第2章浸礦用細菌

2.1細菌的基本知識 2.1.1細菌的形態(tài)(xíngtài)

球菌(Coccus)

桿菌(Bacillus)

螺旋菌(Spirlla)

其他形狀的細菌Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二章：浸礦用細菌(xìjūn)第一頁，共八十頁。精選ppt2.1.1細菌(xìjūn)的形態(tài)Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二頁，共八十頁。精選ppt細菌(xìjūn)的分類球菌(qiújūn)(Coccus)桿菌(Bacillus)螺旋菌(Spirlla)其他形狀的細菌Microbio－h(huán)ydrometallurgy第三頁，共八十頁。精選ppt球菌(qiújūn)(Coccus)球菌(qiújūn)單球菌(qiújūn)雙球菌四聯球菌八疊球菌葡萄球菌鏈球菌Microbio－h(huán)ydrometallurgy第四頁，共八十頁。精選pptMicrobio－h(huán)ydrometallurgy單球菌(qiújūn)（顯微鏡下圖）單球菌(qiújūn)(singlecoccus)第五頁，共八十頁。精選pptMicrobio－h(huán)ydrometallurgy雙球菌(doublecoccus)......................................................................雙球菌（顯微鏡下示意圖）肺炎(fèiyán)雙球菌第六頁，共八十頁。精選ppt四聯球菌(qiújūn)(Micrococcuslactis)Microbio－h(huán)ydrometallurgy四聯球菌(qiújūn)顯微鏡下示意圖

電鏡照片(zhàopiàn)第七頁，共八十頁。精選ppt八疊球菌(qiújūn)(Sarcinaureae)

八疊球菌(qiújūn)（顯微鏡下示意圖）Microbio－h(huán)ydrometallurgy尿素(niàosù)八疊球菌第八頁，共八十頁。精選ppt葡萄球菌(pútáoqiújūn)(Staphylococcusaureus)Microbio－h(huán)ydrometallurgy

電鏡照片(zhàopiàn)(SEM)顯微鏡下的金黃色葡萄球菌第九頁，共八十頁。精選ppt鏈球菌鏈球菌（顯微鏡下示意圖）鏈球菌（SEM照片(zhàopiàn)）Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十頁，共八十頁。精選ppt桿菌(gǎnjūn)（bacillus）顯微鏡下的桿菌(gǎnjūn)示意圖Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十一頁，共八十頁。精選ppt螺旋菌（Spirlla)

Microbio－h(huán)ydrometallurgy

弧菌(vibrio)

螺菌(spirllum）

螺旋體(spirochaeta)第十二頁，共八十頁。精選ppt顯微鏡下的螺旋菌Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十三頁，共八十頁。精選ppt幽門(yōumén)螺旋菌左：顯微(xiǎnwēi)數碼攝像右：結構(jiégòu)示意圖Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十四頁，共八十頁。精選ppt特殊形態(tài)(xíngtài)的細菌Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十五頁，共八十頁。精選ppt2.1.2細菌(xìjūn)細胞的結構

Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十六頁，共八十頁。精選ppt細菌細胞(xìbāo)的結構

細胞壁

細胞壁以內的構造(gòuzào)—原生質體

細胞壁以外的構造Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十七頁，共八十頁。精選ppt（一）細胞壁（cellwall)a.細胞壁的結構b.細胞壁的功能(gōngnéng)c.細胞壁的化學組成d.無壁細胞與原生質體e.觀察細菌的方法Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十八頁，共八十頁。精選ppta.細菌(xìjūn)細胞壁（cellwall）的結構Microbio－h(huán)ydrometallurgy第十九頁，共八十頁。精選pptb.細胞壁的功能(gōngnéng)固定細胞外形協助鞭毛運動保護細胞免受外力的損傷為正常(zhèngcháng)細胞分裂所必需阻攔有害物質進入細胞與細菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性密切相關Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十頁，共八十頁。精選pptc.細胞壁化學(huàxué)組成高等植物(gāoděngzhíwù)纖維素

霉菌(méjūn)幾丁質酵母甘露聚糖，葡聚糖

細菌肽聚糖N－乙酰葡萄糖胺N－乙酰胞壁酸短肽脂多糖磷壁酸Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十一頁，共八十頁。精選pptd.無壁細胞(xìbāo)細胞(xìbāo)與原生質體Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十二頁，共八十頁。精選ppte.觀察細菌(xìjūn)的方法(1)觀察工具(gōngjù)(2)觀察方法Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十三頁，共八十頁。精選ppt(1)觀察(guānchá)工具（tools）普通光學顯微鏡（Microscope）暗視野顯微鏡相差(xiānɡchà)顯微鏡熒光顯微鏡電子顯微鏡（SEM）Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十四頁，共八十頁。精選ppt相差(xiānɡchà)顯微鏡 其基本原理：把透過標本的可見光的相

位差變成振幅差，從而提高了標本內各種結構之間的對比度，使標本中的結構清晰可辨；若觀察生長在培養(yǎng)瓶中的生物細胞(xìbāo)，則需應用倒置相差顯微鏡。它與相差顯微鏡基本相同，它的特點是物鏡安裝在載物臺的下方，光源及長焦距聚光器安裝在載物臺的上方；可以對體外培養(yǎng)細胞(xìbāo)進行長時間觀察、拍照、攝電影及錄像等以記錄生活細胞(xìbāo)的行為。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十五頁，共八十頁。精選ppt暗視野顯微鏡 暗視野顯微鏡由於不將透明光射入直接觀察系統(tǒng)，無物體時，視野暗黑，不可能(kěnéng)觀察到任何物體，當有物體時，以物體衍射回的光與散射光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體，照明光大部分被折回，由於物體(標本)所在的位置結構，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的變化。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十六頁，共八十頁。精選ppt螢光(yínɡɡuānɡ)顯微鏡

在螢光顯微鏡上，必須在標本的照明光中，選擇出特定波長的激發(fā)光，以產生螢光，然后必須在激發(fā)光和螢光混合的光線中，單把螢光分離出來以供觀察。因此，在選擇特定波長中，濾光鏡系統(tǒng)，成為極其重要的角色。

螢光顯微鏡原理：

(A)光源：光源幅射出各種波長的光(以紫外至紅外)。

(B)激勵濾光源：透過能使標本產生螢光的特定波長的光，同時(tóngshí)阻擋對激發(fā)螢光無用的光。

(C)螢光標本：一般用螢光色素染色。

(D)阻擋濾光鏡：阻擋掉沒有被標本吸收的激發(fā)光有選擇地透射螢光，在螢光中也有部分波長被選擇透過。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十七頁，共八十頁。精選ppt掃描(sǎomiáo)是電子顯微鏡（SEM）

SEM特別適用於研究標本表面的細微構造

先標本表面先鍍上一薄薄的一層黃金l利用電子束掃描標本表面→電子束激發(fā)了標本表面的電子→被激發(fā)的電子被聚集后再聚焦於螢幕上（顯現標本表面的形態(tài)）

SEM的景深很深→可供顯示(xiǎnshì)三度空間的形態(tài)

3.缺點：

(1)先前用來處理標本的化學或物理方法→會殺死細胞

(2)顯微照片上會出現一些活細胞所沒有的添加物Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十八頁，共八十頁。精選ppt（二）觀察(guānchá)的方法細菌(xìjūn)染色法死菌正染色(rǎnsè)負染色：簡單染色法鑒別染色法

革蘭氏染色法

抗酸性染色法芽孢染色法莢膜染色法等姬姆薩染色法活菌:用美藍或TTC（氯化三苯基四唑）等作活菌染色Microbio－h(huán)ydrometallurgy第二十九頁，共八十頁。精選ppt細胞壁與革蘭氏染色(rǎnsè)Microbio－h(huán)ydrometallurgy甲菌乙菌媒染碘液脫色乙醇復染沙黃紫色（G＋）紅色(G-)初染結晶紫第三十頁，共八十頁。精選ppt（二）細胞壁以內(yǐnèi)的構造—原生質體1.細胞膜（cellmembrane）2.細胞質和內含(nèihán)物(cytoplasmandinclusionbody)

3.核區(qū)(nuclearregionorarea)4.特殊的休眠構造—芽孢(endospore,spore)Microbio－h(huán)ydrometallurgy第三十一頁，共八十頁。精選ppt細胞膜（cellmembrane）StructureofCytoplasmicMembraneMicrobio－h(huán)ydrometallurgy第三十二頁，共八十頁。精選ppt細胞膜示意圖Microbio－h(huán)ydrometallurgyabcdefa:內嵌蛋白(dànbái);b、c:內嵌蛋白(dànbái)或整合蛋白(dànbái)d:外周蛋白;e:多酶復合體;f:脂雙分子層第三十三頁，共八十頁。精選ppt（三）細胞壁以外(yǐwài)的構造Microbio－h(huán)ydrometallurgy糖被（glycocalyx）鞭毛(biānmáo)(flage,復flaglla)菌毛（fimbria,復fimbriae）性毛（pili,單數pilus）第三十四頁，共八十頁。精選ppt各種鞭毛(biānmáo)的形態(tài)Microbio－h(huán)ydrometallurgy第三十五頁，共八十頁。精選ppt2.2浸礦用細菌(xìjūn)浸礦用細菌(xìjūn)的分類：中溫細菌中等(zhōngděng)嗜熱細菌高溫菌Microbio－h(huán)ydrometallurgy氧化亞鐵硫桿菌（T.f）氧化硫硫桿菌（T.t）氧化亞鐵微螺菌（L.f）Thiobacilluscaldus嗜熱鐵氧化鉤端螺菌（L.t）耐熱氧化硫硫桿菌（S.f）硫化葉菌氨基酸變性菌第三十六頁，共八十頁。精選ppt2.2.1浸礦微生物種類(zhǒnglèi)自養(yǎng)(zìyǎnɡ)菌：在生長和繁殖過程中，不需要任何有機營養(yǎng)，而是完全靠各種無機鹽而生存的這類微生物。異養(yǎng)菌：需要提供現成有機營養(yǎng)才能生存的一類微生物。 與礦物浸出有關的微生物大部分屬于自養(yǎng)菌，某些異養(yǎng)菌也可以溶浸金屬礦物，在生產中得到實際應用的主要是自養(yǎng)類微生物。第三十七頁，共八十頁。精選ppt自養(yǎng)(zìyǎnɡ)化能菌的特征 1)靠氧化培養(yǎng)基中的亞鐵離子或硫化合物取得能量以空氣中的CO2作為碳源，并吸收培養(yǎng)基中的氮、磷等無機鹽營養(yǎng)，合成菌體細胞。

2)菌的生活(shēnghuó)需要氧氣，屬于好氧菌，它們廣泛生活(shēnghuó)于金屬硫化礦和煤礦等礦山的酸性礦坑水中。

3)除利用的能源有差異外，其他性質都十分相近。第三十八頁，共八十頁。精選ppt說明(shuōmíng)：

氧化硫硫桿菌、氧化鐵鐵桿菌和氧化鐵硫桿菌三種自養(yǎng)菌的性能十分(shífēn)相近，而且難以將它們分開，所以有人視它們?yōu)橐环N菌，定名為氧化鐵硫桿菌。第三十九頁，共八十頁。精選ppt2.2.2中溫細菌(xìjūn) 中溫浸礦細菌中最重要的是礦質化學營養(yǎng)(yíngyǎng)細菌，它們嗜酸最適pH1.5～2.0,專性自養(yǎng),最適生長溫度為25℃～35℃.通常只存活一個星期左右，它可將硫代硫酸鹽氧化成元素硫，又將元素硫氧化成硫酸。

Microbio－h(huán)ydrometallurgy第四十頁，共八十頁。精選ppt2.2.2.1氧化亞鐵硫桿菌(gǎnjūn)(T.f菌) (氧化亞鐵硫桿菌Thiobacillusferrooxidans簡稱T.f) T.f菌被認為是酸性環(huán)境中浸礦的主導菌種,T.f菌主要代謝是氧化Fe2+為Fe3+而獲得能量,亦可氧化硫化礦物、元素硫、及可溶硫化合物,如硫代硫酸鹽,甚至可氧化溶液中的一價銅離子及二價錫離子,并對溶液中的Cu2+,Ca2+,Mg2+,Fe3+,Ag+,Au+等金屬(jīnshǔ)離子具有一定的耐受力,同時固定二氧化碳以生長。該菌種浸礦的適宜溫度為30～35℃,溫度過高或過低,其浸礦性能均下降。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第四十一頁，共八十頁。精選pptT.f菌的SEM照片(zhàopiàn)圖T.f菌的一組SEM照片(zhàopiàn)Microbio－h(huán)ydrometallurgy第四十二頁，共八十頁。精選ppt2.2.2.2氧化硫硫桿菌(gǎnjūn)(T.t菌)氧化硫硫桿菌(Thiobacillusthooxidans簡稱T.t)

這種菌不能氧化亞鐵離子,但能夠生長在元素硫及一些可溶性硫化合物上,將浸出過程中產生(chǎnshēng)的元素硫氧化。能增強浸礦作用。Microbio－h(huán)ydrometallurgy圖T.t菌的SEM照片(zhàopiàn)第四十三頁，共八十頁。精選ppt2.2.2.3氧化亞鐵微螺菌(L.f菌)氧化亞鐵微螺菌(Leptospirillumferrooxidans簡稱L.f) 1974年,Balashova等人從Armenia銅礦分離出L.f菌株,發(fā)現它只能氧化(yǎnghuà)溶液中的亞鐵離子,對元素硫及硫化礦物無氧化(yǎnghuà)作用。Microbio－h(huán)ydrometallurgy圖L.f菌的SEM照片(zhàopiàn)第四十四頁，共八十頁。精選ppt2.2.3中等(zhōngděng)嗜熱細菌 主要為硫桿菌屬Sulfobacillus的TH株系,在50℃左右依賴黃鐵礦、黃銅礦生長.絕大多數需要酵母提取液或某種有機物為營養(yǎng)物. 1992年Golovacheva.R.S.等分離出微螺菌屬的一種中等嗜熱菌L.thermoferrooxidans，其適應(shìyìng)溫度范圍為45～50°C，最佳pH為1.65～1.9，如圖5所示，該菌螺旋狀，有鞭毛，嗜氧，只能氧化水溶液與礦物中，屬硫桿菌屬，不能氧化亞鐵，可氧化還原態(tài)硫。圖.等嗜熱菌L.thermoferrooxidans的SEM照片(zhàopiàn)Microbio－h(huán)ydrometallurgy第四十五頁，共八十頁。精選ppt2.2.4高溫(gāowēn)菌(Thermocidophiles) 嗜酸嗜高溫古細菌（Thermocidophiliarchaebacteria）是微生物進化的一個獨支系，共四個種屬能氧化硫化物，即：硫化葉菌(Sulfololus),氨基酸變性菌(Acidanus),金屬球菌(Metallosphaera)和硫化小球菌(Sulfurococcus)都極端(jíduān)嗜高溫、嗜酸，球狀無鞭毛，不游動，直徑為1μm，多分布在含硫溫泉中。近年來，云南熱溫泉水中發(fā)現了一種高溫菌，在65溫度下浸出黃銅礦，其速率為氧化亞鐵硫桿菌的6倍，其形貌如圖6所示，是一種嚴格無機化能自養(yǎng)型嗜熱嗜酸菌圖.云南熱溫泉水中的高溫(gāowēn)菌（×40000）Microbio－h(huán)ydrometallurgy第四十六頁，共八十頁。精選ppt2.3細菌的采集(cǎijí)、培養(yǎng)與馴化Microbio－h(huán)ydrometallurgy2.3.1浸礦細菌的采集 目前,生物浸出中最重要的浸礦細菌是以轉化還原態(tài)硫、亞鐵為標志的兩種類型的短桿菌屬。它們具有專性好氧,嗜酸性,以氨、硫酸鹽、磷酸鹽、鉀、鈣、鎂等無機物為養(yǎng)料,生長所需的碳和氧從空氣中攝取等特性,是浸礦中必要的酸性介質和強氧化劑。這兩種類型的細菌相對集中地存在于金屬(jīnshǔ)硫化礦、氧化礦以及煤礦的酸性礦坑水和土壤中,采集這類細菌的最佳采樣點是銅礦、鈾礦、金礦等有酸性礦坑水的地方。第四十七頁，共八十頁。精選ppta.采集(cǎijí)地點 浸礦細菌可分布于土壤、水體及空氣中，但較為集中的地方是金屬硫化礦及煤礦的酸性礦坑(kuàngkēng)水。所以采集這類菌的最佳取樣點是煤礦、銅礦、鈾礦等有酸性礦坑水的地方。如，礦坑水的pH值為1.5～3.5并呈棕色（說明有Fe3+存在），則很可能存在氧化鐵硫桿菌。第四十八頁，共八十頁。精選pptb.采集(cǎijí)方法

取50~250mL細口瓶、洗凈并配好膠塞，用牛皮紙包扎好瓶口，置于120℃烘箱滅菌20min，冷卻(lěngquè)后可作為細菌取樣瓶，帶取樣瓶到上述礦山取酸性坑水。第四十九頁，共八十頁。精選ppt2.3.2浸礦細菌(xìjūn)的培養(yǎng)(一）培養(yǎng)步驟

1)配好的培養(yǎng)基用蒸汽滅菌15min后，在無菌操作下分裝于數個已洗凈(xǐjìnɡ)并滅菌的100mL三角瓶中。

2)每瓶裝培養(yǎng)基20mL，用洗凈(xǐjìnɡ)干燥吸液管分別取1～5mL礦水樣加到三角瓶中，塞好棉塞置于20～35℃恒溫下，靜置培養(yǎng)（或振動培養(yǎng)）7～10天。3)細菌生長繁殖使三角瓶中培養(yǎng)基的顏色由淺綠變?yōu)榧t棕色，最后在瓶底出現高鐵沉淀。

第五十頁，共八十頁。精選ppt 4)選擇變化最快，顏色最深的三角瓶，在瓶中取1mL培養(yǎng)液，接種到裝有新培養(yǎng)基的三角瓶中，同樣培養(yǎng)。培養(yǎng)液將比頭一次更快的變紅棕色。 5)按同樣辦法反復轉移(zhuǎnyí)培養(yǎng)10次以上。每轉移(zhuǎnyí)一次只需1～2滴，接種量逐漸減少而所培養(yǎng)的細菌卻越來越活躍，只需培養(yǎng)3～5天就可把培養(yǎng)基中的Fe2+氧化為Fe3+。第五十一頁，共八十頁。精選ppt（二）培養(yǎng)目標 在轉移培養(yǎng)中，借助培養(yǎng)基的高酸度，可殺死淘汰掉一些不嗜酸的雜菌，同時由于(yóuyú)培養(yǎng)基中的高濃度亞鐵離子，只有氧化亞鐵的細菌才能生長繁殖，其他菌則被殺死淘汰掉，而氧化鐵硫桿菌則得到充分繁殖，活性越來越大。第五十二頁，共八十頁。精選ppt（三）浸礦細菌(xìjūn)的培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基

由水和溶在水中的各種無機鹽組成的，液體培養(yǎng)基用于粗略地分離培養(yǎng)某種微生物。固體培養(yǎng)基 是在液體培養(yǎng)基中加入1.5%瓊脂（洋菜）或一定量硅膠(ɡuījiāo)制成的。

方法：在加熱條件下配成一定濃度的消毒瓊脂溶液后，再加入無菌過濾的FeSO4等無機鹽母液，用H2SO4調節(jié)好酸度，冷卻至常溫即制成固體培養(yǎng)基。

進行微生物的純種分離則要用固體培養(yǎng)基。第五十三頁，共八十頁。精選ppt常用(chánɡyònɡ)培養(yǎng)基1)9K培養(yǎng)基:適用于培養(yǎng)氧化鐵的喜中溫細菌(xìjūn),其中ρ((NH4)2SO4)=3g/L,ρ(KCl)=0.1g/L,ρ(K2HPO4)=0.5g/L,ρ(MgSO4·7H2O=0.5g/L,ρ(Ca(NO3)2=0.01g/L,

ρ(FeSO4·7H2O)=20g/L。2)9K+S培養(yǎng)基:在9K培養(yǎng)基的基礎上加入一定量的硫粉,適用于培養(yǎng)氧化硫、氧化鐵的喜中溫細菌。3)Waksman培養(yǎng)基：適用于培養(yǎng)氧化硫的喜中溫細菌，其中ρ((NH4)2SO4)=0.2g/L,ρ(K2HPO4)=3g/L,ρ(MgSO4·7H2O)=0.5g/L,ρ(CaCl2·6H2O)=0.25g/Lg/L,FeSO4·7H2O痕量,ρ(S0)=2g/L。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第五十四頁，共八十頁。精選ppt培養(yǎng)基的測定方法及監(jiān)測(jiāncè)目的1.測定方法 用EDTA對Fe3+、Fe2+連續(xù)滴定測定;用精密酸度儀測定培養(yǎng)基的pH值。2.監(jiān)測目的 pH是反應介質酸堿性的重要指標。硫桿菌具有將還原態(tài)的硫轉化成硫酸(liúsuān)的功能,其發(fā)育會改變介質原有的酸性條件。通過監(jiān)測pH的變化,可以判斷硫桿菌的發(fā)育情況。Fe2+向Fe3+的轉化標志著鐵桿菌的活性狀況。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第五十五頁，共八十頁。精選ppt（四）細菌(xìjūn)的培養(yǎng)特征Microbio－h(huán)ydrometallurgy第五十六頁，共八十頁。精選ppt菌落(jūnluò)特征Microbio－h(huán)ydrometallurgy第五十七頁，共八十頁。精選pptMicrobio－h(huán)ydrometallurgy第五十八頁，共八十頁。精選ppt細菌(xìjūn)的其他培養(yǎng) 液體培養(yǎng)(péiyǎng) 半固體培養(yǎng)(péiyǎng)Microbio－h(huán)ydrometallurgy第五十九頁，共八十頁。精選ppt（五）氧化鐵硫桿菌(gǎnjūn)的檢查和鑒定方法

1)肉眼觀察(guānchá)如有該菌生長，則培養(yǎng)基中的亞鐵將被氧化變成高鐵，培養(yǎng)基的顏色由淺綠變成紅棕色，最后產生高鐵沉淀。 2)重鉻酸鉀容量法測定測定培養(yǎng)液中亞鐵變成高鐵的數量。變化快的，說明細菌生長旺盛。

3)顯微鏡觀察觀察細菌的形成，是否具有氧化鐵硫桿菌的形狀特征。

說明：上述方法得到的菌種是不純的，如要分離純種，上述分離過程要無菌操作，并且要作平板分離。第六十頁，共八十頁。精選ppt（六）平板(píngbǎn)分離方法1)把配制好的固體培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板。2)在無菌操作下，用接種環(huán)取上述培養(yǎng)菌液在平板上劃線分離，使所取菌液中的菌體細胞盡量沿劃線分散開。3)將劃好的線培養(yǎng)皿在25～30℃條件下恒溫培養(yǎng)。4)經10天左右，借解剖鏡挑選適當菌落并用取樣針轉移到裝有數毫升培養(yǎng)基的小試管中恒溫培養(yǎng)，一般(yībān)7天左右培養(yǎng)液就可變成紅棕色。5)將此培養(yǎng)液重新在固體培養(yǎng)基上劃線分離，如此反復進行數次分離和培養(yǎng)，就可獲得純菌株。第六十一頁，共八十頁。精選ppt（七）細菌(xìjūn)生長曲線細菌(xìjūn)生長分成四個時期

生長緩慢期對數生長期穩(wěn)定生長期衰亡期說明：以上是所有微生物生長繁殖所必須經歷的四個時期，每個時期的長短和細菌的活躍程度受環(huán)境因素制約。第六十二頁，共八十頁。精選ppta.生長(shēngzhǎng)緩慢期

當細菌(xìjūn)由一個環(huán)境轉移到一個新環(huán)境時，會出現一個逐步適應的緩慢生長期，細菌(xìjūn)生長繁殖速度很慢，細菌(xìjūn)也不活躍。根據被培養(yǎng)細菌(xìjūn)對環(huán)境的適應性，這個時期可能很短，也可能較長。比較正常的情況是2～4周如果在含硫化銅培養(yǎng)基中培養(yǎng)，一般要2～4周如果細菌的養(yǎng)料不變，則轉移當中的的緩慢期就很短，甚至沒有緩慢期。第六十三頁，共八十頁。精選pptb.對數(duìshù)生長期 隨著細菌適應環(huán)境后，生長非?；钴S，以對數增長的速度繁殖，此時細胞數目(shùmù)大量增加，對數生長期的曲線斜率就是細菌生長率μ：這個時期新增加的細菌數目遠超過死亡的細菌數。第六十四頁，共八十頁。精選pptc.穩(wěn)定(wěndìng)生長期

細菌死亡數目和新生數目大致相等，總的細菌數維持恒定。這個時期培養(yǎng)器內細菌的絕對數是最多的。但此時培養(yǎng)基中營養(yǎng)大量消耗，細菌已變得不太活躍，當進入(jìnrù)大量培養(yǎng)或用于生產接種時，應當使用穩(wěn)定期內盡量靠近對數期的細菌。第六十五頁，共八十頁。精選pptd.衰亡(shuāiwáng)期

細菌開始大量(dàliàng)死亡，培養(yǎng)器內總的細菌數目急劇減少。此時培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質已基本消耗完。第六十六頁，共八十頁。精選ppt(八）細菌(xìjūn)的繁殖Microbio－h(huán)ydrometallurgy第六十七頁，共八十頁。精選ppt細菌分裂(fēnliè)過程Microbio－h(huán)ydrometallurgy第六十八頁，共八十頁。精選ppt2.3.3浸礦細菌(xìjūn)的馴化

細菌的馴化：對細菌進行轉移培養(yǎng)過程中逐漸變化外界條件，使對新環(huán)境不適應的細菌死亡，而某些活力較強的細菌會發(fā)生(fāshēng)變異，演變成耐受性更強的細菌而活下來，形成新在耐性菌株。第六十九頁，共八十頁。精選ppt1）影響(yǐngxiǎng)細菌生長的因素（1）浸礦細菌的細胞膜類似于半透膜，可透過水分而對其他物質有選擇性。細菌較其他生物細胞對滲透壓的變化有較強的適應能力，但外界鹽分濃度過高，會抑制細菌生長，甚至因滲透壓變化過大，造成細菌死亡。（2）重金屬離子可使細胞蛋白質凝固，大部分重金屬離子對細菌有毒性(dúxìnɡ)作用，超過一定限度，細菌會因細胞脫水而死亡。（3）非金屬離子對細菌影響小些，但濃度過高也不行。如F-，細菌對它很敏感，濃度超過幾個ppm就會嚴重抑制細菌生長第七十頁，共八十頁。精選ppt2)馴化(xùnhuà)方法 在裝有一定體積培養(yǎng)基的三角瓶中加入較低濃度的金屬離子后，接種入要馴化(xùnhuà)的細菌進行恒溫培養(yǎng)，待細菌適應能正常生長后，將它再轉移到含有更高濃度金屬離子的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。依此類推，每轉移一次都提高金屬離子濃度，最終可獲得對該金屬離子具有較強耐性的菌株。第七十一頁，共八十頁。精選ppt3)馴化(xùnhuà)育種 在細菌浸出研究中所使用的細菌通常都要經過馴化即將所要使用的細菌接種到所要浸出礦物的礦漿中或人工設計的類似環(huán)境中進行預培養(yǎng)從而獲得能夠適應新的生長環(huán)境的細菌. 馴化育種按目的不同,可分為活性馴化和抗性馴化。方法是使用目的礦物不斷轉代培養(yǎng)或不斷增加有毒離子的轉代培養(yǎng)。比如：氧化亞鐵硫桿菌(gǎnjūn)耐離子毒性的能力分別是15g/LAs3+、119g/LZn2+、72g/LNi2+、30g/LCo2+、56g/LCu2+、160g/LFe2+。Microbio－h(huán)ydrometallurgy第七十二頁，共八十頁。精選ppt4）馴化(xùnhuà)菌與非馴化(xùnhuà)菌的比較 從圖1中可發(fā)現,接種馴化菌的礦漿鎳的浸出率在最初三天提高較慢，這是由于接種細菌量較少，礦漿中細菌初始濃度比較低所以浸出速率(sùlǜ)也較低。但是隨著細菌的迅速繁殖，礦漿中的細菌濃度很快增大礦物的鎳浸出速率(sùlǜ)也隨之提高。 而接種非馴化菌的礦漿中鎳浸出速率則始終比較低顯微鏡觀察發(fā)現其中的細菌數量很少且增長緩慢，而接種了馴化菌的礦漿中的細菌數則很快增加直至達到一個最大值后才穩(wěn)定下來. 從圖2中也可以看出接種馴化菌的礦漿Eh很快升高在達到最高值后緩慢下降而接種非馴化菌的礦漿Eh升高較慢.造成Eh升高的原因是礦漿中的Fe2+在細菌作用下被氧化成為Fe3+三價鐵細菌活性越高Eh上升越快由此確認馴化菌在礦漿中的繁殖速度和活性均大大高于非馴化菌.Microbio－h(huán)ydrometallurgy第七十三頁，共八十頁。精選ppt馴化菌與非馴化菌浸出(jìnchū)率比較Microbio－h(huán)ydrometallurgy第七十四頁，共八十頁。精選ppt2.4細菌(xìjūn)對各種離子的抗性2.4.1陽離子對細菌的毒害作用金屬離子對細菌的毒害作用主要是使細菌生長的延滯期增長,從而降低金屬的浸出率。1）As3+的影響 毒害機理:三價砷與蛋白質里的硫基反應使酶鈍化,導致糖類耗盡,從而使細菌失去活性甚至死亡。2）Ag+的影響 當Ag+濃度(nóngdù)達到50g/L以上時,對氧化亞鐵硫桿菌有害。Ag+濃度過高會產生很大毒害抑制浸礦細菌生長甚至