⑴ 微生物群体生长的规律是
一、微生物的生长和繁殖
微生物在适宜的环境条件下,不断地吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行代谢活动,如果同化作用大于异化作用,则细胞质的量不断增加,体积得以加大,于是表现为生长。简单地说,生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。
单细胞微生物如细菌,生长往往伴随着细胞数目的增加。当细胞增长到一定程度时,就以二分裂方式,形成两个基本相似的子细胞,子细胞又重复以上过程。在单细胞微生物中,由于细胞分裂而引起的个体数目的增加,称为繁殖。在一般情况下,当环境条件适合,生长与繁殖始终是交替进行的。从生长到繁殖是一个由量变到质变的过程,这个过程就是发育。(附图是大肠杆菌 E.coli.的分裂繁殖,可是费了俺好大的劲。^-^)
微生物处于一定的物理、化学条件下,生长发育正常,繁殖速率也高;如果某一或某些环境条件发生改变,并超出了生物可以适应的范围时,就会对机体产生抑制乃至杀灭作用。
二、细菌纯培养的群体生长规律
大多数细菌的繁殖速度都很快,大肠杆菌在适宜条件下,每20分钟左右便可分裂一次,如果始终保持这样的繁殖速度,一个细菌在48小时内,其子代群体将达到无法想象的数量。然而,实际情况并非如此。
将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定其细菌含量,可以看到以下现象:开始有一短暂时间,细菌数量并不增加,随之细菌数目增加很快,既而细菌数又趋稳定,最后逐渐下降。如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图,可以得到一条曲线,称为繁殖曲线,通常又称为生长曲线。生长曲线代表了细菌在新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。根据细菌生长繁殖速率的不同,可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。
(1)延迟期:少量细菌接种到新鲜培养基后,一般不立即进行繁殖,生长速度近于零。因此在开始一段时间,细菌数几乎保持不变,甚至稍有减少。这段时间被称为延迟期,又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃。延迟期的长短与菌种、种龄、接种量和培养基成分有关。
(2)对数期:对数期又称指数期。这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数目的增加与原生质总量的增加,与菌液混浊度的增加均呈正相关性。
(3)稳定期:又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物,新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,整个培养物中二者处于动态平衡,此时生长速度又逐渐趋向零。
稳定期的细胞内开始积累贮藏物,如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等,大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体,就应在此阶段收获,因这时细胞总数最高;这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段,某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。
(4)衰亡期:稳定期后如再继续培养,细菌死亡率逐渐增加,以致死亡数大大超过新生数,群体中活菌数目急剧下降,出现了“负生长”,此阶段叫衰亡期。
⑵ 单个细菌生长和细菌群体生长的区别
⒈单个细菌生长是种群,而细菌群体生长组成的是群落
⒉细菌群体在生长时一般会互相提供一种营养物质,促进相互之间的生长速度和分裂的速率,而单个细菌则比较慢些
3细菌群体的适应能力更强
⑶ 微生物群体生长有何规律
微生物群体生长有何规律
在一定条件下,微生物的生长有一定的规律.如将少量单细胞纯种微生物接种到一定量的液体培养基后,如果条件适宜,通过定时取样测定细胞数目,就可观察到下面的现象:刚一开始,生长缓慢,细胞数基本上不增加;以后生长逐渐加快,细胞数目也增加得较快;然后有一段时间趋于稳定,细胞数基本不变;最后细胞数逐渐下降.这样的结果用作图法表示,取细胞数目的对数值作为纵坐标,以取样的时间为横坐标,可以绘出一条典型的生长曲线.
⑷ 名词解释一下生长、繁殖
生长(growth):生物体由小到大的过程即生长。多细胞生物体的生长,要从细胞分裂和细胞生长两方面来考虑。是指细胞繁殖、增大和细胞间质增加,表现为组织、器官、身体各部以至全身的大小、长短和重量的增加以及身体成分的变化,为量的改变。单细胞生物的增殖也具有同样的关系。在细菌学的领域里,个体数的增加也称为生长。
繁殖,或称生殖,是通过生物的方法制造生物新个体的过程。繁殖是所有生命都有的基本现象之一。每个现存的个体都是上一代繁殖所得来的结果。已知的繁殖方法可分为两大类:有性繁殖与及无性繁殖。
⑸ 微生物群体生长的规律是
微生物群体生长的规律:
(1)调整期:细菌一般不分裂,代谢活跃,大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP及其他细胞成分
(2)对数期:快速分裂(2n),代谢旺盛,形态及生理特性比较稳定,常作为生产菌种和科研的材料
(3)稳定期:繁殖速率与死亡速率相等(营养消耗、有害代谢产物积累、PH变化)活菌数目最多,代谢产物尤其是次级代谢产物积累,某些细菌开始形成芽孢
(4)衰亡期:死亡速率大于繁殖速率,细胞会出现多种形态,有些细菌开始解体,释放出代谢产物等
⑹ 什么是微生物有哪些主要类群
微生物包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类,广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。
在中国大陆地区及台湾的教科书中,均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体。有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝、香菇等。还有微生物是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。
(6)什么是微生物的群体生长扩展阅读:
相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下,1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次,1小时3次,1昼夜24小时分裂24×3=72次,大概可产生4722366500万亿个(2的72次方),这是非常巨大的数字。
但事实上,由于各种条件的限制,如营养缺失、竞争加剧、生存环境恶化等原因,微生物无法完全达到这种指数级增长。 已知大多数微生物生长的最佳pH范围为7.0 (6.6~7.5)附近,部分则低于4.0。
微生物的这一特性使其在工业上有广泛的应用,如发酵、单细胞蛋白等。微生物是人类不可或缺的好朋友。
⑺ 细菌的群体生长
细菌(英文:germs;学名:bacteria)广义的细菌即为原核生物是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作拟核区(nuclear region)(或拟核)的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌(eubacteria)和古生菌(archaea)两大类群。其中除少数属古生菌外,多数的原核生物都是真细菌。可粗分为6种类型,即细菌(狭义)、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体和衣原体。人们通常所说的即为狭义的细菌,狭义的细菌为原核微生物的一类,是一类形状细短,结构简单,多以二分裂方式进行繁殖的原核生物,是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体,是大自然物质循环的主要参与者。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺形菌(包括号菌、螺菌、螺杆菌)。 按细菌的生活方式来分类,分为两大类:自养菌和异养菌,其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求来分类,可分为需氧(完全需氧和微需氧)和厌氧(不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧)细菌。按细菌生存温度分类,可分为喜冷、常温和喜高温三类。细菌的发现者:荷兰商人安东·列文虎克。
细菌是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有 5×10的三十次方个。细菌的个体非常小,目前已知最小的细菌只有0.2微米长,因此大多只能在显微镜下看到它们。细菌一般是单细胞,细胞结构简单,缺乏细胞核、细胞骨架以及膜状胞器,例如粒线体和叶绿体。基于这些特征,细菌属于原核生物(Prokaryota)。原核生物中还有另一类生物称做古细菌(Archaea),是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称做真细菌(Eubacteria)。
细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最着名的种类之一是海栖热袍菌(Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小部份。细菌域下所有门中,只有约一半包含能在实验室培养的种类。
细菌的营养方式有自营及异营,其中异营的腐生细菌是生态系中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。
⑻ 试述微生物群体生长规律生产中如何用这种规律提高产品的产量和质量
我摘自网页内容,具体分成两个部分,希望对你有用处
细菌群体生长规律
细菌接种到均匀的液体培养基后,当细菌以二分裂法繁殖,分裂后的子细胞都具有生活能力。在不补充营养物质或移去培养物,保持整个培养液体积不变条件下,以时间为横坐标,以菌数为纵坐标,根据不同培养时间时细菌数量的变化,可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线,这种曲线称为生长曲线称为生长曲线 (growth curve) 。一条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。
1 .迟缓期 (1ag phase) .
又称延滞期、适应期。细菌接种到新鲜培养基而处于一个新的生长环境,因此在一段时间里并不马上分裂,细菌的数量维持恒定,或增加很少。此时胞内的 RNA 、蛋白质等物质含量有所增加,相对地此时的细胞体最大,说明细菌并不是处于完全静止的状态。产生迟缓期的原因,认为是微生物接种到一个新的环境,暂时缺乏足够的能量和必需的生长因子,“种子”老化 ( 即处于非对数生长期 ) 或未充分活化,接种时造成的损伤等。在工业发酵和科研中迟缓期会增加生产周期而产生不利的影响,但是迟缓期无疑也是必需的,因为细胞分裂之前,细胞各成分的复制与装配等也需要时间,因此应该采取一定的措施: ① 通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短; 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 适当扩大接种量等方式缩短迟缓期,克服不良的影响。
2 .对数生长期 (log phase)
又称指数生长期 (exponential Phase) 。细菌经过迟缓期进入对数生长期,并以最大的速率生长和分裂,导致细菌数量呈对数增加,而且细菌内各成分按比例有规律地增加,此时期内的细菌生长是平衡生长。对数生长期细菌的代谢活性、酶活性高而稳定,大小比较一致,生活力强,因而它广泛地在生产上用作“种子”和在科研上作为理想的实验材料。
3 .稳定生长期 (stationary phase)
由于营养物质消耗,代谢产物积累和 pH 等环境变化,逐步不适宜于细菌生长,导致生长速率降低直至零 ( 即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数量 ) ,结束对数生长期,进入稳定生长期。稳定生长期的话细菌数最高并维持稳定。如果及时采取措施,补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条件,如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等可以延长稳定生长期,获得更多的菌体物质或代谢产物。
4 .衰亡期 (decline 或 death Phase)
营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累,细菌死亡速率逐步增加和活细菌逐步减少,标志进入衰亡期。该时期细菌代谢活性降低,细菌衰老并出现自溶。该时期死亡的细菌以对数方式增加,但在衰亡期的后期,由于部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低。
此外,不同的微生物,甚至同一种微生物对不同物质的利用能力是不同的。有的物质可直接被利用 ( 例如葡萄糖或 NH 4 + 等 ) ;有的需要经过一定的适应期后才能获得利用能力 ( 例如乳糖或 NO 3 - 等 ) 。前者通常称为速效碳源 ( 或氮源 ) ,后者称为迟效碳源 ( 或氮源 ) 。当培养基中同时含有这两类碳源 ( 或氮源 ) 时,微生物在生长过程中会产生二次生长现象。连续培养 (continous culture of microorganisms) 是在微生物的整个培养期间,通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。根据生长曲线,营养物质的消耗和代谢产物的积累是导致微生物生长停止的主要原因。因此在微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是实现微生物连续培养的基本原则。
提高产品的产量和质量:
在连续培养里,培养容器中细菌的数量一方面以比生长速率的数量增加,同时又在以稀释率的数量减少。
连续培养有两种类型,恒化器连续培养和恒浊器连续培养。前者是在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质的浓度基本恒定的方式,保持细菌的比生长速率恒定,使生长“不断”进行。培养基中的某种营养物质通常是作为细菌比生长速率的控制因子,这类因子一般是氨基酸、氨和铵盐等氮源,或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐,生长因子等物质。恒化器连续培养通常用于微生物学的研究,筛选不同的变种。后者主要是通过连续培养装置中的光电系统控制培养液中菌体浓度恒定、使细菌生长连续进行的一种培养方式。菌液浓度大小通过光电系统调节稀释率来维持菌数恒定,此种培养方式一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业,从而获得更好的经济效益。
连续培养如用于生产实践上,就称为连续发酵,连续发酵与单批发酵相比有许多优点: ① 高效,它简化了装料,灭菌、生产时间和提高了设备的利用率; ② 自控,便于利用各种仪表进行自动控制; ③ 产品质量较稳定; ④ 节约了大量动力、人力等资源。
连续培养或连续发酵也有其缺点。最主要的是菌种易于退化。其次易遭杂菌污染。此外营养的利用率一般亦低于单批培养。
在生产实践上,连续培养技术已广泛用于酵母菌体的生产,乙醇、乳酸和丙酮 - 丁醇等发酵。以及用假丝酵母进行石油脱蜡或是污水处理中。