第二節微生物的生長與繁殖微生物生長繁殖的條件不同微生物個體的繁殖方式群體生長繁殖的規律生長、繁殖的概念5/8/20241微生物的生長繁殖課件生長&繁殖生長：指個體的長大，是細菌總重量增長的過程，量變的過程。繁殖：指微生物個體數目的增加，是一個產生新的生命個體的質變過程。隨著群體中各個個體的進一步生長、繁殖，就引起了這一群體的生長。生長和繁殖速度快是微生物的特征之一。5/8/20242微生物的生長繁殖課件微生物生長繁殖所需條件1、充足的營養物質2、適宜的酸堿度3、適宜的溫度4、氣體微生物生長所需氣體主要是O2和CO2，還有少量N2。5/8/20243微生物的生長繁殖課件充足的營養物質水碳源氮源無機鹽生長因子5/8/20244微生物的生長繁殖課件適宜的酸堿度（PH）微生物生長的PH范圍總體來說，微生物生長2﹤PH﹤9，少數例外，絕大多數在5-9。每種微生物有適合自己生長的PH三基點值，例如：大腸桿菌：最低PH是3；最適6-8；最高9.5。5/8/20245微生物的生長繁殖課件適宜的酸堿度（PH）堿性微生物（多數細菌、放線菌。）

喜歡偏酸的環境，細菌：7-7.5.霍亂弧菌8.0-9.2嗜酸微生物（多數真菌和酵母菌）

適合偏酸環境，霉菌：最適PH4.0-5.8；酵母菌：3.8-6.0.耐堿微生物PH﹥9可以生活脫氮硫桿菌PH11下可以生活。耐酸微生物PH﹤4可生活氧化硫桿菌PH1下可以生活5/8/20246微生物的生長繁殖課件適宜的酸堿度（PH）PH的作用機理PH能影響細胞膜的電荷，從而影響營養物質的吸收PH能影響代謝過程中酶的活性，從而影響微生物的生命活動。生產中的應用消毒防腐：如醋酸可殺死沙門氏菌，大腸桿菌等。5/8/20247微生物的生長繁殖課件適宜的溫度微生物生長有一定的溫度范圍。微生物生長的最適溫度因種類而不同。5/8/20248微生物的生長繁殖課件微生物生長的三基點溫度最低生長溫度：微生物能進行生長繁殖的最低溫度界限。此范圍上能生長但生長很慢，低于此溫度則生長受到抑制甚至死亡，一般-10℃—-5℃，極端-30℃。最高生長溫度：微生物能進行生長繁殖的最高溫度界限。此范圍上能生長但生長很慢，高于此溫度則易于衰老和死亡，一般80℃—95℃，極端105℃-150℃。最適生長溫度：微生物生長速率最高的溫度。最適生長溫度不等于積累代謝產物最高的培養溫度。例：乳酸鏈球菌生長的最適溫度為34℃，發酵產酸的最快溫度為30℃.5/8/20249微生物的生長繁殖課件按微生物生長溫度范圍分類低溫型微生物（嗜冷菌）最適溫度10-20℃，分布于地球兩極的水域、土壤，海洋或冷藏的場所中。嗜溫型微生物（嗜溫菌）最適溫度30-37℃，絕大多數微生物，病原菌。高溫型微生物（嗜熱菌）最適溫度50-60℃5/8/202410微生物的生長繁殖課件氣體（O2、CO2、少量N2）專性需氧菌

必須有氧才能生存，如：結核桿菌、霍亂弧菌微需氧菌

在低氧壓（5%-6%）生長最好，高于10%抑制生長。如：空腸彎曲菌、幽門螺桿菌專性厭氧菌

只能在無氧條件下生存，如：破傷風梭菌、脆弱類桿菌。兼性厭氧菌

有氧無氧均可生存如：大多數病原菌5/8/202411微生物的生長繁殖課件氣體（O2、CO2、少量N2）CO2對細菌生長也很重要。大部分細菌在新陳代謝過程中產生的CO2已經可以滿足需要。有些細菌在初分離時需要人工供給5%-10%的CO2才能生長良好。5/8/202412微生物的生長繁殖課件不同微生物生長繁殖的方式種類繁殖方式細菌、支原體、立克次氏體、螺旋體、衣原體的始體二分裂方式進行繁殖酵母菌具無性繁殖和有性繁殖，以無性繁殖為主絲狀真菌繁殖主要通過菌絲斷裂，形成各種無性孢子進行無性和有性繁殖，以無性繁殖為主放線菌多以無性的分生孢子進行繁殖，分生孢子主要通過細菌內橫隔分裂的方式形成。病毒增殖5/8/202413微生物的生長繁殖課件群體生長繁殖規律單細胞微生物的生長曲線絲狀真菌的生長曲線病毒的復制周期5/8/202414微生物的生長繁殖課件細菌的生長曲線培養時間為橫坐標活菌數的對數值為縱坐標反映微生物從生長到死亡的一般生長繁殖規律遲緩期對數期穩定期衰亡期5/8/202415微生物的生長繁殖課件細菌生長遲緩期遲緩期是菌種被接種于培養基后適應新環境的最初階段。處于該階段的細菌，代謝活躍，體積增大，胞質內蓄積了足夠量的酶、輔酶和中間產物，但不分裂，菌數不增加。遲緩期長短因細菌種類、菌齡和接種前后培養基成分的差異等因素有關，一般1-4小時。5/8/202416微生物的生長繁殖課件遲緩期在生產中的應用為提高生產效率，發酵工業常采用縮短遲緩期的方法：以對數期的菌體作種子菌；適當增大接種量；采用營養豐富的天然培養基。5/8/202417微生物的生長繁殖課件細菌的對數生長期指在培養后8-18小時階段。該階段細菌生長迅速，細胞每分裂一次的代時短，進行平衡生長，菌體內酶系活躍，代謝旺盛，呈幾何級數增加，在生長曲線圖上活菌數量呈直線上升，達到頂峰。該期細菌的形態、染色性、生理活動較典型，群體的形態與生理特征最一致，對外界因素作用比較敏感。5/8/202418微生物的生長繁殖課件對數生長期在生產中的應用1、此時期是生產上用于接種的最佳菌齡。2、發酵工業應盡量延長該期，以達到較高菌體密度。3、生理代謝及遺傳研究的最佳時期。4、觀察研究細菌的性狀均應選用該期細菌，可獲得準確結果。5/8/202419微生物的生長繁殖課件細菌的穩定期由于對數期細菌大量增殖，使營養物質消耗，酸、醇、毒素或過氧化氫等有害代謝產物累積，PH、氧化還原電勢等環境條件改變，細菌繁殖速度下降。此期細菌的繁殖數與死亡數大致平衡。細菌形態和生理性狀常有改變格蘭陽性菌染色性變成陰性細菌芽孢形成合成較多代謝產物5/8/202420微生物的生長繁殖課件穩定期在生產中的應用發酵生產產物形成的重要時期（抗生素、氨基酸等）。產物達到最高，生產上應盡量通過補充營養物質、調節溫度和PH等措施來延長此期，提高產量。

活細胞數目穩定，是計數細菌最大生長量的最佳時期。5/8/202421微生物的生長繁殖課件衰亡期生長環境不利于微生物生長，細胞分解代謝大于合成代謝，導致菌體死亡，出現“負增長”；細胞形態顯著改變，產生膨大、不規則的多樣性退化形態。有的細胞內多液泡；有的微生物因蛋白水解酶活力增強而自溶；有的產生抗生素等次級代謝產物；有的產生芽孢釋放。5/8/202422微生物的生長繁殖課件細菌生長曲線只有在體外人工培養的條件下才能觀察的到。反應細菌在液體培養基中的動態變化，也受培養基成分、PH、培養溫度、菌種菌齡及菌量等因素影響。自然條件下受多種環境因素和機體免疫因素影響和制約，情況復雜，不可能存在上述典型的生長曲線。5/8/202423微生物的生長繁殖課件絲狀真菌的生長曲線絲狀真菌的純培養采用孢子接種在液體培養基中震蕩培養或深層通氣加攪拌培養菌絲體通過斷裂繁殖5/8/202424微生物的生長繁殖課件絲狀真菌的生長曲線時間為橫坐標，菌絲干重為縱坐標停滯期迅速生長期衰亡期5/8/202425微生物的生長繁殖課件絲狀真菌的停滯期造成生長停滯的原因：一是孢子萌發前真正的停滯狀態，一是生長已經開始但還無法測定。5/8/202426微生物的生長繁殖課件迅速生長期迅速生長期菌絲體干重迅速增加，其干重的立方根與時間呈直線關系。與單細胞微生物不同，菌絲不以幾何級數增加，故沒有對數生長期。生長主要表現在菌絲尖端的伸長和出現分支、斷裂等，此時期菌體迅速利用碳、氮、磷等，呼吸強度達到高峰，有些代謝產物開始積累。5/8/202427微生物的生長繁殖課件衰亡期菌絲體干重下降，到一定時期不再變化。大多數次級代謝產物在此期合成，多數細胞出現大的空泡。有些菌絲體會發生自溶。5/8/202428微生物的生長繁殖課件病毒的復制周期病毒以自我復制方式進行繁殖。自我復制:病毒以基因組為模板，在DNA聚合酶或RNA聚合酶以及其他必要因素作用下，經過復雜的生化合成過程，復制出子代病毒的基因組，病毒的基因組則以轉錄、翻譯過程，合成大量的病毒結構蛋白質并裝配成完整的病毒顆粒，以出芽或細胞裂解方式釋放到細胞外，在感染其他細胞。這種增殖方式即為自我復制。病毒在易感細胞中的復制步驟包括：吸附、穿入、脫殼、生