环境工程微生物学 教学课件 ppt 作者 袁林江 主编第7章 微生物的生长繁殖及其控制.pptVIP

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第7章 微生物的生长繁殖及其控制 一、研究微生物生长的方法 微生物生长可分为个体生长和群体生长,研究个体生长困难,故研究其群体生长。培养方法有分批培养和连续培养。 7.2 细菌生长控制在污水生物处理中的意义 视废水的水质情况利用不同生长阶段的微生物处理废水 7.3 环境因素对微生物生长的影响 温度 大部分微生物喜中温条件。高温 :杀菌;低温:抑菌 pH 细菌一般要求中性和偏碱性条件。废水好氧生物处 理 pH一般为6.5~8.5;厌氧生物处理或污泥厌氧消 化 pH一般为6.6~7.2。 溶解氧 氧化还原电位 -400mV~+820mV 适宜温度:适宜生长繁殖温度范围。20℃~30℃。 嗜中温菌、嗜冷菌、嗜热菌 温度系数Q10 高温:酶、蛋白质变性失活,灭杀效果。 低温:抑菌(防腐、保鲜) 7.4 对有害微生物生长的控制 紫外辐射 (空气消毒、表面消毒、诱变育种) 电离辐射 (使微生物产生电离作用) 超声波 重金属 (与酶的-SH结合,使酶失去活性;或与菌体蛋白结合, 使之变性或沉淀。) 极端温度 (破坏蛋白质) 极端pH (电荷转变、影响培养基中有机化合物的离子化作用、降 低酶的活性、降低微生物对高温的抵抗力) 干燥 (保存物品和食物) “有毒”有机物 (使蛋白质变性) 抗生素 (抑制细胞壁或蛋白质合成、破坏细胞膜、干扰核酸合成) 7.5 菌种的退化、复壮与保藏 遗传:延续优良性状 变异:进化 变异分为正变异和负变异(负变异即退化) 菌种退化是指群体中退化细胞占一定数量后,表现出的菌种性能下降的现象。 为了保持优良性状,必须做好复壮工作,特别是污水生物处理中,由于废水的成分与培养基的成分不完全相同,容易使细菌退化,所有要定期用原来的培养基培养细菌,恢复其活力。 * * * 生物个体物质有规律地、不可逆增加,导致个体 体积扩大的生物学过程。 生长: 生物个体生长到一定阶段,通过特定方式产生新的 生命个体,即引起生命个体数量增加的生物学过程。 繁殖: 生长是一个逐步发生的量变过程, 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。 在高等生物里这两个过程可以明显分开,但在低等特别是在单细胞的生物里,由于细胞小,这两个过程是紧密联系又很难划分的过程。 7.1 微生物的生长繁殖 一个微生物细胞 合适的外界条件,吸收营养物质,进行代谢。 如果同化作用的速度超过了异化作用 个体的生长 原生质的总量(重量、体积、大小)就不断增加 如果各细胞组分是按恰当的比例增长时,则达到一定程度后就 会发生繁殖,引起个体数目的增加。 群体内各个个体的进一步生长 群体的生长 (一)分批培养 分批培养是将一定量的微生物接种到一个封闭的、盛有一定量液体的培养基的容器中,保持一定的温度、pH、溶解氧量,微生物在其中生长繁殖,数量由少到多,达到高峰后又变少,甚至死亡的变化规律。 生长曲线(Growth Curve): 细菌接种到定量的液体培养基中,定时取样测定细胞数量,以培养时间为横座标,以菌数为纵座标作图,得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。 一条典型的生长曲线至少可以分为 迟缓期,对数期,稳定期和衰亡期等四个生长时期 迟缓期(Lag phase): 将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时间内菌数不立即增加, 或增加很少,生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。 迟缓期的特点: 分裂迟缓、代谢活跃 细胞形态变大或增长,例如巨大芽孢杆菌,在迟缓期末,细 胞的平均长度比刚接种时长6倍。一般来说处于迟缓期的细菌 细胞体积最大。 细胞内RNA,尤其是 rRNA含量增高,合成代谢活跃,核糖体、 酶类和ATP的合成加快,易产生诱导酶。 对外界不良条件反应敏感。 细胞处于活跃生长中,只是分裂迟缓 在此阶段后期,少数细胞开始分裂,曲线略有上升。 对数生长期(Log phase): 又称指数生长期(Exponential phase) 以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加, 细菌内各成分按比例有规律地增加,表现为平衡生长。 对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致,代谢旺盛、生长迅

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