微生物的生长曲线.pptx

第四节 微生物的生长曲线 生长曲线（Growth Curve）： 定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线（growth curve）。在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。 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的对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！ 细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图 根据微生物的生长速率常数（growthrateconstant），即每小时的分裂次数（R）的不同，一般可把典型生长曲线粗分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等4个时期 。 延滞期指数期稳定期衰亡期 延滞期指数期稳定期衰亡期 又称停滞期、调整期和适应期。指少量单细胞微生物接种到新鲜培养基后，在开始培养的一段时间内细胞数目不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零的一段时期——代谢系统是正在适应新环境。（一）延滞期（Lag phase）延滞期 （一）延滞期（Lag phase）1.延滞期的特点2.延滞期出现的原因3.影响延滞期长短的因素4.缩短延滞期的常用手段 分裂迟缓、代谢活跃① 生长速率常数为零；② 细胞形态变大或增长，许多杆菌可长成丝状，Eg.巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在延滞期末，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！1. 延滞期的特点 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。③ 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性；④ 合成代谢十分活跃，核糖体、酶类和ATP合成加速，易产生各种诱导酶；⑤ 对外界不良条件如NaCI溶液浓度、温度和抗生素等理化因素反应敏感。 微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏分解和催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间代谢产物等。为产生诱导酶或合成中间代谢产物，就需要一段适应期。调 整 代 谢2. 延滞期出现的原因 （1）菌种的遗传性繁殖速度较快的菌种，延滞期——？繁殖速度较慢的菌种，延滞期——？3.影响延滞期长短的因素很多（2）种龄 指接种物或种子（inoculum，复数inocula）的生长年龄，亦即它处在生长曲线上哪一个阶段时用来作种子的。这里指某一群体的生理年龄。 种子的种龄子代培养物的延滞期对数期短稳定期居中延滞期或衰亡期长 （3）接种量 接种量的大小明显影响延滞期的长短。一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期。接种量小延滞期长接种量大延滞期短 在发酵工业上，为缩短延滞期以缩短生产周期，提高发酵效率，一般采用较大的接种量。接种量10%即种子：发酵培养基＝1：10（V/V） （4）培养基成分 ① 在营养成分丰富的培养基中生长，延滞期较短；② 接种后培养基成分变化不大时，延滞期较短； 天然培养基营养丰富延滞期短组合培养基营养单调延滞期长发酵生产中发酵培养基种子培养基成分尽量接近 （1）通过遗传学方法改变菌种的遗传特性使延滞期缩短；（2）利用对数生长期的细胞作为种子；（3）尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；（4）适当扩大接种量；（群体优势——适应性增强）4. 生产实践中缩短延滞期的常用手段 （二）对数生长期（ Logarithmic phase ） 又称指数生长期（Exponential phase）。指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期 。指数期 （二）对数生长期（ Logarithmic phase ）1.对数生长期的特点2.对数生长期的3个重要参数3.影响对数期微生物代时长短的因素4.对数生长期的应用 1. 对数生长期的特点① 生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的时间——代时（generation time ，G，又称世代时间或增代时间）或原生质增加一倍所需的倍增时间（doubling time）最短；② 细胞进行平衡生长（balanced growth），菌体各部分的成分十分均匀；③ 酶系活跃，代谢旺盛； 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、生长迅速、代时稳定，所以是研究微生物基本代谢及遗传特性的良好材料。它也常在生产上用作种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益。 2. 对数生长期的3个重要参数（1）繁殖代数（n）x2=x1·2n lgx2–lgx1n = ———— =3.322（lgx2–lgx1） lg2 （2）生长速率常数（R） （3）代时（G） 在细菌个体生长里，每个细菌分裂繁殖一代所需的时间为代时（Generat