导图社区 微生物的生长及其控制
微生物的生长及其控制的思维导图， 生长是细胞物质有规律的、不可逆的增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。
社区模板帮助中心，点此进入>>
论语孔子简单思维导图
《傅雷家书》思维导图
《童年》读书笔记
《茶馆》思维导图
《朝花夕拾》篇目思维导图
《昆虫记》思维导图
《安徒生童话》思维导图
《鲁滨逊漂流记》读书笔记
《这样读书就够了》读书笔记
妈妈必读：一张0-1岁孩子认知发展的精确时间表
微生物的生长及其控制
生长：细胞物质有规律的、不可逆的增加，导致细胞体积扩大的生物学过程。繁殖：微生物生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定方式产生新的生命个体，引起生命个体数量增加的生物学过程。
第一节 测定微生物生长繁殖的方法
以生物量为指标测定微生物的生长
直接法：测体积法和称干重法
间接法
比浊法：可用分光光度法对无色微生物悬浮液进行测定
生理指标法：根据测量与微生物生长量相平行的生理指标测量微生物生长量，常测指标有：含氮、碳、磷、DNA、RNA等
以数量变化对微生物生长情况进行测定
显微镜直接计数法
平板菌落计数法：浇注平板、涂布平板、滚管法。厌氧菌的菌落计数法：亨盖特滚管培养法、半固体深层琼脂法
MPN方法：最大或然数计数法，又称稀释液体培养计数
膜过滤培养法：菌数低的样品（如水）→ 膜过滤 → 培养 → 菌落计数
第二节 微生物的生长规律
同步培养
环境条件诱导法
（1）温度（短期热休克法）； （2）培养基成分（用氯霉素抑制细菌蛋白质合成）； （3）明显的生理周期（藻类细胞的光照、黑暗控制）；
机械筛选法
（1）密度梯度离心法； （2）过滤分离法； （3）膜洗脱法；
细菌群体生长规律
典型生长曲线：定量描述群体菌数变化规律时间为横坐标、活菌数对数作为纵坐标。
生长速率常数即每小时分裂次数（R）
延 滞 期
特点
生长速率接近零； 细胞形态变大或增大； rRNA含量增高； 合成代谢十分活跃； 对环境比较敏感题
原因
（1）种子老化； （2）适应新环境的酶系统没有表达；
解决方法
（1）接种龄——指数期种子最好； （2）接种量——实验室：3-5%，工业发酵：~10%； （3）培养基——发酵与种子培养基成分接近；
对数生长期
生长速率常数最大； 菌体成分均匀； 代谢旺盛
影响指数期微生物代时长短的因素
菌种，不同的微生物及微生物的不同菌株代时不同； 营养成分，在营养丰富的培养基中生长代时短； 营养物浓度，在一定范围内，生长速率与营养物浓度呈正比； 培养温度，在一定范围，生长速率与培养温度呈正相关
稳定生长期
生长速率为零（增量等于死亡数) ，活菌数最多； 开始储存糖原等内含物； 芽孢杆菌：形成芽孢； 次生代谢物积累
营养物质耗尽; 营养物比例失调； pH、氧化还原势等环境变化
生产上延长稳定期的方法
补料或取走代谢产物; 调节pH、温度; 对好氧菌增加通气、搅拌;
衰 亡 期
细菌代谢活性降低； 细菌衰老并出现自溶； 产生或释放出一些产物；如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等； 菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊
外界环境对微生物生长越来越不利，从而引起细胞内的分解代谢明显超过合成代谢，继而导致大量菌体死亡
连续培养(开放培养)：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能保持在指数期的平衡生长状态和恒定的生长速率的一种培养方法
按照控制方式分： 恒化器连续培养（外控制）； 恒浊器连续培养（内控制）；
按照培养器级数分： 单级连续培养（如单批恒浊）：产物产生速率与菌体生长速率相平行； 多级连续培养器：产物与菌体生长速率不平行；
微生物的高密度培养
超过常规培养10倍以上时的生长状态或培养技术
进行高密度培养方法
选取最佳培养基； 适时补料； 提高溶解氧浓度； 防止有害代谢产物生成； 保持合适pH
第三节 影响微生物生长的主要因素
温度
温度三基点：最适、最高、最低生长温度
温度对微生物生长的具体影响
酶活性； 细胞质膜的流动性（低温 凝固，高温破裂）； 物质的溶解度
氧气
好氧菌
专性好氧菌：需氧，在正常大气压下通过呼吸产能
兼性厌氧菌：
以呼吸为主，兼营发酵产能
以呼吸为主，兼营厌氧呼吸产能
微好氧菌：需在微量氧下生活
厌氧菌
耐氧菌：不需氧，只以发酵产能，氧无毒害
厌氧菌：氧有害或致死，以发酵或无氧呼吸产能
ph
影响
直接影响
破坏DNA、ATP、叶绿素等； 碱破坏RNA、磷脂
间接影响
营养物质的离子化程度； 营养物质的吸收； 有害物对微生物的毒害； 代谢反应中各种酶活性
调节
“治标”
过酸时：加NaOH、NaCO₃等碱液中和
过碱时，加H₂SO₄、HCl等酸液中和
“治本”
过酸时
加适当氮源：尿素、硝酸钠等
提高通气量
过碱时
加适当碳源：糖、乳酸等
降低通气量
第五节 微生物生长繁殖的控制
控制有害菌的措施
杀灭法
彻底杀灭-灭菌
杀菌/溶菌
部分灭菌- 消毒
抑制法
抑制霉腐微生物-防腐
抑制宿主体内的病原菌-化疗
物理灭菌因素的代表-高温
高温灭菌
干热灭菌法
火焰灼烧法
烘箱内热空气灭菌法
湿热灭菌法
常压
巴氏消毒法
低温维持法/高温瞬时法/超高温瞬时法
煮沸消毒法：饮用水
间歇消毒法：不耐热培养基
加压
常规加压灭菌法
连续加压灭菌法：发酵工厂培养基
影响加压蒸气灭菌效果的因素
灭菌物体含菌量； 灭菌锅内空气派出程度； 灭菌对象体积； 加热与散热速度；
高温对培养基影响与防治
形成沉淀； 破坏营养， 提高色泽（褐变）氨基化合物和羧基化合物间复杂反应； 改变pH；
防治
分别灭菌 低压灭菌 过滤除菌法
其它物理灭菌/抑菌方法
辐射作用：微波、紫外线、X射线、g射线
过滤作用：微生物不能通过小孔径滤膜（0.22 μm）
高渗作用：降低aW，细胞质脱水，质壁分离
干燥/低温
控制微生物的化学物质
抗微生物剂：杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质（人工/天然）
根据抗微生物程度分为
抑菌剂：抑制但不能杀死 杀菌剂：杀死细胞，但不能使细胞破裂 溶菌剂：细胞裂解
根据施用对象和用途分为
消毒剂：抑制或杀死物体表面上的微生物 防腐剂：防止食物腐败或生物材料霉变，但对动物和人体无毒害
化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂
3种指标
最低抑制浓度 半致死剂量 最低致死剂量
表面消毒剂：对一切活细胞都有毒性、不能用作活细胞或机体内治疗用的化学药剂
氯消毒：游泳池消毒，自来水消毒 环氧乙烷(气体)消毒：手术器械，毛皮
化学治疗剂
抗代谢药物：代谢类似物，具有良好的选择毒力和作用机制
磺胺类药物
抗生素：是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动，如杀死微生物或抑制其生长
作用机制
抑制细胞壁合成：青霉素、头孢菌素、 万古霉素； 干扰细胞膜：多粘菌素、短杆菌肽； 抑制蛋白质合成：链霉素、卡那霉素、四环素、氯霉素、红霉素； 抑制DNA合成：萘啶酮酸、丝裂霉素 抑制RNA合成：放线菌素D、利福平
半合成抗生素：氨苄青霉素
第四节 微生物培养法
实验室培养法
固体培养法
1. 好氧菌的固体培养 试管斜面； 琼脂平板； 2. 厌氧菌的固体培养 亨盖特滚管技术； 厌氧罐 ； 厌氧手套箱 ；
液体培养法
1.好氧菌的液体培养 摇瓶培养； 台式发酵罐； 2.厌氧菌的液体培养 上层去氧； 添加还原剂；（有机还原剂：巯基乙酸、半胱氨酸、维生素C； 无机还原剂: 硫化钠，铁丝）
生产实践中培养微生物的装置
好氧菌的曲法培养/厌氧菌的堆积培养
液体培养法：发酵罐
