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

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