尽尽，细细菌菌进进入入内内源源呼呼吸吸阶阶段段（微微生生物物消消耗耗自自身身的的贮贮存存物物质质进进行行呼呼吸吸）。有有害害物物质质大大量量积积累累，不不利利于于细细菌菌的的生生长长繁繁殖

21、殖，此此时时，死死亡亡率率增增加加，活菌数减少。细菌常出现畸形或衰退型。活菌数减少。细菌常出现畸形或衰退型。从从根根本本上上说说，细细菌菌的的不不同同生生长长时时期期，是是由由外外界界提提供供的营养物的量决定的，即所谓的负荷（的营养物的量决定的，即所谓的负荷（F/M）。）。28中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识三、细菌生长曲线在污（废）水微生物三、细菌生长曲线在污（废）水微生物处理中的应用处理中的应用l在污水生物处理过程中，如果条件适宜，活性污泥在污水生物处理过程中，如果条件适宜，活性污泥的增长过程，与纯种单

22、细胞微生物的增值过程大体的增长过程，与纯种单细胞微生物的增值过程大体相仿，也可以存在停滞期、对数期、静止期和衰老相仿，也可以存在停滞期、对数期、静止期和衰老期。期。l在处理构筑物中，通常仅出现生长曲线中的某一、在处理构筑物中，通常仅出现生长曲线中的某一、二个阶段。且处于不同阶段时的污泥，其特性有很二个阶段。且处于不同阶段时的污泥，其特性有很大的区别。大的区别。29中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l由由于于废废水水生生物物处处理理（活活性性污污泥泥）实实际际是是连连续续运运行行，其其微微生生物物生生长长规规律

23、律不不同同于于分分批批培培养养时时的的规规律律，它它只只能是处于生长曲线的某一阶段。能是处于生长曲线的某一阶段。l一般把活性污泥生长曲线的划分成三个阶段：一般把活性污泥生长曲线的划分成三个阶段：生长上升阶段、生长下降阶段和内源呼吸阶段。生长上升阶段、生长下降阶段和内源呼吸阶段。30中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识31中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识对对于于常常规规活活性性污污泥泥法法，是是利利用用静静止止期期（生生长长下

24、下降降阶阶段）的微生物，段）的微生物，l原原因因有有二二：一一是是对对负负荷荷的的要要求求；二二是是对对沉沉淀淀性性能能的的要求。要求。当当然然也也有有利利用用其其他他阶阶段段微微生生物物的的废废水水生生物物处处理理方方法法，如如高高负负荷荷活活性性污污泥泥法法是是利利用用对对数数期期（生生长长上上升升阶阶段段）和和减减速速期期（生生长长下下降降阶阶段段），延延时时曝曝气气法法是是利利用用衰衰亡期（内源呼吸阶段）等等。亡期（内源呼吸阶段）等等。32中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识微生物代谢速率与负荷的关系微

25、生物代谢速率与负荷的关系废水处理中，通过控制负荷来控制微生物的生长状态。废水处理中，通过控制负荷来控制微生物的生长状态。大多数活性污泥处理大多数活性污泥处理系统的运行范围系统的运行范围33中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识微微生生物物生生长长测测量量方方法法个体计数法个体计数法重重量量法法生理指标法生理指标法四、微生物生长量的测定方法四、微生物生长量的测定方法l可根据菌体细胞量、菌体体积、重量直接测定，也可根据菌体细胞量、菌体体积、重量直接测定，也可以根据某种细胞物质的含量或某个代谢活动速度可以根据某种细胞物

26、质的含量或某个代谢活动速度间接测定。间接测定。34中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识1、测微生物总数、测微生物总数（1）计数器直接计数）计数器直接计数（2）染色涂片计数）染色涂片计数（3）比例计数法）比例计数法（4）比浊法）比浊法缺点：缺点：不能区分死菌与活菌；不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；个体小的细菌在显微镜下难以观察；35中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进

27、一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2、测定活菌数测定活菌数（1）平板菌落计数法（）平板菌落计数法（CFU）：取取定定量量稀稀释释液液，用用涂涂布布或或倾倾注注平平板板的的方方法法在在固固体体培培养基上培养，计算菌落养基上培养，计算菌落36中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（2）液液体体稀稀释释培培养养基基计计数数：将将待待测测样样品品作作连连续续10倍倍稀稀释释，一一直直稀稀释释到到稀稀释释液液的的少少量量接接种种到到新新鲜鲜培培养养基基中中没没有有或或极极少少生生长长。记记录录每每个个稀稀释释

28、度度出出现现生生长长的的试试管管数数，再再用用或或然然率率理理论论，查查MPN（mostprobablenumber，最最大大可可能能数数量量）表表，根根据据样样品品的的稀稀释释倍倍数数就可计算出其中的活菌含量。就可计算出其中的活菌含量。（3）薄薄膜膜计计数数法法：如如果果测测定定量量大大而而含含菌菌浓浓度度很很低低的的样样品品（如如空空气气、水水）中中的的活活菌菌数数，可可将将样样品品用用微微孔孔薄薄膜膜（硝硝化化纤纤维维素素薄薄膜膜）过过滤滤，再再与与膜膜一一起起放放到到培培养基或浸透培养液支持物表面培养。养基或浸透培养液支持物表面培养。37中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此

29、带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识3、计算生长量：测细菌重量计算生长量：测细菌重量（1）测测细细胞胞干干重重：一一般般干干重重为为湿湿重重的的20-25%。收收集集单单位位体体积积培培养养液液中中菌菌体体，干干燥燥器器内内加加热热或或减减压压干干燥燥，直接用仪器测定。直接用仪器测定。（2）测细胞测细胞含含N量量确定细胞浓度：确定细胞浓度：凯氏定氮法测凯氏定氮法测N，总蛋白含量，总蛋白含量=含含N量量%6.25（3）通过通过DNA测定计算浓度：测定计算浓度：荧光法，每个菌平均含荧光法，每个菌平均含DNA8.410-5ng（4）生生理理指指标标：测测定定微微生

30、生物物对对氧氧的的吸吸收收、发发酵酵糖糖产产酸量或二氧化碳产量。酸量或二氧化碳产量。38中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识五、微生物死亡的测定五、微生物死亡的测定微微生生物物的的死死亡亡，意意味味着着不不可可恢恢复复地地失失去去生生长长与与分分裂裂繁殖的能力。繁殖的能力。对对于于一一个个不不是是受受机机械械性性破破坏坏的的微微生生物物细细胞胞来来说说，死死亡一词仅仅是就测定细菌活力所用的条件而言的。亡一词仅仅是就测定细菌活力所用的条件而言的。问题：培养问题：培养方法的可靠性方法的可靠性39中国历史上吸烟的历史

31、和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识第二节第二节微生物的生存因子微生物的生存因子微生物除需要营养外，还需要合适的环境生存微生物除需要营养外，还需要合适的环境生存因子。如果环境因子不正常，会造成微生物生因子。如果环境因子不正常，会造成微生物生命活动不正常，甚至变异或死亡。主要环境因命活动不正常，甚至变异或死亡。主要环境因子包括温度、子包括温度、pH值、氧化还原电位、溶解氧、值、氧化还原电位、溶解氧、渗透压及活度等。渗透压及活度等。40中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害

32、，提高师生的控烟意识一、温度一、温度温温度度对对生生活活机机体体的的影影响响表表现现在在两两方方面面：一一方方面面是是随随着着温温度度上上升升，细细胞胞中中生生物物反反应应和和生生长长速速率率加加快快，另另一一方方面面蛋蛋白白质质、核核酸酸等等可可能能在在高高温温下下被被破破坏坏。每每种种微微生生物物都都有有最最低低生生长长温温度度、最最高高生生长长温温度度、最最适适生生长温度、致死温度。长温度、致死温度。各各种种微微生生物物最最适适温温度度不不一一致致，可可将将微微生生物物分分为为嗜嗜冷冷菌菌、嗜嗜中中温温菌菌、嗜嗜热热菌菌、嗜嗜超超热热菌菌。大大多多数数细细菌菌是是嗜嗜中中温温菌菌。嗜嗜热

33、热菌菌和和嗜嗜超超热热菌菌是是特特殊殊微微生生物物，细细分分为：专性嗜热菌、兼性嗜热菌、超嗜热菌。为：专性嗜热菌、兼性嗜热菌、超嗜热菌。41中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识温度对微生物生长速率的影响温度对微生物生长速率的影响42中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识微生物类型微生物类型 最低温度最低温度 最适温度最适温度 最高温度最高温度 嗜冷菌嗜冷菌 -5-50 0 5 510 2010 203030嗜中温菌嗜中温菌 151

34、520 2020 2045 4545 455050嗜热菌嗜热菌 30 5030 5060 7060 708080嗜超热菌嗜超热菌 65 7065 70105 110105 11011311343中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识极端温度对于微生物的影响极端温度对于微生物的影响l极端温度分高温和低温，影响有所不同。极端温度分高温和低温，影响有所不同。高温的影响高温的影响在高温时，微生物的蛋白质会发生凝固变性，呈不在高温时，微生物的蛋白质会发生凝固变性，呈不可逆变性，导致微生物的死亡。可逆变性，导致微生物的死亡。

35、通常可以用高温对于微生物的影响来达到杀灭微生通常可以用高温对于微生物的影响来达到杀灭微生物的目的。物的目的。44中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l灭菌灭菌是指杀死一切微生物；是指杀死一切微生物；高温灭菌的方法高温灭菌的方法：灼烧、干热灭菌和湿热灭菌。：灼烧、干热灭菌和湿热灭菌。干热灭菌，一般为干热灭菌，一般为160oC，2h高压蒸汽灭菌条件：一般为高压蒸汽灭菌条件：一般为121oC，20min灭菌的效果取决于细菌中最耐热的结构灭菌的效果取决于细菌中最耐热的结构芽孢芽孢。l消毒消毒是指杀死致病微生物。是指杀死

36、致病微生物。高温消毒的方法：煮沸、巴氏消毒法等。高温消毒的方法：煮沸、巴氏消毒法等。l防腐防腐:阻止微生物的生长繁殖。阻止微生物的生长繁殖。45中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识锅顶压力蒸汽灭菌器压力蒸汽灭菌器46中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识47中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识低温的影响：低温的影响：l低低温温下下，微微生生物物的的

37、代代谢谢活活力力低低，生生长长缓缓慢慢或或停停止止，但但不不致致死死。处处于于低低温温下下的的微微生生物物，一一旦旦获获得得适适宜宜的的温度，即可恢复活性。温度，即可恢复活性。l利利用用这这一一特特性性，各各类类冰冰箱箱成成为为生生物物实实验验中中保保存存生生物物样品或试剂的重要手段。样品或试剂的重要手段。一一般般冰冰箱箱的的温温度度在在4oC-18oC，可可以以用用于于保保存存一一般般的生物样品。的生物样品。有有的的样样品品需需要要比比较较低低的的温温度度，甚甚至至达达到到-70oC，或或更更低（如使用液氮，可以达到低（如使用液氮，可以达到-196oC）48中国历史上吸烟的历史和现状、所采取

38、的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识49中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识二、二、pH环境中的环境中的pH对微生物生命活动影响很大：对微生物生命活动影响很大：引引起起细细胞胞膜膜电电荷荷的的变变化化，影影响响微微生生物物对对营营养养物物质质的的吸收吸收影响代谢过程中酶的活性影响代谢过程中酶的活性改改变变生生长长环环境境中中营营养养物物质质的的可可给给性性及及有有害害物物质质的的毒毒性性l微生物对于微生物对于pH的要求也存在最高、最低和最适三个的要求也存在最高、

39、最低和最适三个点。点。50中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l不不同同微微生生物物生生长长所所需需的的pH不不同同。大大多多数数微微生生物物最最适适pH6.5-7.5，适应范围在，适应范围在pH4-10之间。之间。能能在在pH1-5范范围围内内生生长长的的微微生生物物称称为为专专性性嗜嗜酸酸微微生物生物，如氧化硫硫杆菌、酸热硫化叶菌；，如氧化硫硫杆菌、酸热硫化叶菌；能能在在酸酸性性条条件件下下也也能能在在中中性性条条件件下下生生长长的的为为兼兼性性嗜酸微生物嗜酸微生物；能能在在高高pH下下生生长长的的为为嗜嗜

40、碱碱性性微微生生物物，如如巴巴氏氏芽芽孢孢杆菌能在杆菌能在pH11.2-11.6条件下生长（最适条件下生长（最适pH9.6）。）。51中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l在在废废水水生生物物处处理理中中，pH一一般般在在6.5-8.5（6-9）。生生物物处处理理的的主主体体是是细细菌菌，它它要要求求pH略略为为偏偏碱碱。过过高高的的pH会会使使原原生生动动物物呆呆滞滞，菌菌胶胶团团解解体体，影影响响去去除除效效果果，而过低的而过低的pH，会使霉菌大量繁殖，造成污泥膨胀。，会使霉菌大量繁殖，造成污泥膨胀。微生物

41、微生物最低最低pH最适最适pH最高最高pH细菌细菌3-56.5-7.58-10酵母菌酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌霉菌1-34.5-5.57-852中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l在在培培养养微微生生物物的的过过程程中中，随随着着微微生生物物的的生生长长繁繁殖殖和代谢进行，和代谢进行，pH会变化：会变化：碳源碳源：葡萄糖、乳糖：葡萄糖、乳糖有机酸有机酸pH下降下降氮氮源源：蛋蛋白白质质、蛋蛋白白胨胨、氨氨基基酸酸氨氨、胺胺类类pH上升上升（NH4）2SO4SO42-pH下降下降Na2NO3NO32-

42、被吸收被吸收pH上升上升尿素尿素氨氨pH上升上升53中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识三、溶解氧三、溶解氧l根根据据微微生生物物与与分分子子氧氧的的关关系系，分分为为好好氧氧微微生生物物、兼兼性厌氧微生物和厌氧微生物。性厌氧微生物和厌氧微生物。好氧微生物：好氧微生物：专性好氧微生物专性好氧微生物PO20.21101KPa微量好氧微生物微量好氧微生物PO20.030.2101KPa兼性厌氧（兼性好氧）兼性厌氧（兼性好氧）厌氧微生物：厌氧微生物：专性厌氧微生物专性厌氧微生物PO2小于小于0.005101KPa54

43、中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（一）好氧微生物与氧的关系（一）好氧微生物与氧的关系大大多多数数细细菌菌、大大多多数数放放线线菌菌、霉霉菌菌、原原生生动动物物、微微型后生动物都属于好氧性微生物。型后生动物都属于好氧性微生物。氧对好氧微生物的作用：氧对好氧微生物的作用：作为微生物好氧呼吸中电子传递链的最终受体作为微生物好氧呼吸中电子传递链的最终受体参与甾醇类和不饱和脂肪酸的生物合成参与甾醇类和不饱和脂肪酸的生物合成在在利利用用氧氧的的过过程程中中，氧氧可可产产生生各各种种有有毒毒的的代代谢谢产产物物如如过过氧

44、氧化化氢氢、羟羟自自由由基基、超超氧氧阴阴离离子子等等，好好氧氧微微生生物体内具有物体内具有SOD、CAT、过氧化物酶可清除之。、过氧化物酶可清除之。55中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l好氧微生物微生物只能利用溶解于水中的好氧微生物微生物只能利用溶解于水中的O2，即，即溶解氧（溶解氧（DO）。DO与水温、大气压有关。温度低，溶解度大；压与水温、大气压有关。温度低，溶解度大；压力大，溶解度大。力大，溶解度大。l好氧微生物需要供给充足的氧气。实验室内好氧微生物需要供给充足的氧气。实验室内振荡振荡培养培养，工业

45、生产上采用，工业生产上采用通入无菌空气和搅拌通入无菌空气和搅拌等方等方法供氧。污水处理中利用各种充氧设备充氧，供法供氧。污水处理中利用各种充氧设备充氧，供给量根据微生物的数量、理化性质、基质性质及给量根据微生物的数量、理化性质、基质性质及浓度综合考虑。浓度综合考虑。一般来说，溶解氧质量浓度维持在一般来说，溶解氧质量浓度维持在3-4mg/L，若供，若供氧不足，废水处理效果不好。氧不足，废水处理效果不好。56中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（二）兼性厌氧菌与氧的关系（二）兼性厌氧菌与氧的关系兼兼性性厌厌氧氧菌菌

46、既既有有脱脱氢氢酶酶又又有有氧氧化化酶酶，因因此此既既能能在在无无氧氧条条件件下下又又能能在在有有氧氧条条件件下下生生存存。在在有有氧氧条条件件下下，氧氧化化酶酶活活性性强强，可可进进行行氧氧化化磷磷酸酸化化；无无氧氧时时，细细胞胞色色素素和和电电子子传传递递体体系系的的其其他他组组分分减减少少或或丧丧失失，但但充充氧后又可全部恢复。氧后又可全部恢复。兼兼性性微微生生物物包包括括酵酵母母菌菌、肠肠道道细细菌菌、硝硝酸酸盐盐还还原原菌菌、人人和和动动物物致致病病菌菌、某某些些原原生生动动物物、微微型型后后生生动动物物、个别真菌。个别真菌。57中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的

47、痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识兼性厌氧菌在污水处理中有积极作用：兼性厌氧菌在污水处理中有积极作用：在有氧情况下，与好氧微生物共同作用，降解有机在有氧情况下，与好氧微生物共同作用，降解有机物；物；在供氧不足的条件下，它们可对有机物进行不彻底在供氧不足的条件下，它们可对有机物进行不彻底的氧化，将大分子的蛋白质、脂肪、糖类分解成小的氧化，将大分子的蛋白质、脂肪、糖类分解成小分子的有机酸和醇。分子的有机酸和醇。58中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（三）厌氧微生物：（三）厌氧微生物

48、：专性厌氧微生物专性厌氧微生物梭菌属、拟杆菌、产甲烷菌等梭菌属、拟杆菌、产甲烷菌等耐耐氧氧的的厌厌氧氧微微生生物物氧氧的的存存在在对对它它们们无无影影响响，不不利用氧也不中毒。如乳酸菌。利用氧也不中毒。如乳酸菌。专专性性厌厌氧氧微微生生物物的的生生存存环环境境中中绝绝对对不不能能有有氧氧，有有氧氧存存在在时时代代谢谢产产生生的的NADH+H+和和O2反反应应产产生生H2O2、NAD，还还可可产产生生超超氧氧阴阴离离子子，而而且且专专性性厌厌氧氧微微生生物物不不具具备备SOD、H2O2酶酶。耐耐氧氧的的厌厌氧氧微微生生物物具具有有SOD，但缺乏，但缺乏H2O2酶，酶，H2O2积累过多仍会被氧化。

49、积累过多仍会被氧化。59中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识Anaerobic Glove Box60中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识四、水的活度与渗透压四、水的活度与渗透压（一）水活度（一）水活度l水水对对微微生生物物的的影影响响可可以以用用水水的的活活度度值值aw这这个个参参数数来来表表示示，aw表表示示水水的的吸吸附附和和溶溶液液因因子子对对水水可可利利用用性性的的影影响响的的一一个个指指标标，定定义义为为：一一定定温

50、温度度下下（25度度），某某溶溶液液或或物物质质在在与与一一定定空空间间空空气气相相平平衡衡时时的的含含水水量量与空气饱和水量的比值与空气饱和水量的比值。61中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识l大大多多数数微微生生物物在在aw为为0.95-0.99时时生生长长最最好好，低低至至0.60-0.70时时除除少少数数真真菌菌和和酵酵母母菌菌外外，大大多多数数微微生生物物不能生长。不能生长。l干干燥燥能能使使微微生生物物体体内内的的蛋蛋白白质质变变性性，引引起起代代谢谢活活动动的停止，所以干燥会影响微生物的活性以至生