07-1第七章1节微生物的生长详解.ppt

第七章 微生物的生长和遗传变异 四 、 微生物膜的生长特性 1. 生物膜的生长 2、间歇培养时微生物生长的数学描述 （1）生长与基质浓度的关系 微生物比增长速度： 单位时间，单位微生物量的增加量 基质浓度s 第一节 微生物的生长及其特性 Ks: 饱和常数，与 的s值相等 KsS时 s Ks Monod公式（莫诺特公式）经验公式（微生物增长） 第一节 微生物的生长及其特性 1)对数期：b x 项忽略不计 (2)细胞浓度变化： a: 合成系数/菌体收率 污染物转化系数 b: 内源呼吸常数 总细胞数 活细胞数 Ⅰ Ⅱ III Ⅳ 培养时间 细胞个数 第一节 微生物的生长及其特性 因为S浓度很高 S ks 2）稳定期（生长下降期 ）： X 变化不大; x≈const 3）衰亡期（内源呼吸期）： 项可忽略 总细胞数 活细胞数 Ⅰ Ⅱ III Ⅳ 培养时间 细胞个数 第一节 微生物的生长及其特性 微生物生长期与废水生物处理： （活性污泥等的混合微生物群，也有类似的生长曲线。) 水处理中如何避免缓慢期 接种对数期或代谢旺盛的污泥 增加接种量 污泥驯化（以后详细讲） 微生物维持在对数期可获得高的处理能力，即分解速率，但处理效果 不一定好 菌活力大，不易凝聚和沉淀 需要充足的营养物，故得不到好的水质 第一节 微生物的生长及其特性 处于稳定期污泥虽然生长速度有所下降，但有一定的代谢活性，絮凝沉降性能好。 故传统的活性污泥法常运行在这个范围。 衰亡期只出现在某些特殊的水处理场合， 如延时曝气及污泥消化。 第一节 微生物的生长及其特性 食料/微生物比 代谢速率 内源呼 吸阶段 生长率 下降阶段 生长率上升阶段 （沉降性能好） （沉降性能差） 大多数活性污泥处理系统运行范围 延时曝气，污泥消化 注意： 各个阶段的食物/菌量比(F/M)发生变化，相当于活性污泥系统的污泥负荷。 第一节 微生物的生长及其特性 微生物代谢速率与食料/微生物比的关系 3、连续培养（continuous cultivation） 是一种连续进料又连续出料的培养方式 根据控制因素的不同分为 恒浊连续培养（turbidostat） 恒化连续培养（chemostat） 进料速度保持一定 4. 半连续培养（semi-batch cultivation）、半间歇式 Fill and draw 第一节 微生物的生长及其特性 5. 分批补料式培养（fed batch） 以低速把高浓度的营养物质连续加入培养器中，但不排出物料。 体积是随时间变化的 特点：能任意控制培养液中的底物浓度，所以没有流出。供应速度与微生物消费速度达到平衡，所以能保持一定的浓度。 主要用于： 有抑制作用的底物 生长因子添加 高浓度菌体培养 添加方法 定速添加 指数添加 dv dt =constant 第一节 微生物的生长及其特性 液体培养基中加入固体物质(载体)，微生物在其表面吸附、生长、繁殖形成形成膜，这种膜叫微生物膜。 第一节 微生物的生长及其特性 * 第一节 微生物的生长及其特性 第二节 微生物的遗传 第三节 微生物的变异 第四节 遗传工程 第五节 微生物的驯化与保藏 第一节 微生物的生长及其特性 一、生长与繁殖的基本概念 二、微生物生长的测定方法 三、微生物的生长特性 四、微生物膜的生长特性 一、生长与繁殖的基本概念 何谓生长？同化作用大于异化作用时，细胞质的量增加，表现在细胞体积或重量的不断增加，这种现象称生长。 何谓繁殖？生长一定程度后细胞分裂，这就是细菌的繁殖。 个体的生长和繁殖体现为群体的生长。（微生物重量或数目的增加）。 群体生长＝个体生长＋个体繁殖 在微生物学中“只有群体的重复”才更有意义，因此“生长”一般指群体生长。 第一节 微生物的生长及其特性 二、微生物生长的测定方法 第一节 微生物的生长及其特性 生理指标法 计数法 生物量法 定量测定方法 直接计数法（显微镜） 间接计数法 （关注：活细胞染色法、特定细胞计数法） 体积法 重量法（湿重法、干重法） 组分法 元素法 呼吸强度 耗氧量 酶活性 生物热 1. 计数法 （1）直接计数法（显微镜） ①涂片染色法： 一定量样品涂布在载玻片上，染色后计数。 ②滤膜染色法： 一定量样品过滤到滤膜上，然后染色计数。 计数之前都需把样品预处理 分散 第一节 微生物的生长及其特性 Measurement of total cell counts 全细胞染色法（死活不分）：DAPI染色，DTAF染色 第一节 微生物的生长及其特性 DNA DAPI