微生物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與死亡問(wèn)題演示文稿

微生物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與死亡問(wèn)題演示文稿1目前一頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)2優(yōu)選微生物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與死亡問(wèn)題目前二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)第一節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題微生物的營(yíng)養(yǎng)素微生物的營(yíng)養(yǎng)類型營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送微生物培養(yǎng)基問(wèn)題（略）目前三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)一、微生物的營(yíng)養(yǎng)需求

微生物活細(xì)胞是個(gè)新陳代謝動(dòng)力系統(tǒng)，它要活下去，就必須不斷從環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)物質(zhì)代謝和能量代謝，以實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)向環(huán)境排出“廢物”。微生物的這種物質(zhì)交換對(duì)工業(yè)發(fā)酵至關(guān)重要。營(yíng)養(yǎng)素（nutrients）：指微生物在生命活動(dòng)中從環(huán)境中吸取的用以提供能量、調(diào)節(jié)代謝及合成細(xì)胞物質(zhì)（甚至包括發(fā)酵產(chǎn)物）的原材料。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須能直接地或經(jīng)降解后可以跨膜進(jìn)入細(xì)胞。營(yíng)養(yǎng)(過(guò)程)nutrition：微生物吸收和利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。目前四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)素的分析可把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大致分為元素營(yíng)養(yǎng)和能源營(yíng)養(yǎng)元素營(yíng)養(yǎng)中研究得最透徹的是碳源，能源營(yíng)養(yǎng)可以是化學(xué)物質(zhì)，也可以是非化學(xué)物質(zhì)如光能。一般把為模塊分子（buildingblock）生物合成提供碳骨架（carbonskeletons）的基質(zhì)，通常稱為碳源；而為生命活動(dòng)提供吉布斯自由能（其中只有一部分能被微生物細(xì)胞轉(zhuǎn)化成代謝能）和還原力的基質(zhì)稱為能源。元素營(yíng)養(yǎng)和元素代謝在細(xì)胞生理的研究中仍具有重要地位。舉例：P、Mn、Se（大骨節(jié)?。┠壳拔屙?yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)8種常量元素的一些生理功能及生長(zhǎng)需求量元素生理功能生長(zhǎng)需求量mol/L）CNHOSPKMg細(xì)胞有機(jī)物質(zhì)的組成部分，常作能源蛋白質(zhì)、核酸和輔酶的組成部分組成細(xì)胞的有機(jī)物質(zhì)和水組成細(xì)胞的有機(jī)物質(zhì)和水，有氧呼吸蛋白質(zhì)和某些輔酶的組分核酸、磷脂、核苷酸和某些輔酶組分細(xì)胞中主要的無(wú)機(jī)陽(yáng)離子、某些酶的輔助因子許多酶、葉綠素（光合微生物）的輔助因子，存在于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜>10-210-3--10-410-4~10-310-4~10-310-4~10-3這個(gè)8種常量元素組成了細(xì)菌和真菌干重的98%（平均值）目前六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)元素元素營(yíng)養(yǎng)以C

、O、H、N

含量最多（占細(xì)胞干重的90%~95%），這4種元素具有共同的化學(xué)性質(zhì)是：可通過(guò)共享電子（共有電子對(duì)）而迅速形成共價(jià)鍵。單純由C和H組成的生物分子呈非極性，與水親和力低，使生物體與水環(huán)境之間形成一定的界面，這是生命誕生和存在的必要條件。O、N、S等的參與引起有機(jī)分子電荷分布不均勻，使分子出現(xiàn)極性，能與水分子形成氫鍵而表現(xiàn)親水性。N參加主鏈結(jié)構(gòu)可改善大分子的機(jī)械性能，O、S、P等可在有機(jī)分子間或分子內(nèi)形成橋式連接，影響分子的形狀和性能。目前七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)元素組成：

C、H、O、N、P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Mo（大體16種）。其中C、H、O、N、P占細(xì)胞干重的97%。物質(zhì)組成:

水：約占細(xì)胞濕重的90%。

有機(jī)物：蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、核酸、維生素以及它們的合成中間體和降解物。

無(wú)機(jī)鹽：參與有機(jī)物組成及單獨(dú)存在于細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽等灰分物質(zhì)中的元素。微生物細(xì)胞的化學(xué)組成目前八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)影響微生物細(xì)胞化學(xué)組成的因素微生物的種類：硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、海洋細(xì)菌含有較多的S、Fe、Cl和Na。菌齡：幼齡菌中含氮量較高。培養(yǎng)條件：在氮源豐富的環(huán)境中生長(zhǎng)的微生物含氮量較高。（培養(yǎng)富Se酵母、靈芝等）目前九頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)一些微生物細(xì)胞的元素組成目前十頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)部分發(fā)酵產(chǎn)品的元素組成紅霉素頭孢霉素目前十一頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)二、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型

一般根據(jù)碳源營(yíng)養(yǎng)將微生物分為：異養(yǎng)型微生物和自養(yǎng)型微生物。前者從有機(jī)化合物中獲取組成細(xì)胞的碳（所有的真菌、多數(shù)細(xì)菌及原生動(dòng)物），后者從CO2中獲取碳（CO2的固定，藻類和幾種細(xì)菌），也有兼養(yǎng)型微生物。A

微生物營(yíng)養(yǎng)類型的分類（一）分類標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)類型能源光能營(yíng)養(yǎng)型phototroph化能營(yíng)養(yǎng)型chemotroph（無(wú)機(jī)、有機(jī)）氫供體無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型lithotroph有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型organotroph目前十二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)類型碳源（同化作用）自養(yǎng)型autotroph（碳架物質(zhì)由細(xì)胞自身從CO2還原生成）異養(yǎng)型heterotroph（碳架物質(zhì)從其它有機(jī)物供給）

異化作用需氧型/厭氧型

生長(zhǎng)因子原養(yǎng)型(prototroph)/野生型(wildtype)營(yíng)養(yǎng)缺陷型auxotroph

合成氨基酸能力氨基酸自養(yǎng)型aminoacidautotroph氨基酸異養(yǎng)型aminoacidheterotroph

取食方式滲透營(yíng)養(yǎng)型osmotroph吞噬營(yíng)養(yǎng)型phagotroph

取得死或活有機(jī)物腐生saproghytism寄生parasitismB

微生物營(yíng)養(yǎng)類型的分類（二）目前十三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)C微生物的營(yíng)養(yǎng)類型（三）營(yíng)養(yǎng)類型能源氫供體基本碳源實(shí)例光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型（PLA）光無(wú)機(jī)物CO2紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌、藻類光能有機(jī)異養(yǎng)型（POH）光有機(jī)物CO2及簡(jiǎn)單有機(jī)物紅螺細(xì)菌化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型（CLA）無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物CO2硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌化能有機(jī)異養(yǎng)型（COH）有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物絕大多數(shù)細(xì)菌和全部真核微生物目前十四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌沒(méi)有專門(mén)的攝食和排泄“器官”，各種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞主要依賴于細(xì)胞質(zhì)膜的功能。盡管細(xì)胞壁對(duì)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞有一定的障礙。（G+細(xì)胞壁能阻止10000Da的葡聚糖，真菌只允許分子質(zhì)量相對(duì)較小的化合物通過(guò)細(xì)胞壁）注意：存在于水相中的化學(xué)物質(zhì)如何跨過(guò)疏水的膜？這些化合物如何克服濃度梯度向高濃度運(yùn)輸？三、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的跨膜輸送目前十五頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)微生物是通過(guò)細(xì)胞膜的滲透和選擇吸收作用而從外界吸取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的。被動(dòng)吸收

簡(jiǎn)單擴(kuò)散（順濃度梯度）促進(jìn)擴(kuò)散（借助載體，不耗能）主動(dòng)吸收

主動(dòng)運(yùn)輸（耗能，借助載體）基團(tuán)移位（耗能，借助載體，結(jié)構(gòu)有變化）原生動(dòng)物——膜泡運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的跨膜輸送基本類型目前十六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)A簡(jiǎn)單擴(kuò)散

simplediffusion無(wú)載體蛋白參與下，單純依靠物理擴(kuò)散方式輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。特點(diǎn)：輸送動(dòng)力：濃度梯度輸送方向：順濃度梯度輸送物質(zhì)：一些非極性小分子如：O2、N2、苯等一些不帶電荷但顯極性的小分子如：水、尿素、NH3、甘油、CO2、脂肪酸和某些醇等目前十七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)B促進(jìn)擴(kuò)散facilitateddiffusion在特異性載體蛋白的協(xié)助下，不消耗能量的一類擴(kuò)散性運(yùn)輸方式。普遍存在于真核生物，原核生物中僅有幾例。特點(diǎn)：

輸送動(dòng)力：濃度梯度

輸送方向：順濃度梯度

載體蛋白：需要，具有特異性

輸送物質(zhì)：真核微生物對(duì)許多糖類的吸收、大腸桿菌對(duì)甘油的吸收及運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌和牛鏈球菌對(duì)葡萄糖的吸收。

輸送機(jī)制：被輸送的物質(zhì)與相應(yīng)的載體之間存在一種親和力。一些細(xì)菌通常有不同的載體蛋白分別來(lái)完成AA、糖、維生素和無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)的運(yùn)輸。思考：載體---蛋白質(zhì)---誘變---輸送增強(qiáng)或削弱目前十八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的一些載體多樣性主要促進(jìn)超家族（majorfacilitatorsuperfamily）目前十九頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)核苷和核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)家族目前二十頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)革蘭氏陰性細(xì)菌糖特異孔結(jié)構(gòu)家族目前二十一頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)C主動(dòng)運(yùn)輸activetransport

在消耗能量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的濃縮，而且跨膜前后沒(méi)有任何化學(xué)變化發(fā)生的輸送機(jī)制。特點(diǎn)：

輸送動(dòng)力：代謝能量

輸送方向：逆濃度梯度（由低到高）

載體蛋白：需要，具有特異性

輸送物質(zhì)：氨基酸、某些糖、Na、K

等。

輸送機(jī)制：代謝能量改變底物與載體之間的結(jié)合力。目前二十二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前二十三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)D

基團(tuán)移位grouptranslocation被輸送的基質(zhì)分子在膜內(nèi)經(jīng)受了共價(jià)的改變，以被修飾的形式進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的輸送機(jī)制（需要載體、代謝能、酶）。特點(diǎn)：

輸送動(dòng)力：代謝能量,PEP上的高能磷酸鍵

輸送方向：逆濃度梯度

載體蛋白：磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)

被輸送物質(zhì)在輸送前后的存在狀態(tài)：在細(xì)胞膜內(nèi)被磷酸化目前二十四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)輸送機(jī)制：磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（PTS）

酶Ⅰ：非特異性，存在于細(xì)胞質(zhì)中酶Ⅱ：特異性(誘導(dǎo)型)，存在于膜上因子Ⅲ：特異性，存在于細(xì)胞質(zhì)中

HPr(組氨酸蛋白質(zhì)/熱穩(wěn)定蛋白質(zhì))：非特異性，存在于細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖的跨膜輸送目前二十五頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前二十六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)E

膜泡運(yùn)輸Membranevesicletransport通過(guò)趨化性運(yùn)動(dòng)靠近營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將它吸附到膜表面，形成膜泡，并進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。胞吞作用：顆粒物質(zhì)胞飲作用：活細(xì)胞不靠滲透性而靠膜的凸或凹攝取溶液狀態(tài)物質(zhì)的現(xiàn)象。目前二十七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)四種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較目前二十八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)F真核微生物細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的跨膜輸送不帶電的分子包括極性和非極性小分子容易透過(guò)線粒體內(nèi)膜如：水、氧、二氧化碳、氨、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等帶電的分子或離子需借助載體通過(guò)線粒體內(nèi)膜如：磷酸鹽、硫酸鹽、ADP、ATP、PYR、TCA環(huán)中的有機(jī)酸、Glu、Asp、Orn（鳥(niǎo)氨酸）、Cit（瓜氨酸）、?；鈮A、PEP等NAD（P）+/NADPH、NADH、CoA和?；鵆oA不能跨過(guò)線粒體內(nèi)膜目前二十九頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)G代謝中間產(chǎn)物排出細(xì)胞的機(jī)制氨基酸的釋出微生物細(xì)胞內(nèi)氨基酸庫(kù)（AApool)內(nèi)存在最多的氨基酸是谷氨酸。近年來(lái)的研究表明：谷氨酸棒桿菌中Glu、Lys、Ile及Thr的釋出以及大腸桿菌中Glu、Thr的釋出都是借助載體的輸送過(guò)程。但即使借助載體輸送，膜脂質(zhì)雙層分子結(jié)構(gòu)的組成及分子排列的緊密程度仍會(huì)影響到Glu的排出。谷氨酸的吸收是主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程。目前三十頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)核苷酸的釋出借助于細(xì)胞形態(tài)的改變（Mn++）胞外酶的釋出是由信號(hào)肽決定，分泌蛋白被連接上一段分泌載體（信號(hào)肽），將酶定位在膜外。如何構(gòu)建這種“信號(hào)肽”載體？有利于某些酶的分泌目前三十一頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)如何促進(jìn)特定物質(zhì)的輸入和輸出？（或吸收和分泌）物質(zhì)輸送與工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)性（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和發(fā)酵產(chǎn)物的合成與分泌）

能量的來(lái)源（ATP、膜電位）主動(dòng)輸送--→耗能→代謝→生長(zhǎng)→產(chǎn)物合成→工業(yè)生產(chǎn)思考與討論

之一物質(zhì)輸送問(wèn)題目前三十二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)加入解偶聯(lián)劑如：2,4-二硝基苯酚

破壞質(zhì)膜內(nèi)外的質(zhì)子梯度，使一些物質(zhì)不能輸送，能量問(wèn)題？加入電子傳遞鏈抑制劑如：KCN

CN-與Fe++形成絡(luò)合物破壞細(xì)胞色素加入能量轉(zhuǎn)移抑制劑如：寡酶素

阻塞ATP酶的“質(zhì)子井”，使能量合成受阻競(jìng)爭(zhēng)及飽和效應(yīng)

推測(cè)輸送過(guò)程有載體參與營(yíng)養(yǎng)物輸送前后性質(zhì)變化---泡囊試驗(yàn)

推測(cè)輸送過(guò)程有酶參與思考與討論之二營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送機(jī)制探討目前三十三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)一般的載體是蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的一切屬性。載體與酶是有區(qū)別的（前者不發(fā)生共價(jià)變化）載體有天然的，由DNA編碼，經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯產(chǎn)生，可用遺傳手段修飾。載體是可調(diào)控的（可誘導(dǎo)產(chǎn)生、活性可調(diào)）載體可人工構(gòu)建（諸如：潔霉素、短桿菌肽）細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸及代謝中有哪些載體呢？5

思考與討論之三物質(zhì)輸送的載體問(wèn)題目前三十四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)第二節(jié)微生物的生長(zhǎng)問(wèn)題生長(zhǎng)：個(gè)體體積的增大及細(xì)胞原生質(zhì)總量的增加。繁殖：個(gè)體數(shù)量的增多。群體生長(zhǎng)：包含了個(gè)體生長(zhǎng)和繁殖休眠與死亡Microbialgrowthcurveinaclosedsystem目前三十五頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)一、微生物個(gè)體細(xì)胞的生長(zhǎng)A細(xì)菌的生長(zhǎng)與繁殖目前三十六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)B絲狀菌的生長(zhǎng)與繁殖

曲霉菌分生孢子形成的過(guò)程目前三十七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)二、微生物生長(zhǎng)的測(cè)定A直接計(jì)數(shù)法顯微計(jì)數(shù)法酵母菌、霉菌孢子：血球計(jì)數(shù)器細(xì)菌：Petroff-Hausser或

Helber計(jì)數(shù)器

目前三十八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)B電子自動(dòng)計(jì)數(shù)法

Coulter電子計(jì)數(shù)器可測(cè)定細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞大小分布。細(xì)胞呼吸熵、活化能、氧化還原電位目前三十九頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)C間接計(jì)數(shù)法薄膜過(guò)濾計(jì)數(shù)法微孔濾膜如硝化纖維素薄膜適用：量大、含菌濃度低的樣品目前四十頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)平板菌落計(jì)數(shù)法

適用：?jiǎn)渭?xì)胞或單孢子菌懸液方法：傾注平板、涂布平板

CFU：colony-formingunit目前四十一頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)

MPN(Mostprobablenumber)將樣品作10倍系列稀釋，接種液體試管，培養(yǎng)后記錄出現(xiàn)生長(zhǎng)的試管數(shù)，查表并計(jì)算。例：某一細(xì)菌在稀釋法中的生長(zhǎng)情況如下

稀釋度10-410-510-610-710-8

重復(fù)數(shù)55555

生長(zhǎng)管數(shù)55410

數(shù)量指標(biāo)“541”，查統(tǒng)計(jì)分配表原菌液中的活菌數(shù)=1.7×106

個(gè)/dLD液體稀釋法（或然率法）目前四十二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)E其他方法測(cè)定細(xì)胞物質(zhì)的量測(cè)定細(xì)胞干重法比濁法測(cè)定細(xì)胞總含氮量法

霉菌菌絲長(zhǎng)度的測(cè)定菌落直徑測(cè)定法：

U型管測(cè)定法：目前四十三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)比濁法目前四十四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)三、微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律A細(xì)菌生長(zhǎng)曲線growthcurve

將少量細(xì)菌接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，定時(shí)取樣測(cè)定細(xì)胞密度（CFU），以活細(xì)胞數(shù)的對(duì)數(shù)對(duì)培養(yǎng)時(shí)間所作出的曲線稱為生長(zhǎng)曲線。目前四十五頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)細(xì)菌群體生長(zhǎng)曲線

目前四十六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)1延遲期（lagphase

調(diào)整期）活細(xì)胞數(shù)：基本不變細(xì)胞生理特點(diǎn)：分裂遲緩、代謝活躍出現(xiàn)的原因：調(diào)整代謝，適應(yīng)新環(huán)境影響因素：菌種的遺傳性；種齡；接種量；培養(yǎng)基組分及培養(yǎng)條件縮短措施：擴(kuò)大接種量，保持培養(yǎng)基成分的一致性目前四十七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)2對(duì)數(shù)期logphase/exponentialphase活細(xì)胞數(shù)：呈幾何級(jí)數(shù)增加細(xì)胞的生理特點(diǎn)：細(xì)胞生長(zhǎng)速率最大；細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)；酶系活躍，代謝旺盛目前四十八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)在最適條件下幾種微生物的世代時(shí)間目前四十九頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)3平衡期stationaryphase活細(xì)胞數(shù)：動(dòng)態(tài)平衡出現(xiàn)原因：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗；有生理毒性代謝產(chǎn)物的積累；環(huán)境條件（pH,氧化還原電位）的改變對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)不利細(xì)胞生理特點(diǎn)：分裂速度降低；活細(xì)胞數(shù)達(dá)到最大值；開(kāi)始積累儲(chǔ)藏物質(zhì)；積累發(fā)酵產(chǎn)物；芽孢細(xì)菌產(chǎn)生芽孢目前五十頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)4衰亡期declinephase/deathphase活細(xì)胞數(shù)：逐漸下降細(xì)胞生理特點(diǎn)：細(xì)胞內(nèi)顆粒更加明顯，出現(xiàn)液泡細(xì)胞出現(xiàn)異常形態(tài)細(xì)胞死亡伴隨自溶目前五十一頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)B真菌的生長(zhǎng)曲線酵母菌的生長(zhǎng)曲線：與細(xì)菌相似絲狀真菌的生長(zhǎng)曲線

三個(gè)時(shí)期

各期特征生長(zhǎng)停滯期孢子萌發(fā)前的時(shí)期迅速生長(zhǎng)期菌絲伸長(zhǎng)及分枝衰退期菌絲體干重下降伴隨自溶目前五十二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)葡萄糖和乳糖共存時(shí)大腸桿菌的二次生長(zhǎng)曲線麥芽糖和蔗糖共存時(shí)釀酒酵母的二次生長(zhǎng)曲線C多種碳源及復(fù)合培養(yǎng)基存在下的微生物的生長(zhǎng)目前五十三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)四微生物的培養(yǎng)A分批培養(yǎng)batchculture

將微生物置于一定容積的培養(yǎng)基中，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)生長(zhǎng)，最后一次收獲的培養(yǎng)方法。搖瓶培養(yǎng)發(fā)酵罐培養(yǎng)目前五十四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)B補(bǔ)料分批培養(yǎng)

適用對(duì)象：底物對(duì)菌體生長(zhǎng)或產(chǎn)物形成具有抑制作用方法：階段式補(bǔ)料連續(xù)補(bǔ)料----流加發(fā)酵

目前五十五頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)C連續(xù)培養(yǎng)continuousculture

當(dāng)微生物以分批培養(yǎng)的方式培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期后，向培養(yǎng)器中不斷補(bǔ)充新鮮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并以同樣速度排出培養(yǎng)物，使微生物的增殖速度及培養(yǎng)基中的總菌量保持不變的培養(yǎng)方法。目前五十六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)分批培養(yǎng)與連續(xù)培養(yǎng)的關(guān)系目前五十七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)連續(xù)培養(yǎng)裝置目前五十八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)恒濁連續(xù)培養(yǎng)概念：不斷調(diào)節(jié)流速而使培養(yǎng)液的濁度(菌體密度)保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法反應(yīng)器：恒濁器（turbidostat）目的：不斷提供具有一定生理狀態(tài)的細(xì)胞，得到以最高生長(zhǎng)速率進(jìn)行生長(zhǎng)的培養(yǎng)物。應(yīng)用：獲得大量的菌體獲得與菌體生長(zhǎng)相平衡的代謝產(chǎn)物。

目前五十九頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)連續(xù)發(fā)酵的應(yīng)用

連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)

提高設(shè)備利用率便于自動(dòng)化控制產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定節(jié)省人力、物力，水、電、氣負(fù)荷均衡連續(xù)發(fā)酵的缺點(diǎn)菌種易退化易污染雜菌營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率低于分批發(fā)酵目前六十頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)D同步培養(yǎng)物synchronousculture

在同一時(shí)刻，所有的細(xì)胞都處于細(xì)胞周期中的同一階段的培養(yǎng)物叫同步培養(yǎng)物。

Synchronouscultureisaformofcultureonwhichallthecellspaththroughthesamestageofthecellcycleatthesametime。用途：種子液、誘變育種、細(xì)胞融合、生理試驗(yàn)?zāi)壳傲豁?yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)機(jī)械法：依據(jù)處于不同生長(zhǎng)階段的細(xì)胞的大小不同密度梯度離心分離法過(guò)濾分離法

調(diào)整生理?xiàng)l件的同步法——誘導(dǎo)法

溫度調(diào)整法：亞適溫度/最適溫度營(yíng)養(yǎng)條件調(diào)整法：營(yíng)養(yǎng)豐富培養(yǎng)基/無(wú)N培養(yǎng)基用最高穩(wěn)定期細(xì)胞接種誘導(dǎo)芽孢或孢子萌發(fā)抑制DNA合成抑制蛋白質(zhì)合成獲得同步培養(yǎng)物的方法目前六十二頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)A細(xì)胞的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的得率得率系數(shù)：表示消耗單位重量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所形成的細(xì)胞量或產(chǎn)物的數(shù)量。碳源消耗：細(xì)胞合成、產(chǎn)物合成、細(xì)胞維持乙醇發(fā)酵：葡萄糖理論轉(zhuǎn)化率：2mol乙醇/mol葡萄糖實(shí)際轉(zhuǎn)化率：90%~95%菌體生長(zhǎng)與發(fā)酵產(chǎn)物生成目前六十三頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的類型及其發(fā)酵特點(diǎn)

偶聯(lián)型、部分偶聯(lián)型、非偶聯(lián)型劃分的依據(jù)：

發(fā)酵產(chǎn)物形成的速度和菌體生長(zhǎng)速度之間的關(guān)系。B營(yíng)養(yǎng)消耗及產(chǎn)物形成目前六十四頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)代謝產(chǎn)物的積累與菌體生長(zhǎng)平行產(chǎn)物生成的速率為：dp/dt=mX/Yp/c產(chǎn)物生成的比速率：qp=dp/Xdt=m/Yp/c

式中Yp/c：每克細(xì)胞的產(chǎn)物克數(shù)（g產(chǎn)物/g細(xì)胞）

產(chǎn)物菌體類：酵母、蘑菇菌絲、蘇云金桿菌糖類厭氧發(fā)酵：酒精發(fā)酵

（1）與生長(zhǎng)偶聯(lián)的產(chǎn)物的生物合成目前六十五頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)偶聯(lián)型發(fā)酵目前六十六頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)發(fā)酵特點(diǎn)：菌體生長(zhǎng)一段時(shí)間后產(chǎn)物才開(kāi)始合成，合成速率與生長(zhǎng)速率有一段平行期，生長(zhǎng)速率減低或停止后產(chǎn)物繼續(xù)較快合成。產(chǎn)物生成速率為:

dp/dt=adX/dt+bX產(chǎn)物生成的比速率：

qp

=am+b

（2）與生長(zhǎng)部分偶聯(lián)的產(chǎn)物的生物合成目前六十七頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)部分偶聯(lián)型發(fā)酵目前六十八頁(yè)\總數(shù)七十七頁(yè)\編于十八點(diǎn)發(fā)酵特點(diǎn)：菌體生長(zhǎng)速度減低或停止后產(chǎn)物較快合成產(chǎn)物生成的速率：

dp/dt=bX產(chǎn)物生成的比速率：qp=