微生物的生长繁殖与生存因子 PPT课件.pptx

《微生物的生长繁殖与生存因子 PPT课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物的生长繁殖与生存因子 PPT课件.pptx（136页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第五章第五章 微生物的生长繁殖与生存因子微生物的生长繁殖与生存因子1第一节第一节 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖2n微微生生物物在在适适宜宜的的环环境境条条件件下下，不不断断吸吸收收营营养养物物质质，进进行行新新陈陈代代谢谢。如如果果同同化化作作用用大大于于异异化化作作用用，则则表表现现为为微微生生物物个个体体生生长长，到到一一定定阶阶段段开开始始分分裂裂，微生物个体数量增多，表现为群体生长。微生物个体数量增多，表现为群体生长。n微生物生长通常是指群体的增长。微生物生长通常是指群体的增长。3菌名菌名培养基培养基培养温度培养温度 代时代时minE.coli（大肠杆菌）（大肠杆菌）肉汤肉汤371

2、7E.coli牛奶牛奶3712.5Enterobacter aerogenes（产气肠细菌）（产气肠细菌）肉汤或牛奶肉汤或牛奶371618E.aerogenes 组合组合372944B.Cereus（蜡状芽孢杆菌）（蜡状芽孢杆菌）肉汤肉汤3018B.thermophilus（嗜热芽孢杆菌）（嗜热芽孢杆菌）肉汤肉汤5518.3Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌）（嗜酸乳杆菌）牛奶牛奶376687Streptococcus lactis（乳酸链球菌）（乳酸链球菌）牛奶牛奶3726S.lactis乳糖肉汤乳糖肉汤3748Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）（伤

3、寒沙门氏菌）肉汤肉汤3723.5Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌）（褐球固氮菌）葡萄糖葡萄糖25344Mycobacterium tuberculosis组合组合37792Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）（活跃硝化杆菌）组合组合2712004一、微生物生长量测定方法一、微生物生长量测定方法n（一）测定微生物总数n直接测定是常用的微生物生长测定方法，它借直接测定是常用的微生物生长测定方法，它借助显微镜直接观察计数，其优点是测定过程快助显微镜直接观察计数，其优点是测定过程快速，缺点是不能区分微生物的死活。速，缺点是不能区分微生物的死活。5n计数器直接计

4、数计数器直接计数n电子计数器计数电子计数器计数n染色涂片计数染色涂片计数n比浊法比浊法6 1计数器测定法计数器测定法将菌液滴在血球计数板将菌液滴在血球计数板0.10.1mlml 的计数格中，细菌被固定染色的计数格中，细菌被固定染色后，在显微镜下选择数出若干小格中的细菌数目，（一般数后，在显微镜下选择数出若干小格中的细菌数目，（一般数125个小格），根据比例关系折算出单位体积菌液中细菌的个小格），根据比例关系折算出单位体积菌液中细菌的数量。数量。7如如125个小格中有个小格中有90个细菌则个细菌则(90125)0.0025=288个个/ml。这这种种方方法法只只只只能能能能测测测测定定定定个个个

5、个体体体体较较较较大大大大微微微微生生生生物物物物，个个体体若若太太小小，则则由由于于每每一一小格中细菌层层叠加，相互遮挡，难以准确计数。小格中细菌层层叠加，相互遮挡，难以准确计数。93.3.涂片染色法涂片染色法 n将已知体积将已知体积(0.01ml)的待测样品，均匀地涂布在载玻片的待测样品，均匀地涂布在载玻片的已知面积内的已知面积内(1cm2)，经固定染色后，在显微镜下选择若经固定染色后，在显微镜下选择若干个视野计算细胞数量，每个视野的直径和面积、对应干个视野计算细胞数量，每个视野的直径和面积、对应的微生物体积用目镜测微尺测出，结合视野中的微生物的微生物体积用目镜测微尺测出，结合视野中的微生

6、物数量从而推算数量从而推算0.01ml样品的微生物数量。样品的微生物数量。10 涂片染色法涂片染色法 4比浊计数法比浊计数法n测定悬浮细胞的快速方法测定悬浮细胞的快速方法。n其其原原理理是是：单单细细胞胞微微生生物物的的悬悬液液与与浊浊度度成成正正比比，与与光光密密度度（OD）成成反反比比。可可用用分分光光光光度度计计测测定定细细菌菌悬悬液液的的光光密密度度或或透透光光度度；也也可可以以用用浊浊度度计计测测菌菌悬悬液液的的浊浊度度。将将未未知知细细胞胞数数的的菌菌悬悬液液和和已已知知细细胞胞数数的的菌菌悬悬液液相相比比，可可求求出出未未知菌悬液所含的细胞数。知菌悬液所含的细胞数。12 （1）制

7、标准曲线）制标准曲线n（2）测定菌液浊度，查表得出细菌数量）测定菌液浊度，查表得出细菌数量14（二）测定活细菌数二）测定活细菌数n间间接接计计数数法法又又称称活活菌菌计计数数法法，通通过过测测定定样样品品中中活活细细菌菌数数量量来来间间接接地地表表示示细细菌菌含含量量。优优点点是是只只计计数数样样品品中中的的活活细细菌菌数数目目，缺缺点点是是测测定定所所需需时时间间较较长长，手续繁琐。手续繁琐。151.平板计数法平板计数法n将待测细菌样品先作将待测细菌样品先作1010倍梯度稀释，然后取相应倍梯度稀释，然后取相应稀释度的样品涂布于固体平板培养基上，或与未稀释度的样品涂布于固体平板培养基上，或与未

8、经融化的固体培养基混合、摇匀，培养一定时间经融化的固体培养基混合、摇匀，培养一定时间后观察并计数生长的菌数，最终根据细菌数和取后观察并计数生长的菌数，最终根据细菌数和取样量计算出细菌浓度。样量计算出细菌浓度。1617n一般计数平板的细菌生长菌落数以一般计数平板的细菌生长菌落数以30300个个为宜。为宜。n细菌数量细菌数量=数出的菌落数数出的菌落数/稀释度稀释度n例例如如：10-5稀稀释释度度时时菌菌落落数数为为100个个，则则细细菌菌数数量量=100/10-5=107个个/mLn平板计数法是采用最广的一种活菌计数法平板计数法是采用最广的一种活菌计数法。182.稀释培养计数（稀释培养计数（MPN

9、MPN法）法）n液体计数法是根据统计学原理设计的一种方法。液体计数法是根据统计学原理设计的一种方法。n先先将将待待测测菌菌液液作作1010倍倍梯梯度度稀稀释释，然然后后取取相相应应稀稀释释度度样样品品分分别别接接种种到到3 3管管或或5 5管管一一组组液液体体培培养养基基中中，培培养养一一定定时时间间后后，观观察察各各管管及及各各组组中中细细菌菌是是否否生生长长、记记录录结结果果，再再查查与之匹配的统计表，算出细菌的最终含量。与之匹配的统计表，算出细菌的最终含量。n也称最可能数法或也称最可能数法或MPNMPN法。法。19测定测定硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌的数量的数量n用于硝化细菌、产甲烷菌、铁细

10、菌和硫酸盐还原菌计数用于硝化细菌、产甲烷菌、铁细菌和硫酸盐还原菌计数n硫酸盐还原菌是严格厌氧菌，代谢过程形成硫化氢，硫化硫酸盐还原菌是严格厌氧菌，代谢过程形成硫化氢，硫化氢与铁生成黑色硫化亚铁沉淀，在显微镜下这些沉淀很氢与铁生成黑色硫化亚铁沉淀，在显微镜下这些沉淀很难与细菌区分；由于它是厌氧菌，不能在空气状态下生难与细菌区分；由于它是厌氧菌，不能在空气状态下生长，因此平板培养计数也无法使用，对这类菌可利用其长，因此平板培养计数也无法使用，对这类菌可利用其生长时产生的硫化亚铁黑色特征进行液体培养，按生长时产生的硫化亚铁黑色特征进行液体培养，按MPN法进行计数。法进行计数。20（1 1）1010倍

11、梯度稀释倍梯度稀释倍梯度稀释倍梯度稀释(3)统计、查表、计算统计、查表、计算 n统计确定数量指标统计确定数量指标n取生长管数最多且稀释度最取生长管数最多且稀释度最高管中生长的管数，为数量高管中生长的管数，为数量指标的第一位数字，后面两指标的第一位数字，后面两个稀释度的生长管数为后两个稀释度的生长管数为后两位数，就上例情况而言，位数，就上例情况而言，3个重复生长的个重复生长的10-3和和10-4两两个稀释度，但两者中高稀释个稀释度，但两者中高稀释度的是度的是10-4，其生长管数，其生长管数“3”“3”为数量指标的第一位数为数量指标的第一位数字；第二和第三位数则为字；第二和第三位数则为2 2和和0

12、 0。因此所得的数量指标为。因此所得的数量指标为“320”“320”。n查表查表n所所查查的的统统计计表表是是通通过过其其他他精精确确的的计计数数方方法法，确确定定的的各各种种数数量量指指标标时时细细菌菌数数量量可可能能的的最最大大值值，在在确确定定了了数数量量指指标标后后，可可从从MPN三三管管法法统统计计表表查查相相应应的的细细菌菌最最大大可可能能数量。数量。23MPN三管法测数统计表三管法测数统计表上面例子中数量指标上面例子中数量指标上面例子中数量指标上面例子中数量指标“320”“320”对应的细菌最大可能数为对应的细菌最大可能数为对应的细菌最大可能数为对应的细菌最大可能数为9.59.5

13、x10 x104 43.过滤计数法过滤计数法n对于某些细菌含量较低的样品，可采用薄膜计数法。将待对于某些细菌含量较低的样品，可采用薄膜计数法。将待测样品通过带有许多小孔但又不让细菌透过的微孔滤膜，测样品通过带有许多小孔但又不让细菌透过的微孔滤膜，藉助膜的作用将细菌浓缩，再将膜放于固体培养基表面培藉助膜的作用将细菌浓缩，再将膜放于固体培养基表面培养，然后类似于平板计数那样计算结果。养，然后类似于平板计数那样计算结果。n要求样品中不得含有过多的悬浮性固体或小颗粒。要求样品中不得含有过多的悬浮性固体或小颗粒。2526(三三)计算生长量计算生长量n细细菌菌细细胞胞尽尽管管很很微微小小，但但是是仍仍然然

14、具具有有一一定定的的体体积积和和重重量量，在在细细菌菌生生长长过过程程中中，测测定定单单位位体体积积液液体体中中细细菌菌群群体体重重量量变变化化直直接接表表示示细细菌菌生生长长数数量量的的方方法称为重量法。法称为重量法。27n1.测定细胞干重法测定细胞干重法n测定干重时，先将细菌分离，再烘干称量。分离可采用测定干重时，先将细菌分离，再烘干称量。分离可采用离心法或过滤法。取已经培养一段时间的待测样品，用离心法或过滤法。取已经培养一段时间的待测样品，用离心机收集生长后的细菌细胞，或用滤纸、滤膜过滤截离心机收集生长后的细菌细胞，或用滤纸、滤膜过滤截取生长后的细菌细胞，然后在取生长后的细菌细胞，然后在

15、105110下进行干燥，下进行干燥，称取干燥后重量，以此代表细菌生长量。称取干燥后重量，以此代表细菌生长量。28n水水处处理理工工程程设设施施中中的的细细菌菌生生长长量量通通常常采采用用这这种种细细胞胞干干重重测测定定法法。这这种种方方法法实实际际上上测测得得的的是是水水中中悬悬浮浮物物重重量量，如如果果水水中中非非细细菌菌类类的的悬悬浮浮物物很很多多的的话话，势势必必会会严严重干扰细菌计数的结果。重干扰细菌计数的结果。292.细胞含细胞含N量法量法n大大多多数数生生物物蛋蛋白白质质氮氮含含量量较较稳稳定定，一一般般为为蛋蛋白质干重白质干重1516，平均为平均为16。n水样中水样中菌体蛋白质菌

16、体蛋白质-N含量、单个细菌中含量、单个细菌中蛋白质含量蛋白质含量n(10-1510-11)g/细胞细胞(1018)n细细菌菌的的数数目目=菌菌体体蛋蛋白白质质-N 16%单单个个细细胞胞的的蛋蛋白白质含量质含量30n凯氏定氮法凯氏定氮法 Kjeldahl determination n定义：测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。定义：测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。即在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品将有即在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气馏出并为过量的酸液吸收，盐转化为氨，随

17、水蒸气馏出并为过量的酸液吸收，再以标准碱滴定，就可计算出样品中的氮量。由再以标准碱滴定，就可计算出样品中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定，可由其氮量计算蛋白于蛋白质含氮量比较恒定，可由其氮量计算蛋白质含量，故此法是经典的蛋白质定量方法。质含量，故此法是经典的蛋白质定量方法。凯氏氮凯氏氮凯氏氮凯氏氮3132333435363.DNA含量法含量法n同种细菌的同种细菌的DNA含量一致，含量一致，可通过测定可通过测定DNA的含的含量来表示细菌的生长量。量来表示细菌的生长量。n n少量纯细菌培养时少量纯细菌培养时少量纯细菌培养时少量纯细菌培养时细菌数量的测定细菌数量的测定细菌数量的测定细菌数量的测定。n

18、 n精确性非常高，精确性非常高，精确性非常高，精确性非常高，对样品对样品对样品对样品纯度以及仪器和人员的纯度以及仪器和人员的纯度以及仪器和人员的纯度以及仪器和人员的要求较高。要求较高。要求较高。要求较高。37n提提问问：当当你你需需要要测测定定某某水水样样中中细细菌菌数数量量时时，你你该该如何选择方法？如何选择方法？视要求、水样菌量、测试条件等等灵活选取视要求、水样菌量、测试条件等等灵活选取视要求、水样菌量、测试条件等等灵活选取视要求、水样菌量、测试条件等等灵活选取38二、研究微生物生长的方法二、研究微生物生长的方法n微微生生物物群群体体作作为为研研究究对对象象，来来研研究究它它们们生生长长，

19、大大体体上上可可以以分分为为两两种种情情况况，一一种种是是间间歇歇式式培培养养（分分批批式式培培养养），另另一一种种是是连连续续式式培培养养。一一般般通通过过测测定定细细菌菌重重量量或或数数量量随随培培养养时时间间延延续续的的曲曲线线关关系系来来考察细菌的生长特性。考察细菌的生长特性。39（一）分批培养和生长曲线（一）分批培养和生长曲线 n将少量单细胞微生物接种于一定量的液体培养基将少量单细胞微生物接种于一定量的液体培养基内，在适宜的条件下培养内，在适宜的条件下培养,并定时取样测定活微并定时取样测定活微生物数目的变化，叫做生物数目的变化，叫做间歇培养（分批培养）。间歇培养（分批培养）。n用坐标

20、法作图用坐标法作图,以时间为横坐标以时间为横坐标,以单细胞微生物以单细胞微生物数量的对数为纵坐标数量的对数为纵坐标,可以绘出一条有规律的曲可以绘出一条有规律的曲线线,称为称为生长曲线。生长曲线。40 生长曲线生长曲线 稳定期稳定期 衰衰老老期期 细细胞胞数数目目的的对对数数值值 0时间时间t t微生物的数量很大，都是微生物的数量很大，都是微生物的数量很大，都是微生物的数量很大，都是1010的的的的n n次方次方次方次方，取对数作图时方便。，取对数作图时方便。，取对数作图时方便。，取对数作图时方便。总细胞数总细胞数总细胞数总细胞数活细胞数活细胞数活细胞数活细胞数提问：提问：提问：提问：为什么微生

21、物数目用对数值作图？为什么微生物数目用对数值作图？为什么微生物数目用对数值作图？为什么微生物数目用对数值作图？缓缓 慢慢 期期对对数数期期41 （1）停滞期）停滞期n当细菌被接种到新鲜培养基中，开始一段时间内，通常不立即进行细胞当细菌被接种到新鲜培养基中，开始一段时间内，通常不立即进行细胞分裂、增殖，生长速率近于零，细胞数目几乎保持不变，甚至稍有减少，分裂、增殖，生长速率近于零，细胞数目几乎保持不变，甚至稍有减少，这段时间被称为停滞期。这段时间被称为停滞期。特征特征特征特征代谢活跃，体积增大，代谢活跃，体积增大，从介质中快速吸收各从介质中快速吸收各种营养物质，大量合种营养物质，大量合成细胞分裂

22、所需的酶成细胞分裂所需的酶类、类、ATP和其他细胞和其他细胞成分，为细胞分裂作成分，为细胞分裂作准备。准备。42 应用应用l在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的停滞期，停滞期的出现会境，会出现或长或短的停滞期，停滞期的出现会增加操作时间，降低工作效率。增加操作时间，降低工作效率。l可以通过增加接种量、采用最适种龄、选用繁可以通过增加接种量、采用最适种龄、选用繁殖速率快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培殖速率快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培养介质

23、和条件一致等方法来缩短或消除停滞期。养介质和条件一致等方法来缩短或消除停滞期。43 （2）对数期）对数期一旦细菌细胞的生理修复或调一旦细菌细胞的生理修复或调整完成，停滞期即告结束，细整完成，停滞期即告结束，细胞开始进入快速分裂阶段。这胞开始进入快速分裂阶段。这一时期细胞数目的增加以一时期细胞数目的增加以2n级级数进行，细菌的数目数进行，细菌的数目X的增长率的增长率只与细菌的初始数量有关。只与细菌的初始数量有关。44 特点特点n对数期的细胞分裂速度最快、繁殖一代的时间最短、代对数期的细胞分裂速度最快、繁殖一代的时间最短、代谢活动旺盛、对环境变化敏感，并且细胞内的核糖体等谢活动旺盛、对环境变化敏感

24、，并且细胞内的核糖体等组分也像细胞数目一样以同样的对数生长速率增加，细组分也像细胞数目一样以同样的对数生长速率增加，细胞合成核糖体以及蛋白质越多，其生长速率也越快。胞合成核糖体以及蛋白质越多，其生长速率也越快。45 细菌代时的计算细菌代时的计算n细细菌菌的的代代时时即即世世代代时时间间，或或称称倍倍增增时时间间是是指指细细菌菌繁繁殖殖一一代代即即个个体体数数目目增增加加一一倍倍的的时时间间。细细菌菌代代时时的测定必须以对数期的生长细胞作为对象。的测定必须以对数期的生长细胞作为对象。46n在在对对数数期期分分别别测测定定t0时时刻刻与与t时时间间细细菌菌的的数数量量X0与与X，基于细菌的二分裂生

25、长。基于细菌的二分裂生长。n t0 t n 122223（22）2）2425 2nn X0X024X02n (n=1、2、3)Xn n是细菌的代数是细菌的代数 47（3）静止期）静止期n如如果果对对数数期期的的细细胞胞分分裂裂不不受受节节制制的的连连续续进进行行，理理论论上上一一个个代代时时为为2020minmin。重重1010-12-12g g的的细细菌菌，经经过过4848h h的的对对数数生生长长之之后，其群体重量可达到地球重量的后，其群体重量可达到地球重量的40004000倍。倍。n在在一一个个封封闭闭的的系系统统中中，细细菌菌的的对对数数生生长长只只能能维维持持一一个个短短暂暂的的时时

26、期期，最最终终生生长长将将会会降降低低，代代时时延延长长，细细胞胞活活力力减减退退。此此时时新新生生的的细细胞胞数数目目与与死死亡亡的的细细胞胞数数目目相相等等，总总菌菌数达到最大值，活菌数保持恒定。数达到最大值，活菌数保持恒定。48 特征特征n静止期细胞从生理上的年轻转化为衰老，表现为细菌的代谢活力钝化，静止期细胞从生理上的年轻转化为衰老，表现为细菌的代谢活力钝化，细胞含有较少的核糖体，细胞含有较少的核糖体，RNA和蛋白质合成缓慢，和蛋白质合成缓慢，mRNA的水平低下，的水平低下，因此细胞的生长变得不平衡，细胞的形状有的也发生改变。因不能维因此细胞的生长变得不平衡，细胞的形状有的也发生改变。

27、因不能维持细胞壁的合成与修复，细胞的染色特点也发生变化，如持细胞壁的合成与修复，细胞的染色特点也发生变化，如G+转变为转变为G-。49 （4）衰亡期）衰亡期n处处于于静静止止期期的的细细菌菌继继续续培培养养，细细胞胞的的死死亡亡率率将将逐逐渐渐增增加加，最最终终群群体体中中活活的的细细胞胞数数目目将将以以对对数数速速率率急剧下降，此阶段就被称为衰亡期。急剧下降，此阶段就被称为衰亡期。50特点特点n衰亡期细胞的总数虽然镜检直接计数可能会保持不变，衰亡期细胞的总数虽然镜检直接计数可能会保持不变，但间接计数检测到的细胞数目却在减少（但间接计数检测到的细胞数目却在减少（?），同时伴随），同时伴随着细胞

28、的裂解或自溶可释放出一些代谢产物，如氨基酸、着细胞的裂解或自溶可释放出一些代谢产物，如氨基酸、转化酶或抗生素等。转化酶或抗生素等。51n衰衰亡亡期期的的长长短短与与对对数数生生长长期期一一样样在在不不同同微微生生物物中中变变化化是是很大的，主要与菌种的遗传特性有关。很大的，主要与菌种的遗传特性有关。n通通过过补补充充营营养养和和能能源源，以以及及中中和和环环境境毒毒性性，可可以以减减缓缓死死亡期的细胞死亡速率，延长细菌培养物的存活时间。亡期的细胞死亡速率，延长细菌培养物的存活时间。52（二）（二）连续培养连续培养n连续培养与间歇培养不同，它的特点是一方面连续进料，另一方面又连续出连续培养与间歇

29、培养不同，它的特点是一方面连续进料，另一方面又连续出料。料。n分为两种：分为两种：恒浊连续培养和恒化连续培养。恒浊连续培养和恒化连续培养。53 （1）恒浊连续培养）恒浊连续培养 n一种使培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制指标一种使培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。培养基提供足够量的营养元素，细菌保的培养方式。培养基提供足够量的营养元素，细菌保持最大速率生长。通过控制进料流速使装置内细菌浊持最大速率生长。通过控制进料流速使装置内细菌浊度保持一定，保持理论上的对数生长期，可获得大量度保持一定，保持理论上的对数生长期，可获得大量菌体或与菌体代谢相平衡的代谢产物。这种方式往往菌体或

30、与菌体代谢相平衡的代谢产物。这种方式往往用于细菌的生理生化研究。用于细菌的生理生化研究。54（2）恒化连续培养）恒化连续培养 n新鲜培养基以恒定的流速流入，与培养器内的培养基瞬新鲜培养基以恒定的流速流入，与培养器内的培养基瞬间混合，培养器内的培养基继而也以相同的流速恒定流间混合，培养器内的培养基继而也以相同的流速恒定流出，进水组分及反应器中营养物浓度基本不变，因而这出，进水组分及反应器中营养物浓度基本不变，因而这种细菌培养称为恒化连续培养。种细菌培养称为恒化连续培养。n污水处理工艺中，除污水处理工艺中，除SBR外，其余均采用恒化连续培养。外，其余均采用恒化连续培养。555657第五章第五章 微

31、生物的生长繁殖与生存因子微生物的生长繁殖与生存因子第二节第二节 微生物的生存因子微生物的生存因子58一.温度温度n(一一)微生物生长的温度范围微生物生长的温度范围 n温度是微生物的重要生存因子。温度是微生物的重要生存因子。n在适宜的温度范围内，温度每提高在适宜的温度范围内，温度每提高10,酶促反酶促反应速率提高应速率提高12倍。倍。n每种微生物都有一定的温度生长范围，不同的每种微生物都有一定的温度生长范围，不同的微生物要求的最高、最低、最适生长温度不同。微生物要求的最高、最低、最适生长温度不同。59适宜温度适宜温度n为为什什么么会会存存在在适适宜温度？宜温度？n n 酶的活性酶的活性酶的活性酶

32、的活性60不同细菌的生长适宜温度不同细菌的生长适宜温度不同细菌的生长适宜温度不同细菌的生长适宜温度n根据微生物生长温度范围和最适温度，通常把微生物根据微生物生长温度范围和最适温度，通常把微生物分成分成嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。n n废废废废水水水水中中中中的的的的细细细细菌菌菌菌一一一一般般般般都都都都是是是是嗜嗜嗜嗜中中中中温温温温菌菌菌菌，最最最最适适适适温温温温度度度度 多在多在多在多在3030左右左右，嗜冷菌和嗜热菌占少数。嗜冷菌和嗜热菌占少数。嗜热菌嗜热菌n最适最适50-60,50-60,在堆肥、温泉中存在。在堆肥、温泉中存在。n在地中海

33、发现一属在地中海发现一属嗜超热菌嗜超热菌，叫火球菌属，叫火球菌属，最适生长温度高达最适生长温度高达105。63嗜中温微生物嗜中温微生物自然界中绝大多数是如此。自然界中绝大多数是如此。64嗜冷菌嗜冷菌最适生长温度最适生长温度5-105-10，如荧光极毛杆菌可在，如荧光极毛杆菌可在-4-4生长生长.65n耶尔森氏菌在耶尔森氏菌在0-40-4环境中生长环境中生长 ，广泛存在于各，广泛存在于各种动物体内，以及蔬菜、水果等食品上。种动物体内，以及蔬菜、水果等食品上。n熟食品存放在冰箱中不能超过熟食品存放在冰箱中不能超过3 3天；如小孩吃吞天；如小孩吃吞感染食品后，则肠胃不舒服，胀鼓，无胃口。感染食品后，

34、则肠胃不舒服，胀鼓，无胃口。66(二)温度对微生物生长影响温度对微生物生长影响n1 1.升高温度，细胞中生化反应速率加快：每升升高温度，细胞中生化反应速率加快：每升高高1010，生化反应速度增加一倍。，生化反应速度增加一倍。n2.2.温度过高，细胞蛋白质、核酸可遭破坏。温度过高，细胞蛋白质、核酸可遭破坏。n3.3.降温可延缓微生物的生命活动。降温可延缓微生物的生命活动。n在适宜的温度界限以外，过高过低的温在适宜的温度界限以外，过高过低的温度均对微生物有影响。度均对微生物有影响。671.高温灭菌法高温灭菌法n超过微生物最高生长温度可将微生物杀死，可用来灭菌.n高温灭菌原因：n n1 1）蛋白质、

35、核酸变性）蛋白质、核酸变性）蛋白质、核酸变性）蛋白质、核酸变性n n2 2）细胞膜溶解）细胞膜溶解）细胞膜溶解）细胞膜溶解 细胞膜中的脂类在高温作用下溶解.nA火焰灭菌（灼烧灭菌）：将工具在酒精火焰上灭菌；nB干热灭菌：在干燥箱中利用热空气来灭菌；干热灭菌使用温度：160-180，常用170，含水物品不能利用此法。(三)利用温度的灭菌方法利用温度的灭菌方法682.湿热灭菌湿热灭菌n湿热灭菌使用温度:100-130,常用121，含水物品常利用此法。n在同样温度下湿热灭菌效果要比干热灭菌效率要求，其原因是:n1.菌体蛋白质吸收热水分凝固比干热凝固容易;n2.湿热比干热传导快，穿透力强，能迅速提高物

36、体内部温度。n3.蒸汽与物品接触，凝结成水,放出潜能,能迅速提高温度,加速微生物死亡。蒸蒸汽汽灭灭菌菌锅锅69nA 高压蒸汽灭菌法：121常用30nB 常压蒸汽灭菌法：100 常6-8hrsnC 煮沸消毒法：100 15可杀死所有营养细胞，部分芽孢。703.间歇灭菌法n用100 15-3028-37,12-24hrs(使残留的芽孢萌发或营养细胞再被杀死)100（15-30）可以反复2-3次。n适用于不耐热药品、营养物、特殊培养基等。714.巴氏消毒法巴氏消毒法（低温消毒法低温消毒法）n牛奶、酒等在高温下营养和风味容易受破坏，利牛奶、酒等在高温下营养和风味容易受破坏，利用较低温度既可杀死病菌又能

37、保持这些营养物质用较低温度既可杀死病菌又能保持这些营养物质风味不变。风味不变。n巴氏消毒使用温度：nA:62-65 20-30 A:62-65 20-30 B:72 10B:72 10（少用）少用）n超高温巴氏消毒法：130 2n牛奶65 30、71 15（迅速冷却到00C即可饮用）72n1.1.低于冰点的温度能杀死微生物低于冰点的温度能杀死微生物n原因：nA、细胞体内水分转变成冰晶，引起细胞明显脱水；nB、冰晶对细胞结构尤其是细胞质膜的物理损伤。n采用快速冷冻或细胞悬液中加入保护剂，可以减少冰冻对细胞的损害。n由于低温菌的活动，常导致食物变质。温度愈低腐败愈慢。(四)低温低温对微生物的影响对

38、微生物的影响732.低温低温可延缓微生物的生理活动可延缓微生物的生理活动（低温保藏微生物低温保藏微生物）n低温下微生物生存原理nA、在低温下酶仍起作用nB、低温微生物质膜中不饱和脂肪含量高处于低温下大部分微生物代谢活动降低，生长略有停滞，但仍能存活，一旦遇到合适生长温度就可以生长繁殖，并常在4-74-7冰箱中保存。74 嗜中温菌（耐冷喜嗜中温菌（耐冷喜嗜中温菌（耐冷喜嗜中温菌（耐冷喜温）一般在温）一般在温）一般在温）一般在5 5以下以下以下以下处于休眠状态，因处于休眠状态，因处于休眠状态，因处于休眠状态，因此通常实验室用冰此通常实验室用冰此通常实验室用冰此通常实验室用冰箱的箱的箱的箱的4 4冷

39、藏冷藏冷藏冷藏温度保温度保温度保温度保藏细菌。藏细菌。藏细菌。藏细菌。或或或或甘油、石蜡冷冻甘油、石蜡冷冻甘油、石蜡冷冻甘油、石蜡冷冻保存菌种保存菌种保存菌种保存菌种75低温下冷藏的食物变质低温下冷藏的食物变质低温下冷藏的食物变质低温下冷藏的食物变质嗜冷嗜冷嗜冷嗜冷细菌（或霉菌）的最适宜温度在细菌（或霉菌）的最适宜温度在5 5 5 515151515之间。之间。提问：提问：提问：提问：嗜冷细菌有什么环保用途？嗜冷细菌有什么环保用途？嗜冷细菌有什么环保用途？嗜冷细菌有什么环保用途？北方冬季的污水处理北方冬季的污水处理764.超低温超低温保藏的微生物原理保藏的微生物原理nA.A.快速冰冻形成的冰晶

40、体小，故对细胞损害小快速冰冻形成的冰晶体小，故对细胞损害小nB.B.超低温保藏的微生物往往使用了防冻保护剂（如超低温保藏的微生物往往使用了防冻保护剂（如甘油），可以降低脱水的有害作用。甘油），可以降低脱水的有害作用。n如大多数微生物在如大多数微生物在10%10%甘油等防冻剂中，保存在甘油等防冻剂中，保存在-9696左右的液左右的液N N内，超低温可保藏多年甚至于百年。内，超低温可保藏多年甚至于百年。77二二pHpHn影响微生物生长的一个重要因素影响微生物生长的一个重要因素n1 1.引起细胞膜电荷的变化，引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物从而影响了微生物对营养物质的吸收。对营养物质的吸收。n

41、2 2.影响代谢过程中酶影响代谢过程中酶的活性。的活性。n3 3.改变生长环境中营养物质改变生长环境中营养物质的可给性的可给性,以及以及有害物质毒性。有害物质毒性。78n每一种微生物都有其最适每一种微生物都有其最适pHpH和一定和一定pHpH范围，在最范围，在最适适pHpH内酶活性最高。内酶活性最高。n霉菌，酵母菌生长适宜范围中性偏酸；霉菌，酵母菌生长适宜范围中性偏酸；n放线菌，细菌生长适宜中性或中性偏碱。放线菌，细菌生长适宜中性或中性偏碱。n含酸多的食品能抑制微生物生长繁殖含酸多的食品能抑制微生物生长繁殖,杀菌时间杀菌时间可适当缩短。可适当缩短。n在食品工业中，常用酸来作食品防腐剂。在食品工

42、业中，常用酸来作食品防腐剂。79不同微生物的对pH忍受能力有很大差异n有些专性嗜酸微生物能在有些专性嗜酸微生物能在pH15环境中生环境中生长，在中性环境下，其细胞膜会分解而死亡，长，在中性环境下，其细胞膜会分解而死亡，此类菌叫专性嗜酸菌；此类菌叫专性嗜酸菌；80三、氧化还原电位（三、氧化还原电位（ORPORP)n n提问：提问：提问：提问：什么是氧化还原电位？什么是氧化还原电位？什么是氧化还原电位？什么是氧化还原电位？n n某物质与氢电极构成原电池时的电压高低某物质与氢电极构成原电池时的电压高低某物质与氢电极构成原电池时的电压高低某物质与氢电极构成原电池时的电压高低 n n是物质氧化性强弱的标

43、志。是物质氧化性强弱的标志。是物质氧化性强弱的标志。是物质氧化性强弱的标志。提问：提问：提问：提问：pH7.0,30pH7.0,30条件下条件下条件下条件下饱和饱和饱和饱和FeFe3+3+溶液中测得的电压溶液中测得的电压溶液中测得的电压溶液中测得的电压值为值为值为值为0.771,0.771,该值代表该值代表该值代表该值代表FeFe3+3+/Fe/Fe2+2+的氧化还原电位的氧化还原电位的氧化还原电位的氧化还原电位为为为为+0.771+0.77181影响水样氧化还原电位的因素影响水样氧化还原电位的因素氧化性物质氧化性物质氧化性物质氧化性物质（主要是氧气浓度）（主要是氧气浓度）（主要是氧气浓度）（

44、主要是氧气浓度）与还原性物质与还原性物质与还原性物质与还原性物质（有机（有机（有机（有机物、物、物、物、HH2 2S S等）等）等）等）的含量的含量的含量的含量.82n n好氧活性污泥法好氧活性污泥法好氧活性污泥法好氧活性污泥法n n控控控控 制制制制 在在在在 200200 600600mVmV是正常的是正常的是正常的是正常的n n过低过高如何调节？过低过高如何调节？过低过高如何调节？过低过高如何调节？n改变曝气力度 n n厌氧污泥消化系统厌氧污泥消化系统厌氧污泥消化系统厌氧污泥消化系统n n氧化还原电位应控制在氧化还原电位应控制在氧化还原电位应控制在氧化还原电位应控制在在在在在-100-1

45、00-200-200mVmVn过高，将不利于厌氧细菌的生长，应改进工艺降低水中溶解氧量。应用应用83四.溶解氧n根据微生物与分子氧的关系，将微生物分为好氧根据微生物与分子氧的关系，将微生物分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性厌氧微生物。微生物、厌氧微生物和兼性厌氧微生物。84n在微生物世界中，绝大多数种类都是好氧微生物或兼性厌氧微生物。厌氧微生物的种类相对较少。85五、干燥五、干燥n n细细细细菌菌菌菌基基基基本本本本上上上上是是是是生生生生活活活活在在在在水水水水中中中中的的的的生生生生物。物。物。物。n干干燥燥使使菌菌体体内内蛋蛋白白质质变变性性，引引起起代代谢谢活活动动停停止止，影影响响微微

46、生生物物的活性以至生命力。的活性以至生命力。n n环环环环境境境境中中中中过过过过于于于于干干干干燥燥燥燥细细细细菌菌菌菌如如如如何何何何生生生生存存存存？n n（在不受热和其它外界因素干（在不受热和其它外界因素干（在不受热和其它外界因素干（在不受热和其它外界因素干扰下）干燥细胞将处于长期休扰下）干燥细胞将处于长期休扰下）干燥细胞将处于长期休扰下）干燥细胞将处于长期休眠状态眠状态眠状态眠状态n细菌的芽孢、藻类和真菌的孢细菌的芽孢、藻类和真菌的孢子及原生动物的胞囊都比营养子及原生动物的胞囊都比营养细胞抗干燥。细胞抗干燥。n n用干燥法防止食物腐败用干燥法防止食物腐败用干燥法防止食物腐败用干燥法防

47、止食物腐败（细菌滋生）（细菌滋生）（细菌滋生）（细菌滋生）n如方便面、干果、肉干、葡萄干等。n n用干燥法来保存细菌用干燥法来保存细菌用干燥法来保存细菌用干燥法来保存细菌，如将细菌放置在干燥的沙土中可以长期保存。n n一旦提供潮气则会很一旦提供潮气则会很一旦提供潮气则会很一旦提供潮气则会很快复活。快复活。快复活。快复活。8610%NaCl NaCl半透性半透性半透性半透性水分子自由通过，其余分子扩散速度受限水分子自由通过，其余分子扩散速度受限水分子自由通过，其余分子扩散速度受限水分子自由通过，其余分子扩散速度受限六渗透压六渗透压 n n是是是是不不不不同同同同溶溶溶溶液液液液被被被被半半半半透

48、透透透膜膜膜膜隔隔隔隔离离离离开开开开时时时时，由由由由于于于于 膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压 。有半透膜有半透膜左左左左水分子净通量水分子净通量水分子净通量水分子净通量0 0 右右右右侧液位侧液位侧液位侧液位，直至平衡，直至平衡，直至平衡，直至平衡 没有半透膜没有半透膜没有半透膜没有半透膜液位不变，液位不变，液位不变，液位不变，盐扩散盐扩散盐扩散盐扩散V V水扩散水扩散水扩散水扩散V V 87n n衡量方法：衡量方法：衡量方法：衡量方法：通常以一定浓通常以一定浓通常以一

49、定浓通常以一定浓度溶液与纯水间形成的渗度溶液与纯水间形成的渗度溶液与纯水间形成的渗度溶液与纯水间形成的渗透压作为该溶液的渗透压透压作为该溶液的渗透压透压作为该溶液的渗透压透压作为该溶液的渗透压 n n提问：提问：提问：提问：水将从水将从水将从水将从 渗透压渗透压渗透压渗透压一方流向一方流向一方流向一方流向 渗透压的一渗透压的一渗透压的一渗透压的一方？方？方？方？n n低、高低、高低、高低、高n n渗透压渗透压渗透压渗透压可影响细菌生存：n n1.1.相同渗透压溶液中相同渗透压溶液中相同渗透压溶液中相同渗透压溶液中n细菌细胞内水含量稳定，细菌生活得最好。细菌生活得最好。细菌生活得最好。细菌生活得

50、最好。n n等渗透压溶液等渗透压溶液等渗透压溶液等渗透压溶液-0.85-0.85的的的的食盐食盐食盐食盐(NaCl)NaCl)溶液（生理盐溶液（生理盐溶液（生理盐溶液（生理盐水）。水）。水）。水）。常作为进行细菌稀释分离的稀释液。882.高渗透压溶液中高渗透压溶液中n n提问：提问：提问：提问：哪些是高渗透压溶液？细菌会发生什么现象？哪些是高渗透压溶液？细菌会发生什么现象？哪些是高渗透压溶液？细菌会发生什么现象？哪些是高渗透压溶液？细菌会发生什么现象？n n浓溶液；质壁分离浓溶液；质壁分离浓溶液；质壁分离浓溶液；质壁分离n n防腐（细菌滋生）防腐（细菌滋生）防腐（细菌滋生）防腐（细菌滋生）n如