高二生物微生物的生長(zhǎng)極其控制(編輯修改稿)
2024-12-15 07:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 嗜冷菌 嗜溫菌 嗜熱菌 ? 最適生長(zhǎng)溫度 ： 即某微生物分裂代時(shí)最短或生長(zhǎng)速率最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。不同微生物的最適生長(zhǎng)溫度是不一樣的。 應(yīng)該著重指出：最適生長(zhǎng)溫度不一定是一切代謝活動(dòng)的最適溫度。 ? 嗜冷菌 其生長(zhǎng)溫度范圍在－ 10～ 20℃ ， 最適生長(zhǎng)溫度為 15℃ 或以下 ， 它們常分布在地球兩極地區(qū)的水域和土壤中 。 嗜冷機(jī)制： ① 酶系在低溫下仍能起催化作用 ② 細(xì)胞膜含較多的不飽和脂肪酸 ， 在低溫下仍具有通透性。 ? 嗜溫菌 絕大多數(shù)微生物屬于這一類。最適生長(zhǎng)溫度在 20～ 45℃ 之間，最低生長(zhǎng)溫度 10～ 20℃ ，最高生長(zhǎng)溫度 40～ 45℃ 。它們又可分為室溫型（ 25℃ ）和體溫型（ 37℃ ） 。 ? 嗜熱菌 它們適于在 45～ 50℃ 以上的溫度中生長(zhǎng) ，在自然界中的分布僅局限制于某些地區(qū) ， 如溫泉 、 日照充足的土壤表面 、 堆肥堆 、 發(fā)酵飼料等腐爛有機(jī)物中 ， 比如堆肥在發(fā)酵過程中溫度常高達(dá) 60～ 70℃ 。 ? 嗜熱機(jī)制： ① 細(xì)胞內(nèi)的酶具強(qiáng)抗熱性。 ② 產(chǎn)生的多胺，熱亞胺和高溫精胺物質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì) 等組織結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用。 ③ 核酸也具有熱穩(wěn)定性的保護(hù)結(jié)構(gòu)。 ④ 細(xì)胞膜含有較多的飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸， 使膜具有穩(wěn)定性。 二、氧氣 專性好氧菌 ： 需氧，正常大氣壓下呼吸產(chǎn)能 以呼吸為主，兼營(yíng)發(fā)酵產(chǎn)能 好氧菌 兼性厭氧菌 以呼吸為主，兼營(yíng)厭氧呼吸產(chǎn)能 微好氧菌 ： 需要微量氧下生活 耐氧菌 ： 不需氧，只以發(fā)酵產(chǎn)能，氧無毒害 厭氧菌 (專性 )厭氧菌 ： 氧有害或致死，以發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能 氧與細(xì)菌生長(zhǎng)的關(guān)系 ? 專性好氧菌（ obligate or strict aerobes） 必須在較高濃度分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸鏈，以分子氧作最終氫受體，具有超氧化物歧化酶（ SOD）和過氧化氫酶（ Catalase ）。絕大多數(shù)真菌和多數(shù)細(xì)菌、放線菌都是專性好氧菌。 ? 兼性厭氧菌（ facultative anaerobes） 在有氧條件下生長(zhǎng)為主（以呼吸產(chǎn)能），兼在厭氧條件下生長(zhǎng)（以發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能）。細(xì)胞內(nèi)含有 SOD和過氧化氫酶。許多酵母菌和不少細(xì)菌都是兼性厭氧菌。 ? 微好氧菌（ microaerophilic bacteria） 在較低氧分壓下才能正常生長(zhǎng)。通過呼吸鏈以氧作最終氫受體而產(chǎn)能。 ? 耐氧菌（ aerotolerant anaerobes） 在分子氧存在下進(jìn)行發(fā)酵性厭氧生活。不需要氧，氧對(duì)其無害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵和底物水平磷酸化獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在 SOD和過氧化物酶（缺乏過氧化氫酶）。通常的乳酸菌多為耐氧菌。 ? 厭氧菌（ anaerobes） 可分為一般厭氧菌和嚴(yán)格厭氧菌。 厭氧菌（ anaerobes） 將環(huán)境中氧吸掉；抽真空；深層培養(yǎng) 氧對(duì)其有毒 能量來源于發(fā)酵 、 無氧呼吸 、 環(huán)式光合磷酸化或甲烷發(fā)酵 O2. 超氧陰離子自由基 普遍存在 H2O+1/2O2 過氧化氫酶 （好氧菌） 2H2O 過氧化物酶 （耐氧菌） NADH2 NAD O2. +2H+ H2O2+O2 SOD （好氧菌及耐氧菌） 1 1 1 細(xì)胞內(nèi)缺乏 SOD、細(xì)胞色素氧化酶和過氧化氫酶 A. + B. A:B 共價(jià)結(jié)合 均裂 三、 pH ? 作為一個(gè)整體來說，微生物生長(zhǎng)的 pH范圍極廣（＞ 2～ 10＜），有少數(shù)種類還可超出這一范圍。但絕大多數(shù)微生物的生長(zhǎng) pH都在 5～ 9之間。 ? 不同微生物的生長(zhǎng) pH存在最低、最適與最高三個(gè)數(shù)值。 ? 不同微生物有其最適生長(zhǎng) pH，另外，同一微生物在其不同生長(zhǎng)階段和不同生理、生化過程，也有不同最適 pH要求。 ? 各類微生物能夠生長(zhǎng)的 pH值較寬，但細(xì)胞內(nèi)部 pH值卻接近中性。 ? 微生物生命活動(dòng)能改變外界環(huán)境 pH，如 糖類－－－－－ pH↓ 有機(jī)物 脂肪－－－－－ pH↓ 培養(yǎng)基內(nèi) 蛋白質(zhì)－－－－ pH↑ 中性成分 (NH4)2SO4－－－－ pH↓ 無機(jī)鹽 NaNO3 －－－－ pH↑ 發(fā)酵、氧化 水解 脫羧 NH4＋ 選擇吸收 NO3選擇吸收 過酸時(shí)： 加 NaOH、 Na2CO3等堿液中和 治標(biāo) 過堿時(shí)： 加 H2SO HCl等酸液中和 ? pH 調(diào)節(jié) 加適當(dāng)?shù)矗杭幽蛩亍? NaNO 過酸時(shí) NH4OH 或蛋白質(zhì)等 治本 提高通氣量 加適當(dāng)碳源：加糖、乳酸、醋酸、 檸檬酸或油脂 過堿時(shí) 降低通氣量 第四節(jié) 微生物培養(yǎng)法概論 一、實(shí)驗(yàn)室的微生物培養(yǎng)法 二、生產(chǎn)實(shí)踐中的微生物培養(yǎng)法 實(shí)驗(yàn)室的微生物培養(yǎng)法 好氧培養(yǎng)法 厭氧培養(yǎng)法 好氧菌液體培養(yǎng)法 好氧菌固體培養(yǎng)法 厭氧菌固體培養(yǎng)法 厭氧菌液體培養(yǎng)法 試管液體培養(yǎng) 淺層液體培養(yǎng) 搖瓶培養(yǎng) 臺(tái)式發(fā)酵罐 高層瓊脂柱法 厭氧培養(yǎng)皿法 厭氧罐技術(shù) 厭氧手套箱技術(shù) 亨蓋特滾管技術(shù) 試管斜面、平板 茄瓶、曲盤 Different culture methods Liquid Culture Batch culture Batch amp。 Continuous culture 10 ml 20 ml 1 L 1 L 1000L Fermentor
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