微生物的生長繁殖與生存因子

第五章

微生物的生長繁殖與生存因子1第一節(jié)微生物的生長繁殖2微生物在適宜的環(huán)境條件下，不斷吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進行新陳代謝。如果同化作用大于異化作用，則表現(xiàn)為微生物個體生長，到一定階段開始分裂，微生物個體數(shù)量增多，表現(xiàn)為群體生長。微生物生長通常是指群體的增長。3菌名培養(yǎng)基培養(yǎng)溫度℃代時minE.coli（大腸桿菌）肉湯3717E.coli牛奶3712.5Enterobacteraerogenes（產(chǎn)氣腸細菌）肉湯或牛奶3716~18E.aerogenes

組合3729~44B.Cereus（蠟狀芽孢桿菌）肉湯3018B.thermophilus（嗜熱芽孢桿菌）肉湯5518.3Lactobacillusacidophilus（嗜酸乳桿菌）牛奶3766~87Streptococcuslactis（乳酸鏈球菌）牛奶3726S.lactis乳糖肉湯3748Salmonellatyphi（傷寒沙門氏菌）肉湯3723.5Azotobacterchroococcum（褐球固氮菌）葡萄糖25344Mycobacteriumtuberculosis組合37792Nitrobacteragilis（活躍硝化桿菌）組合2712004一、微生物生長量測定方法（一）測定微生物總數(shù)直接測定是常用的微生物生長測定方法，它借助顯微鏡直接觀察計數(shù)，其優(yōu)點是測定過程快速，缺點是不能區(qū)分微生物的死活。5計數(shù)器直接計數(shù)電子計數(shù)器計數(shù)染色涂片計數(shù)比濁法6

1．計數(shù)器測定法將菌液滴在血球計數(shù)板0.1ml

的計數(shù)格中，細菌被固定染色后，在顯微鏡下選擇數(shù)出若干小格中的細菌數(shù)目，（一般數(shù)125個小格），根據(jù)比例關(guān)系折算出單位體積菌液中細菌的數(shù)量。7如125個小格中有90個細菌則(90÷125)÷0.0025=288個/ml。這種方法只能測定個體較大微生物，個體若太小，則由于每一小格中細菌層層疊加，相互遮擋，難以準確計數(shù)。93.涂片染色法將已知體積(0.01ml)的待測樣品，均勻地涂布在載玻片的已知面積內(nèi)(1cm2)，經(jīng)固定染色后，在顯微鏡下選擇若干個視野計算細胞數(shù)量，每個視野的直徑和面積、對應的微生物體積用目鏡測微尺測出，結(jié)合視野中的微生物數(shù)量從而推算0.01ml樣品的微生物數(shù)量。10

涂片染色法4．比濁計數(shù)法測定懸浮細胞的快速方法。其原理是：單細胞微生物的懸液與濁度成正比，與光密度（OD）成反比?？捎梅止夤舛扔嫓y定細菌懸液的光密度或透光度；也可以用濁度計測菌懸液的濁度。將未知細胞數(shù)的菌懸液和已知細胞數(shù)的菌懸液相比，可求出未知菌懸液所含的細胞數(shù)。12

（1）制標準曲線（2）測定菌液濁度，查表得出細菌數(shù)量14（二）測定活細菌數(shù)間接計數(shù)法又稱活菌計數(shù)法，通過測定樣品中活細菌數(shù)量來間接地表示細菌含量。優(yōu)點是只計數(shù)樣品中的活細菌數(shù)目，缺點是測定所需時間較長，手續(xù)繁瑣。151.平板計數(shù)法將待測細菌樣品先作10倍梯度稀釋，然后取相應稀釋度的樣品涂布于固體平板培養(yǎng)基上，或與未經(jīng)融化的固體培養(yǎng)基混合、搖勻，培養(yǎng)一定時間后觀察并計數(shù)生長的菌數(shù)，最終根據(jù)細菌數(shù)和取樣量計算出細菌濃度。1617一般計數(shù)平板的細菌生長菌落數(shù)以30~300個為宜。細菌數(shù)量=數(shù)出的菌落數(shù)/稀釋度例如：10-5稀釋度時菌落數(shù)為100個，則細菌數(shù)量=100/10-5=107個/mL平板計數(shù)法是采用最廣的一種活菌計數(shù)法。182.稀釋培養(yǎng)計數(shù)（MPN法）液體計數(shù)法是根據(jù)統(tǒng)計學原理設計的一種方法。先將待測菌液作10倍梯度稀釋，然后取相應稀釋度樣品分別接種到3管或5管一組液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一定時間后，觀察各管及各組中細菌是否生長、記錄結(jié)果，再查與之匹配的統(tǒng)計表，算出細菌的最終含量。也稱最可能數(shù)法或MPN法。19測定硫酸鹽還原菌的數(shù)量用于硝化細菌、產(chǎn)甲烷菌、鐵細菌和硫酸鹽還原菌計數(shù)硫酸鹽還原菌是嚴格厭氧菌，代謝過程形成硫化氫，硫化氫與鐵生成黑色硫化亞鐵沉淀，在顯微鏡下這些沉淀很難與細菌區(qū)分；由于它是厭氧菌，不能在空氣狀態(tài)下生長，因此平板培養(yǎng)計數(shù)也無法使用，對這類菌可利用其生長時產(chǎn)生的硫化亞鐵黑色特征進行液體培養(yǎng)，按MPN法進行計數(shù)。20（1）10倍梯度稀釋(3)統(tǒng)計、查表、計算

①統(tǒng)計確定數(shù)量指標取生長管數(shù)最多且稀釋度最高管中生長的管數(shù)，為數(shù)量指標的第一位數(shù)字，后面兩個稀釋度的生長管數(shù)為后兩位數(shù)，就上例情況而言，3個重復生長的10-3和10-4兩個稀釋度，但兩者中高稀釋度的是10-4，其生長管數(shù)“3”為數(shù)量指標的第一位數(shù)字；第二和第三位數(shù)則為2和0。因此所得的數(shù)量指標為“320”。②查表所查的統(tǒng)計表是通過其他精確的計數(shù)方法，確定的各種數(shù)量指標時細菌數(shù)量可能的最大值，在確定了數(shù)量指標后，可從MPN三管法統(tǒng)計表查相應的細菌最大可能數(shù)量。23MPN三管法測數(shù)統(tǒng)計表上面例子中數(shù)量指標“320”對應的細菌最大可能數(shù)為9.5x1043.過濾計數(shù)法對于某些細菌含量較低的樣品，可采用薄膜計數(shù)法。將待測樣品通過帶有許多小孔但又不讓細菌透過的微孔濾膜，藉助膜的作用將細菌濃縮，再將膜放于固體培養(yǎng)基表面培養(yǎng)，然后類似于平板計數(shù)那樣計算結(jié)果。要求樣品中不得含有過多的懸浮性固體或小顆粒。2526(三)計算生長量細菌細胞盡管很微小，但是仍然具有一定的體積和重量，在細菌生長過程中，測定單位體積液體中細菌群體重量變化直接表示細菌生長數(shù)量的方法稱為重量法。271.測定細胞干重法測定干重時，先將細菌分離，再烘干稱量。分離可采用離心法或過濾法。取已經(jīng)培養(yǎng)一段時間的待測樣品，用離心機收集生長后的細菌細胞，或用濾紙、濾膜過濾截取生長后的細菌細胞，然后在105~110℃下進行干燥，稱取干燥后重量，以此代表細菌生長量。28水處理工程設施中的細菌生長量通常采用這種細胞干重測定法。這種方法實際上測得的是水中懸浮物重量，如果水中非細菌類的懸浮物很多的話，勢必會嚴重干擾細菌計數(shù)的結(jié)果。292.細胞含N量法大多數(shù)生物蛋白質(zhì)氮含量較穩(wěn)定，一般為蛋白質(zhì)干重15％~16％，平均為16％。

水樣中菌體蛋白質(zhì)-N含量、單個細菌中蛋白質(zhì)含量(10-15~10-11)g/細胞×(10～18％)

細菌的數(shù)目=菌體蛋白質(zhì)-N

÷16%÷單個細胞的蛋白質(zhì)含量30凱氏定氮法Kjeldahldetermination定義：測定化合物或混合物中總氮量的一種方法。即在有催化劑的條件下，用濃硫酸消化樣品將有機氮都轉(zhuǎn)變成無機銨鹽，然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，隨水蒸氣餾出并為過量的酸液吸收，再以標準堿滴定，就可計算出樣品中的氮量。由于蛋白質(zhì)含氮量比較恒定，可由其氮量計算蛋白質(zhì)含量，故此法是經(jīng)典的蛋白質(zhì)定量方法。

凱氏氮3132333435363.DNA含量法同種細菌的DNA含量一致，可通過測定DNA的含量來表示細菌的生長量。少量純細菌培養(yǎng)時細菌數(shù)量的測定。精確性非常高，對樣品純度以及儀器和人員的要求較高。37提問：當你需要測定某水樣中細菌數(shù)量時，你該如何選擇方法？視要求、水樣菌量、測試條件等等靈活選取38二、研究微生物生長的方法微生物群體作為研究對象，來研究它們生長，大體上可以分為兩種情況，一種是間歇式培養(yǎng)（分批式培養(yǎng)），另一種是連續(xù)式培養(yǎng)。一般通過測定細菌重量或數(shù)量隨培養(yǎng)時間延續(xù)的曲線關(guān)系來考察細菌的生長特性。39（一）分批培養(yǎng)和生長曲線

將少量單細胞微生物接種于一定量的液體培養(yǎng)基內(nèi)，在適宜的條件下培養(yǎng),并定時取樣測定活微生物數(shù)目的變化，叫做間歇培養(yǎng)（分批培養(yǎng)）。用坐標法作圖,以時間為橫坐標,以單細胞微生物數(shù)量的對數(shù)為縱坐標,可以繪出一條有規(guī)律的曲線,稱為生長曲線。40生長曲線

穩(wěn)定期

衰老期

細胞數(shù)目的對數(shù)值

0時間t微生物的數(shù)量很大，都是10的n次方，取對數(shù)作圖時方便?？偧毎麛?shù)活細胞數(shù)提問：為什么微生物數(shù)目用對數(shù)值作圖？

緩

慢

期對數(shù)期41（1）停滯期當細菌被接種到新鮮培養(yǎng)基中，開始一段時間內(nèi)，通常不立即進行細胞分裂、增殖，生長速率近于零，細胞數(shù)目幾乎保持不變，甚至稍有減少，這段時間被稱為停滯期。特征代謝活躍，體積增大，從介質(zhì)中快速吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)，大量合成細胞分裂所需的酶類、ATP和其他細胞成分，為細胞分裂作準備。42應用在實際工作中如接種菌種以啟動新的水處理設施，投加新鮮污泥時，接種的細菌不習慣于新環(huán)境，會出現(xiàn)或長或短的停滯期，停滯期的出現(xiàn)會增加操作時間，降低工作效率?？梢酝ㄟ^增加接種量、采用最適種齡、選用繁殖速率快的菌種以及盡量保持接種前后所處的培養(yǎng)介質(zhì)和條件一致等方法來縮短或消除停滯期。43（2）對數(shù)期一旦細菌細胞的生理修復或調(diào)整完成，停滯期即告結(jié)束，細胞開始進入快速分裂階段。這一時期細胞數(shù)目的增加以2n級數(shù)進行，細菌的數(shù)目X的增長率只與細菌的初始數(shù)量有關(guān)。44①特點對數(shù)期的細胞分裂速度最快、繁殖一代的時間最短、代謝活動旺盛、對環(huán)境變化敏感，并且細胞內(nèi)的核糖體等組分也像細胞數(shù)目一樣以同樣的對數(shù)生長速率增加，細胞合成核糖體以及蛋白質(zhì)越多，其生長速率也越快。45②細菌代時的計算細菌的代時即世代時間，或稱倍增時間是指細菌繁殖一代即個體數(shù)目增加一倍的時間。細菌代時的測定必須以對數(shù)期的生長細胞作為對象。46在對數(shù)期分別測定t0時刻與t時間細菌的數(shù)量X0與X，基于細菌的二分裂生長。

t0t1→2→22→23（（22）×2）→24→25…

…2nX0→……X0·24→……X0·2n(n=1、2、3…)Xn是細菌的代數(shù)

47（3）靜止期如果對數(shù)期的細胞分裂不受節(jié)制的連續(xù)進行，理論上一個代時為20min。重10-12g的細菌，經(jīng)過48h的對數(shù)生長之后，其群體重量可達到地球重量的4000倍。在一個封閉的系統(tǒng)中，細菌的對數(shù)生長只能維持一個短暫的時期，最終生長將會降低，代時延長，細胞活力減退。此時新生的細胞數(shù)目與死亡的細胞數(shù)目相等，總菌數(shù)達到最大值，活菌數(shù)保持恒定。48特征靜止期細胞從生理上的年輕轉(zhuǎn)化為衰老，表現(xiàn)為細菌的代謝活力鈍化，細胞含有較少的核糖體，RNA和蛋白質(zhì)合成緩慢，mRNA的水平低下，因此細胞的生長變得不平衡，細胞的形狀有的也發(fā)生改變。因不能維持細胞壁的合成與修復，細胞的染色特點也發(fā)生變化，如G+轉(zhuǎn)變?yōu)镚-。49（4）衰亡期處于靜止期的細菌繼續(xù)培養(yǎng)，細胞的死亡率將逐漸增加，最終群體中活的細胞數(shù)目將以對數(shù)速率急劇下降，此階段就被稱為衰亡期。50特點衰亡期細胞的總數(shù)雖然鏡檢直接計數(shù)可能會保持不變，但間接計數(shù)檢測到的細胞數(shù)目卻在減少（?），同時伴隨著細胞的裂解或自溶可釋放出一些代謝產(chǎn)物，如氨基酸、轉(zhuǎn)化酶或抗生素等。51衰亡期的長短與對數(shù)生長期一樣在不同微生物中變化是很大的，主要與菌種的遺傳特性有關(guān)。通過補充營養(yǎng)和能源，以及中和環(huán)境毒性，可以減緩死亡期的細胞死亡速率，延長細菌培養(yǎng)物的存活時間。52（二）連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)與間歇培養(yǎng)不同，它的特點是一方面連續(xù)進料，另一方面又連續(xù)出料。分為兩種：恒濁連續(xù)培養(yǎng)和恒化連續(xù)培養(yǎng)。53（1）恒濁連續(xù)培養(yǎng)

一種使培養(yǎng)液中細菌的濃度恒定，以濁度為控制指標的培養(yǎng)方式。培養(yǎng)基提供足夠量的營養(yǎng)元素，細菌保持最大速率生長。通過控制進料流速使裝置內(nèi)細菌濁度保持一定，保持理論上的對數(shù)生長期，可獲得大量菌體或與菌體代謝相平衡的代謝產(chǎn)物。這種方式往往用于細菌的生理生化研究。54（2）恒化連續(xù)培養(yǎng)

新鮮培養(yǎng)基以恒定的流速流入，與培養(yǎng)器內(nèi)的培養(yǎng)基瞬間混合，培養(yǎng)器內(nèi)的培養(yǎng)基繼而也以相同的流速恒定流出，進水組分及反應器中營養(yǎng)物濃度基本不變，因而這種細菌培養(yǎng)稱為恒化連續(xù)培養(yǎng)。污水處理工藝中，除SBR外，其余均采用恒化連續(xù)培養(yǎng)。555657第五章

微生物的生長繁殖與生存因子第二節(jié)微生物的生存因子58一.溫度(一)微生物生長的溫度范圍溫度是微生物的重要生存因子。在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每提高10℃,酶促反應速率提高1~2倍。每種微生物都有一定的溫度生長范圍，不同的微生物要求的最高、最低、最適生長溫度不同。59適宜溫度為什么會存在適宜溫度？酶的活性60不同細菌的生長適宜溫度根據(jù)微生物生長溫度范圍和最適溫度，通常把微生物分成嗜冷菌、嗜中溫菌、嗜熱菌及嗜超熱菌。廢水中的細菌一般都是嗜中溫菌，最適溫度多在30℃左右，嗜冷菌和嗜熱菌占少數(shù)。

嗜熱菌最適50-60℃,在堆肥、溫泉中存在。在地中海發(fā)現(xiàn)一屬嗜超熱菌，叫火球菌屬，最適生長溫度高達105℃。63嗜中溫微生物自然界中絕大多數(shù)是如此。64嗜冷菌最適生長溫度5-10℃，如熒光極毛桿菌可在-4℃生長.65耶爾森氏菌在0-4℃環(huán)境中生長，廣泛存在于各種動物體內(nèi)，以及蔬菜、水果等食品上。熟食品存放在冰箱中不能超過3天；如小孩吃吞感染食品后，則腸胃不舒服，脹鼓，無胃口。66(二)溫度對微生物生長影響1.升高溫度，細胞中生化反應速率加快：每升高10℃，生化反應速度增加一倍。2.溫度過高，細胞蛋白質(zhì)、核酸可遭破壞。3.降溫可延緩微生物的生命活動。在適宜的溫度界限以外，過高過低的溫度均對微生物有影響。671.高溫滅菌法超過微生物最高生長溫度可將微生物殺死，可用來滅菌.高溫滅菌原因：1）蛋白質(zhì)、核酸變性2）細胞膜溶解

細胞膜中的脂類在高溫作用下溶解.A火焰滅菌（灼燒滅菌）：將工具在酒精火焰上滅菌；B干熱滅菌：在干燥箱中利用熱空氣來滅菌；

干熱滅菌使用溫度：160-180℃，常用170℃，含水物品不能利用此法。(三)利用溫度的滅菌方法682.濕熱滅菌濕熱滅菌使用溫度:100-130℃,常用121℃，含水物品常利用此法。在同樣溫度下濕熱滅菌效果要比干熱滅菌效率要求，其原因是:1.菌體蛋白質(zhì)吸收熱水分凝固比干熱凝固容易;2.濕熱比干熱傳導快，穿透力強，能迅速提高物體內(nèi)部溫度。3.蒸汽與物品接觸，凝結(jié)成水,放出潛能,能迅速提高溫度,加速微生物死亡。蒸汽滅菌鍋69A高壓蒸汽滅菌法：121℃常用30′B常壓蒸汽滅菌法：100℃常6-8hrsC煮沸消毒法：100℃15′可殺死所有營養(yǎng)細胞，部分芽孢。703.間歇滅菌法用100℃15-30′→28-37℃,12-24hrs(使殘留的芽孢萌發(fā)或營養(yǎng)細胞再被殺死)→100℃（15-30′）→可以反復2-3次。適用于不耐熱藥品、營養(yǎng)物、特殊培養(yǎng)基等。714.巴氏消毒法（低溫消毒法）牛奶、酒等在高溫下營養(yǎng)和風味容易受破壞，利用較低溫度既可殺死病菌又能保持這些營養(yǎng)物質(zhì)風味不變。巴氏消毒使用溫度：A:62-65℃20-30′

B:72℃10′（少用）超高溫巴氏消毒法：130℃2″牛奶65℃30′、71℃15′（迅速冷卻到00C即可飲用）721.低于冰點的溫度能殺死微生物原因：A、細胞體內(nèi)水分轉(zhuǎn)變成冰晶，引起細胞明顯脫水；B、冰晶對細胞結(jié)構(gòu)尤其是細胞質(zhì)膜的物理損傷。采用快速冷凍或細胞懸液中加入保護劑，可以減少冰凍對細胞的損害。由于低溫菌的活動，常導致食物變質(zhì)。溫度愈低腐敗愈慢。(四)低溫對微生物的影響732.低溫可延緩微生物的生理活動

（低溫保藏微生物）低溫下微生物生存原理A、在低溫下酶仍起作用B、低溫微生物質(zhì)膜中不飽和脂肪含量高處于低溫下大部分微生物代謝活動降低，生長略有停滯，但仍能存活，一旦遇到合適生長溫度就可以生長繁殖，并常在4-7℃冰箱中保存。74嗜中溫菌（耐冷喜溫）一般在5℃以下處于休眠狀態(tài)，因此通常實驗室用冰箱的4℃冷藏溫度保藏細菌?；蚋视?、石蠟冷凍保存菌種75低溫下冷藏的食物變質(zhì)

—嗜冷細菌（或霉菌）的最適宜溫度在5～15℃之間。

提問：嗜冷細菌有什么環(huán)保用途？北方冬季的污水處理764.超低溫保藏的微生物原理A.快速冰凍形成的冰晶體小，故對細胞損害小B.超低溫保藏的微生物往往使用了防凍保護劑（如甘油），可以降低脫水的有害作用。如大多數(shù)微生物在10%甘油等防凍劑中，保存在-96℃左右的液N內(nèi)，超低溫可保藏多年甚至于百年。77二．pH影響微生物生長的一個重要因素1.引起細胞膜電荷的變化，從而影響了微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。2.影響代謝過程中酶的活性。3.改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的可給性,以及有害物質(zhì)毒性。78每一種微生物都有其最適pH和一定pH范圍，在最適pH內(nèi)酶活性最高。霉菌，酵母菌生長適宜范圍中性偏酸；放線菌，細菌生長適宜中性或中性偏堿。含酸多的食品能抑制微生物生長繁殖,殺菌時間可適當縮短。在食品工業(yè)中，常用酸來作食品防腐劑。79不同微生物的對pH忍受能力有很大差異有些專性嗜酸微生物能在pH1~5環(huán)境中生長，在中性環(huán)境下，其細胞膜會分解而死亡，此類菌叫專性嗜酸菌；80三、氧化還原電位（ORP)提問：什么是氧化還原電位？——某物質(zhì)與氫電極構(gòu)成原電池時的電壓高低——是物質(zhì)氧化性強弱的標志。提問：pH7.0,30℃條件下飽和Fe3+溶液中測得的電壓值為＋0.771,該值代表Fe3+/Fe2+

的氧化還原電位為+0.77181影響水樣氧化還原電位的因素氧化性物質(zhì)（主要是氧氣濃度）與還原性物質(zhì)（有機物、H2S等）的含量.82好氧活性污泥法控制在＋200～＋600mV是正常的過低過高如何調(diào)節(jié)？改變曝氣力度厭氧污泥消化系統(tǒng)氧化還原電位應控制在在-100～-200mV過高，將不利于厭氧細菌的生長，應改進工藝降低水中溶解氧量。應用83四.溶解氧根據(jù)微生物與分子氧的關(guān)系，將微生物分為好氧微生物、厭氧微生物和兼性厭氧微生物。84在微生物世界中，絕大多數(shù)種類都是好氧微生物或兼性厭氧微生物。厭氧微生物的種類相對較少。

85五、干燥細菌基本上是生活在水中的生物。干燥使菌體內(nèi)蛋白質(zhì)變性，引起代謝活動停止，影響微生物的活性以至生命力。環(huán)境中過于干燥細菌如何生存？（在不受熱和其它外界因素干擾下）干燥細胞將處于長期休眠狀態(tài)細菌的芽孢、藻類和真菌的孢子及原生動物的胞囊都比營養(yǎng)細胞抗干燥。用干燥法防止食物腐敗（細菌滋生）如方便面、干果、肉干、葡萄干等。用干燥法來保存細菌，如將細菌放置在干燥的沙土中可以長期保存。一旦提供潮氣則會很快復活。8610%NaClNaCl半透性——水分子自由通過，其余分子擴散速度受限六．滲透壓

———是不同溶液被半透膜隔離開時，由于膜半透性及兩側(cè)水分子濃度差異形成的水壓。有半透膜左水分子凈通量＞0右側(cè)液位↑，直至平衡沒有半透膜——液位不變，鹽擴散V＝水擴散V

87衡量方法：通常以一定濃度溶液與純水間形成的滲透壓作為該溶液的滲透壓

提問：水將從

滲透壓一方流向

滲透壓的一方？低、高滲透壓可影響細菌生存：1.相同滲透壓溶液中細菌細胞內(nèi)水含量穩(wěn)定，細菌生活得最好。等滲透壓溶液-0.85％的食鹽(NaCl)溶液（生理鹽水）。常作為進行細菌稀釋分離的稀釋液。882.高滲透壓溶液中提問：哪些是高滲透壓溶液？細菌會發(fā)生什么現(xiàn)象？濃溶液；質(zhì)壁分離—防腐（細菌滋生）如用5～30%的鹽水腌咸菜、咸魚，用60～80%的糖溶液做蜜餞等。—海洋對各種病原菌（淡水菌）的殺滅—高含鹽廢水（如油田采出水）難于生物處理的原因

提問：如何解決？沖??；高效細菌的篩選；細菌基因改造。893.低滲透壓溶液提問：細菌于其中會如何？如純水外界大量水流入細菌細胞內(nèi)，細胞膨脹，甚至破裂。綜合以上幾點，在微生物實驗室中稀釋菌液，應該用生理鹽水（0.85%）工業(yè)廢水生物處理時一般不考慮滲透壓問題，是否需要考慮有待態(tài)實踐中解決。90七.光線1.可見光2.紫外光(UV)3.電離輻射4.超聲波911.可見光：波長380～760nm電磁波強的可見光和連續(xù)長時間可見光照射可以殺死微生物.原因：光氧化作用：光線被細胞內(nèi)的色素吸收，在有氧條件下使一些酶和其他敏感部分失活，而殺死微生物，如果無O2存在，則對微生物沒有損害作用。922.紫外光(UV)波長200-300nm紫外光都有殺菌效能，一般細菌在紫外線下照射5min即能被殺死，芽孢則需10min。紫外線波長在260nm左右者殺菌力最強UV殺菌原理：引起核酸形成胸腺嘧啶二聚體，從而干擾了核酸的復制;微生物細胞在UV下，生成H2O2，能發(fā)生很強的氧化作用。93經(jīng)UV照射的微生物，在可見光下，可以激活DNA修復酶，能修復UV輻射引起的損傷——光復活作用。在UV處理時，只有當UV引起的損傷比修復力大時，才能使微生物死亡。UV缺點，穿透力弱，一層薄紙也可濾掉大部分，只適應于空氣的表面消毒。94殺菌的光源254nm的紫外光缺點——穿透性很弱甚至于不能透過普通玻璃，因此只作為容器的表面殺菌，或無菌室中的空氣殺菌。實驗室使用953.電離輻射χ射線,γ射線等高能電磁波,具有較強穿透力。這些射線照射物質(zhì)后,使該物質(zhì)產(chǎn)生電離作用,所以叫做電離輻射.96來源——銥,X-射線10-3～0.1nm

鈷、鐳,γ射線10-6nm特點——高能量，穿透力強已經(jīng)開始被用于油田注水殺細菌(腐蝕性細菌)。殺菌機理——？高能量激發(fā)水分解產(chǎn)生O·自由基或H2O2等強氧化劑優(yōu)缺點——？一次性投資較大，但使用時成本較低，殺菌效果穩(wěn)定

α射線

β射線γ射線穿不透97用輻射保存糧食、蔬菜、畜禽產(chǎn)品及飲料,又能保持食物的營養(yǎng)和風味.電離輻射:低劑量(500倫琴)照射可以促進微生物生長，用10萬倫琴以上高劑量處理有殺菌作用.984.超聲波提問：超聲波——？超過人的聽覺能力上限20千Hz（波長小于1.6cm)的聲波(B超)人工來源—振動頭超聲波(2000赫茲以上)使細胞破裂,其效果與頻率、處理時間,微生物種類,細胞大小,形狀及數(shù)量等均有關(guān)系。除芽孢外，幾乎所有的微生物都受超聲波的破壞,大多數(shù)情況下，芽孢不受影響。99(一)重金屬及鹽類大多數(shù)重金屬及其所形成的化合物，都是有效的殺菌劑或防腐劑。重金屬離子帶陽電荷，易與帶陰電荷的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性，有較強的殺菌作用。Hg、Ag、砷與細菌酶蛋白的-SH結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性，妨礙細菌代謝活動。八.化學藥劑100銅

硫酸銅對真菌和藻類的殺傷力比細菌強。常用硫酸銅與石灰配制成的波爾多液，在農(nóng)業(yè)上可用以防治某些植物病毒。101在遠距離取水樣作檢測時，一般1L混合液中加10ml質(zhì)量濃度為1g／L的硫酸銅，原因何在？抑制攜帶過程中微生物的呼吸，盡量保持水質(zhì)不變。102鉛鉛對細菌等各類微生物也有毒害。將微生物浸在質(zhì)量濃度為1～5g／L的鉛鹽溶液中幾分鐘內(nèi)就會死亡。103（二）有機化合物酚、醇（對芽孢無效，細胞脫水劑，蛋白質(zhì)變性劑）;醛（對芽孢有效），常用殺菌劑。殺菌原理：A.損傷細胞膜和壁B.抑制某些酶系統(tǒng)，使蛋白質(zhì)變性。104（三）氧化劑KMnO4、過氧化氫、過氧乙酸等，能使菌體酶蛋白中的巰基，氧化成-S-S基，使酶失活而達到殺菌、防腐、消毒。105（四）鹵素以Cl、I最常用，Cl用于自來水，I用于皮膚消毒。106第五章

微生物的生長繁殖與生存因子第二節(jié)微生物的生存因子（二）107（五）表面活性物質(zhì)具有降低表面張力效應的物質(zhì)叫表面活性劑。1.酚苯酚,又名石碳酸，可引起蛋白質(zhì)變性，并破壞細胞質(zhì)膜。質(zhì)量濃度為1g能抑制微生物生長，10g/L的石碳酸在20min內(nèi)可殺死細菌，30~50g/L的石碳酸溶液幾分鐘可殺死細菌；50g/L的石碳酸溶液可作噴霧消毒。芽孢和病毒在50g/L石碳酸溶液中可存活幾小時。甲酚的殺菌能力比其他酚強，但難溶于水，易于皂液或堿液形成乳濁液，成為來蘇爾。10~20g/L用于皮膚消毒，30~50g/L用于消毒桌面和用具。1082.新潔爾滅季銨鹽的一種，對許多非芽孢型致病菌、G+及G-菌有著較強的致死作用。3.合成洗滌劑陽離子型洗滌劑比陰離子型殺菌力強。109(六)染料許多染料如孔雀綠、亮綠、結(jié)晶紫都有殺菌作用。染料要達到一定濃度時才具有對細菌抑制和殺死的作用。常用的皮膚消毒劑紫藥水就是1％濃度的結(jié)晶紫溶液。細菌染色用的染料濃度一般在0.1％-5％范圍內(nèi)。110(七)抗生素許多微生物在代謝過程中產(chǎn)生能殺死其他微生物或抑制其他微生物生長的化學物質(zhì)，即抗生素?？股赜袕V譜和狹譜之分。氯霉素、金霉素、土霉素和四環(huán)素可抑制許多不同種類的微生物，叫廣譜抗生素。青霉素只能殺死或抑制革蘭氏陽性菌，多粘菌素只能殺死革蘭氏陰性菌，叫狹譜抗生素。111作用機制：抑制微生物細胞壁的合成破壞微生物的細胞質(zhì)膜抑制蛋白質(zhì)合成干擾核酸的合成112113114第四節(jié)微生物與微生物之間的關(guān)系（1）既利甲又利乙（++）例如共生、互利共棲、互養(yǎng)共棲和協(xié)同共棲等。（2）利甲而損乙（+-）例如寄生、捕食和拮抗等。（3）利甲而不損乙（+0）例如偏利共棲、衛(wèi)星狀共棲和互生等。（4）不損甲而利乙（0+）例同（3）。（5）既不損甲也不損乙，既不利甲也不利乙（00）例如無關(guān)共棲。（6）不利甲而損乙（0-）例如偏害共棲。（7）損甲而不利乙（-0）例同（6）。（8）損甲而利乙（-+）例同（2）。（9）既損甲又損乙（--）例如競爭共棲。

115互生—互惠互利互生關(guān)系分為偏利關(guān)系和互利關(guān)系，偏利關(guān)系指只有一方獲利（奉獻），互利則是互惠互利。共生—共同依存互生關(guān)系的極端表現(xiàn)，形成特殊的共生體，不能分開獨自生活拮抗(對抗)——“競爭、斗爭、戰(zhàn)爭”，包括競爭、毒害、捕食三種類型。提問：藻類、好氧菌與厭氧菌之間是何關(guān)系？互生為主116提問：地衣中的真菌與藻類是何關(guān)系？共生南極巖石上的地衣北極巖石上的地衣和苔蘚真菌酸化巖石吸收礦物質(zhì)藻類光合作用制造糖117118119提問：青霉菌與其周圍細菌的關(guān)系是什么？拮抗提問：原生動物與細菌間關(guān)系？拮抗及偏利互生此處沒有細菌細菌菌落青霉？120提問：活性污泥中細菌間的相互關(guān)系是什么？競爭、互生（同種）等121寄生關(guān)系122冬蟲夏草，是子囊菌寄生于鱗翅目幼蟲而形成的。冬季，蟲體蟄伏在土中，真菌孢子侵入蟲體，并生長發(fā)育，使蟲體內(nèi)充滿菌絲，幼蟲死亡。來年溫暖潮濕時，自幼蟲的頭部長出棒狀子實體露出土面，形似野草，故謂“冬蟲夏草”。123*綜合分析一下活性污泥中各種生物內(nèi)部及之間的相互關(guān)系及對水處理效果的影響？124第五節(jié)菌種的衰退、復壯與保藏125一、菌種的衰退與復壯的概念1.衰退（degeneration）：

菌種在培養(yǎng)或保藏過程中，由于自發(fā)突變的存在，出現(xiàn)某些原有優(yōu)良生產(chǎn)性狀的劣化、遺傳標記的丟失等現(xiàn)象，稱為菌種的衰退。衰退的原因：①基因突變，②分離現(xiàn)象。常見的衰退現(xiàn)象：

菌落和細胞形態(tài)的改變；生長速度緩慢，產(chǎn)孢子越來越少；抵抗力、抗不良環(huán)境能力減弱等。代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力或其對宿主寄生能力下降；1262.菌種的復壯（rejuvenation）：

使衰退的菌種恢復原來優(yōu)良性狀。

狹義的復壯是指在菌種已發(fā)生衰退的情況下，通過純種分離和生產(chǎn)性能測定等方法，從衰退的群體中找出未衰退的個體，以達到恢復該菌原有典型性狀的措施；

廣義的復壯是指在菌種的生產(chǎn)性能未衰退前就有意識的經(jīng)常、進行純種的分離和生產(chǎn)性能測定工作，以期菌種的生產(chǎn)性能逐步提高。實際上是利用自發(fā)突變（正變）不斷地從生產(chǎn)中選種。

127菌種的復壯措施：

①純種分離：（平板劃線法、涂布法等）。

②通過寄主體內(nèi)生長進行復壯（如Bacillusthuringiensis復壯）；

③淘汰已衰退的