【正文】 機(jī)制： 細(xì)胞內(nèi)含物受到強(qiáng)烈震蕩 ， 膠體發(fā)生絮狀沉淀 ，凝膠液化或乳化 ， 喪失生物活性 空穴作用：超聲波的高頻振動與細(xì)胞振動不協(xié)調(diào)而造成細(xì)胞周圍環(huán)境的局部真空 ， 引起細(xì)胞周圍壓力的極大變化 ， 使細(xì)胞破裂 溶解的氣體變成小氣泡 ， 氣泡沖擊引起細(xì)胞破裂 熱作用 應(yīng)用：細(xì)菌裂解 ， 研究其構(gòu)造及其化學(xué)組成；提取病毒；治療疾病 。 作用機(jī)制： 直接作用 。蛋白質(zhì)、醇、葡萄糖、羧酸、乙醇等也有保護(hù)作用。 不同生長階段敏感性不同。假單胞菌較敏感，小球菌和鏈球菌抗性較強(qiáng)。 X射線在 1020cm照射 230min可以殺死平板上大腸桿菌 、 炭疽桿菌 、 芽孢桿菌 、 白喉棒狀桿菌和葡萄球菌等 ， 但對液體培養(yǎng)基殺傷離不大 。 X 射線波長范圍 ， γ 射線 。 空氣消毒 ——利用紫外輻射殺菌燈； 表面消毒 ——對某些不能用加熱和化學(xué)藥品消毒的器具； 誘變育種 ——低于致死劑量下照射。 芽孢在出芽階段抵抗力最弱 ， 酵母菌在對數(shù)生長期抵抗力最強(qiáng) 。G無芽孢桿菌 （ 大腸桿菌 、 痢疾桿菌 、 傷寒桿菌 ） 最敏感 ， G+照射量要增加 510倍 ， 病毒的抵抗力更大 ，芽孢比營養(yǎng)細(xì)胞抵抗力高 510倍 。 暗修復(fù) ： 切除修復(fù)和復(fù)制后重組修復(fù) 。 Ｏ ２ 紫外線 ０ ３ ０ ２ ＋｛ O｝ 光復(fù)活 ：經(jīng)紫外線照射的微生物，在可見光下，可以激活 DNA修復(fù)酶，修復(fù)輻射造成的損傷。 作用原理： 引起 DNA分子產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體 ， 使 DNA不能復(fù)制 。 250280nm殺傷力最強(qiáng) 。 腸道內(nèi)的細(xì)菌因長期生存在富含膽汁的腸道中 ， 可適應(yīng)降低的表面張力 ， 故膽酸鹽廣泛應(yīng)用于 大腸菌群的分離 。 在培養(yǎng)液中加入甘氨膽酸鈉和?；撬徕c （ 膽酸鹽 ） ， 使表面張力降至 104N/m， 此時肺炎球菌和鏈球菌等 G+將發(fā)生細(xì)胞溶解現(xiàn)象 。 不同細(xì)菌對表面張力的忍受力不同 ， G大于 G+。 培養(yǎng)基表面張力為 104N/m， 適合微生物生長 。當(dāng)細(xì)菌處于高滲溶液中能大量積累 K+（可高于外環(huán)境 64140倍），反之排 K+。 極端嗜鹽菌 （ 古細(xì)菌 ） 可在1530%的鹽溶液中生長 ， 可應(yīng)用于含鹽量高的廢水生物處理上 。 鹽桿菌可使鹽漬食品腐敗 ， 如咸魚上長的紅色細(xì)菌 。 微生物在不同滲透壓溶液中有不同反應(yīng)：等滲 ——% NaCl 溶液 ， 生長良好：低滲 ——破裂：高滲 ——質(zhì)壁分離 。 離子溶液的滲透壓比分子溶液大 。 在一定容量的溶液中所含溶質(zhì)的分子或離子的數(shù)量與滲透壓成正比。 大多數(shù)微生物在 aw為 好 ， 低至 外 ， 大多數(shù)微生物不能生長 。 水對微生物的影響可以用水的活度值 aw這個參數(shù)來表示 ， aw表示水的吸附和溶液因子對水可利用性的影響的一個指標(biāo) ， 定義為： 一定溫度下 （ 25度 ） ， 某溶液或物質(zhì)在與一定空間空氣相平衡時的含水量與空氣飽和水量的比值 。 六 、 水的活度與滲透壓 （ 一 ） 水活度 水活度 是在一定的物質(zhì)中含有可利用水分的一種表達(dá)方式 。當(dāng)光線被細(xì)胞內(nèi)色素吸收后 ， 在有氧的條件下 ， 可產(chǎn)生許多氧自由基 ， 引起一些酶或其他敏感部分失去活性 。 厭氧罐 Anaerobic Glove Box 五 、 太陽輻射 波長小于 1000nm的紅外輻射 ， 可被光合細(xì)菌利用作為能源；波長 380760nm的可見光是藍(lán)細(xì)菌 、 藻類進(jìn)行光合作用的能源 。 耐氧的厭氧微生物具有 SOD，但缺乏 H2O2酶 ， H2O2積累過多仍會被氧化 。 如乳酸菌 。在供氧不足的條件下，它們可對有機(jī)物進(jìn)行不徹底的氧化，將大分子的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類分解成小分子的有機(jī)酸和醇。 原因在于有氧的情況下，氧化磷酸化使 NADH的 H+不再轉(zhuǎn)給丙酮酸生成乳酸而是傳給氧產(chǎn)生 ATP，丙酮酸進(jìn)入 TCA循環(huán)使檸檬酸濃度增加，高含量的 ATP及檸檬酸抑制磷酸果糖激酶的活性，從而減慢糖酵解的速度。 酵母在有氧條件下進(jìn)行好氧呼吸，將有機(jī)物氧化成二氧化碳和水；無氧條件下，發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生乙醇和二氧化碳。 在有氧條件下 ， 氧化酶活性強(qiáng) ， 可進(jìn)行氧化磷酸化；無氧時， 細(xì)胞色素和電子傳遞體系的其他組分減少或喪失， 但充氧后又可全部恢復(fù) 。一般來說，溶解氧質(zhì)量濃度維持在 34mg/L，若供氧不足，廢水處理效果不好。實(shí)驗(yàn)室內(nèi) 振蕩培養(yǎng) ，工業(yè)生產(chǎn)上采用 通入無菌空氣和攪拌 等方法供氧。在純水中 0℃ 時氧溶解度 14mg/L； 10℃ ——； 20℃ —— mg/L； 30℃ —— mg/L。氧的溶解度與水溫、大氣壓有關(guān)。 氧對好氧微生物的作用： 作為微生物好氧呼吸中電子傳遞鏈的最終受體 參與甾醇類和不飽和脂肪酸的生物合成 在利用氧的過程中 ， 氧可產(chǎn)生各種有毒的代謝產(chǎn)物如過氧化氫 、 羥自由基 、 超氧陰離子等 ， 好氧微生物體內(nèi)具有 SOD、 CAT、 過氧化物酶可清除之 。所以有人認(rèn)為氧不是專性厭氧菌的致死原因，而是由于氧所形成的高氧化還原電位。 氧化還原電位影響微生物許多酶的活性，也影響細(xì)胞的呼吸作用。 加入還原劑可使氧化還原電位下降 。 氧化環(huán)境有正電位 ， 還原環(huán)境有負(fù)電位 各種微生物需要的氧化還原電位不同： 好氧微生物 — +300~+400mv， 大于 100mv才能生長； 兼性厭氧微生物 — +100mv以上好氧呼吸 ， 小于+100mv 無氧呼吸； 專性厭氧微生物 — –200~ 250mv， 產(chǎn)甲烷菌 300~ 400mv。 能在 pH 15范圍內(nèi)生長的微生物稱為 專性嗜酸微生物 ， 如氧化硫硫桿菌 、 酸熱硫化葉菌； 能在酸性條件下也能在中性條件下生長的為 兼性嗜酸微生物 ； 能在高 pH下生長的為 嗜堿性微生物 ， 如巴氏芽孢桿菌能在 pH （ 最適 pH ） 。 機(jī)制 ： （ 1） 酶和蛋白質(zhì)比中溫型更能抗熱 （ 2） 產(chǎn)生多胺 、 熱亞胺和高溫精胺 ， 可穩(wěn)定細(xì)胞中與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的結(jié)構(gòu)和保護(hù)大分子免受高溫的損害 （ 3） 核酸也有保證熱穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu) （ 4） 細(xì)胞膜中含有較多的飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸， 使膜具有熱穩(wěn)定性 （ 5） 生長速率快 ， 合成大分子迅速 ， 可及時彌補(bǔ)由于熱所造成的大分子的破壞 二 、 pH 環(huán)境中的 pH對微生物生命活動影響很大： 引起細(xì)胞膜電荷的變化 ， 影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 影響代謝過程中酶的活性 改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的可給性及有害物質(zhì)的毒性 不同微生物生長所需的 pH不同 。低溫致死的原因是細(xì)胞內(nèi)水分變成冰晶，造成細(xì)胞脫水，還造成細(xì)胞尤其是細(xì)胞膜的損傷。 微生物類型 生 長 溫 度 ／ ℃ 最低 最適 最高 嗜冷微生物 0以下 15 20 兼性嗜冷微生物 0 2030 35； 嗜溫微生物 1520 2045 45以上 嗜熱微生物 45 5565 80 超嗜熱或嗜高溫微生物 65 8090 100以上 嗜冷菌 專性嗜冷菌 ：最適 515℃ ，最低 12℃ ， 兩極地區(qū) 。大多數(shù)細(xì)菌是嗜中溫菌。 每種微生物都有最低生長溫度 、 最高生長溫度 、 最適生長溫度