第五章生长繁殖和生长因子.ppt

1、第1，5章，微生物繁育和生存因子，第2，1节微生物的生长，生长，繁殖和繁育是逐步的养变过程。繁殖是生产新生命的质的变化过程。从生长到繁殖，即从羊到质的变化的过程称为发展。可以从高生物中明确地分离这两个过程，但由于低特别是在单细胞生物中的小细胞，这两个过程是紧密联系、难以分割的过程。3，微生物细胞，适当的外部条件，养分吸收，代谢。当同化作用速度大于异化作用时，微生物的细胞继续生长。也就是说，原生质体的总量(重量、体积、大小)继续增加个体生长，研究群体生长、生长、繁殖能力，第四，第一，研究微生物的生长的方法是微生物个体小，研究个别微生物的生长有困难，所以一般来说，研究该群体的生长。培养群体的方法是

2、成批培养和连续培养。这两种方法也可以用于混合菌种培养和纯种培养。这两种方法在污水的生物处理中均有应用。(a)批培养：一般来说，实验室微生物培养使用批培养，这种培养仅使用最初的一次性供应和接种微生物，保持一定的温度，pH，溶解氧量，微生物随着营养变化而自我毁灭。在培养过程中，微生物的生长速度随时间变化规律。6，细菌的生长曲线：将少量纯种细菌接种到一定数量的液体培养基上，在适当的温度下培养，然后定期取样活细菌的重量和数量的变化，以活细菌的重量或活细菌的数量为坐标，培养时间为横坐标测量结果，曲线是细菌的生长曲线。1 .生长曲线，7，微生物生长的典型曲线可分为6个阶段：延迟期，加速器间，对数期，减速器

3、间，停止期和衰退期，8，2细菌生长曲线，稳定期，衰老期，细菌水效用为10的n次方。适应环境(合成相应酶)，营养储备(用于克隆合成)，曲线平缓。早期：细菌数量不增加，体积迅速增加。后：个体细菌繁殖，数量略有增加。细胞代谢活力，大量诱导酶合成。应用：缩短此期间，提高设备利用率。11、为了启动新的水处理设施，在实际工作中，投入新鲜污泥时，接种的细菌不熟悉新的环境，出现或长或短的慢期，由于长时间出现，工作时间增加，工作效率降低，采用高效菌群的代数期的菌株，增加接种量，尽量保持接种前后的培养介质和条件一致，减少或消除慢期。问题：怎样才能缩短较慢的时间段？12、细菌细胞的生理修复或调整结束后，延迟期结束，

4、细胞开始进入快速分裂阶段。细菌数x增长率比例的对数与时间成正比。(2)对数阶段，在此期间细胞数量的增加以2n系列进行。13，细菌世代计数，细菌世代的世代时间，或倍增时间，意味着细菌繁殖世代的个人数量增加了两倍的时间。细菌在不同生长期的培养温度、pH、营养物质浓度及性质不同的情况下乘法时间不同，代数期间细菌细胞代谢活性最强，构成新细胞物质的速度最快，细菌数呈指数增长，世代稳定，所以细菌世代相测定应以代数期间的生长细胞为对象。14，日志期间分别测量t0时间和t时间细菌数的X0和x，t1 T2 12223(22)2)242452n x1 x 124 x 12n(n=1，2，3) xn是细菌数，Xn

5、X12n，15活细菌的总数量曲线，细胞的大小、组成、生理特性等保持一致，新陈代谢活跃，生长率高，世代稳定。在细菌的不同代数时期，生长率发生了很大变化，这与菌株本身的遗传特性有关，同时也受环境条件(如温度、培养基成分等)的影响。据调查，大肠杆菌在20多岁时的数量是35个条件的2倍。伤寒在含有0.125的蛋白胨培养基中代表800min，如果含有1.0，则只有40min。应用：接种良好的种子代谢，用于生理研究的好材料，16，如果对数期的细胞分裂进行无节制的连续进行，理论上一代20分钟，重1012g的细菌经过48h的代数生长，其集体重量可能达到地球重量的4000倍。但是，这不是由有限的营养素引起的。在

6、封闭的体系中，细菌的代数生长只能维持一个短时间，最终增长减少，一代变长，细胞活力丧失。这时新产生的细胞数与死亡的细胞数相同，总细菌数达到最大值，活细菌数基本保持不变，因此称为稳定器。(3)稳定期(停止期)17，开始积累储存物，消耗大量养分；孢子形成，抗生素生产；繁殖率下降，死亡率增加。细菌死亡细菌曲线是平坦和应用的：发酵产物形成的重要时期(抗生素、氨基酸等)，生产上应最大限度地延长这段时间，提高产量，18，(4)老化期间，decline phase or death phase，细菌死亡速度要比繁殖速度快。自我溶解。减少内源性呼吸曲线可以使老化细胞的总数保持显微镜检查不变，但间接菌落计数会使细

7、胞分解或自行溶解，释放一些代谢产物，而个体细胞呈现多种形态，有时出现畸形，细胞大小不平衡，有很多气泡的细胞，g染色会转换为g染色反应。活性污泥中活性细菌重量变化曲线，曲线：组重量W(mg/l)时间t，细菌内源呼吸，细菌大量死亡阶段，曲线t点切线斜率值=？t重量增加速度，t，20，废水生物处理的连续运行过程中，活性污泥的微生物规律与批培养规律不同。也就是说，它只是加速期间或代数期间、减速期间或停止期间、或减少期间中的一个增长阶段。将3细菌生长曲线应用于污染(废物)水微生物处理，根据废水水质(主要是有机物浓度)使用不同生长阶段的微生物处理废水。现有活性污泥工艺采用减速期、稳定期微生物；生物吸附法利

8、用生长衰退阶段(稳定期)的微生物；高负荷活性污泥工艺采用增长上升阶段(对数期)和增长减少阶段(减速期)。有机物含量低、生化性差的废水可以用延迟曝气处理，利用衰退期。22、微生物到对数期间可以获得高处理能力，即分解速度快，但处理效果不一定好：水的有机物浓度高，水的浓度高，水质也不符合规定；繁育及繁殖旺盛，细菌活力大，不形成荚果等，不易凝集和沉淀。(1)为什么现有活性污泥工序中不使用对数期微生物？注意：23，利用细菌的特定生长阶段的原因，大部分是因为水处理持续进行，细菌处于相对稳定的环境，细菌必须停留在适合环境的生长阶段。只有在环境变化的时候，细菌的生长状态才会改变。细菌的持续培养与分批培养时的规

9、律不同，但以间歇培养这一概念为参考。24、连续培养不同于间歇培养，一方面以连续供应，另一方面以连续排放为特征。4 .连续培养，原则：供给=补充营养(“污染物”)排放=稀释细菌浓度，毒物浓度它分为两种：恒定浊度连续培养，恒定连续培养。，25，(1)恒定浊度连续培养，新鲜培养基，光电池，光源，流量控制阀，出水，反馈控制，培养液中细菌的浓度恒定，浊度作为控制指标培养方法。一定浊度培养液浊度恒定(本质上细菌数恒定)，培养室浊度超过预期值时流速加快，浊度降低；培养室的浊度低于预期值，流速减慢，浊度增加。这种方法经常用于细菌的生理生化研究。26，(2)持续培养，化学？新鲜培养基、流速控制阀、出水、恒定流速

10、、营养物质总量，以这种方式，新鲜培养基以一定流速流入，与培养基内培养基瞬间混合，培养基内培养基也以相同流速恒定流出。在流入成分和反应器中，领袖的浓度几乎没有变化。27，目前，除间歇曝气法(SBR)外，污水连续生物处理方法类似于恒定连续培养(流速不完全恒定)。28，2，微生物生长测定方法，(a)直接计算(微生物总数测定)，优点：快速缺点：不能区分细菌的生死，4，29，1。涂末染色法，1点细菌液(ml)0.01毫升(1cm2/视野(cm2)，30，2。计数器(血球计数板)测量法，31，0.1毫升细菌液，33，问：100个细胞有90个细菌，样品的细菌浓度是多少？(90 100) * 400/0.1m

11、l=3600 /ml复盖范围：个人大微生物细菌太小，太多的话，每个小隔间里会堆积一层细菌，相互遮挡，很难准确地计数。计算细菌(或其他微生物或细胞)的数量，(通常是100个小格子)，换算样本细菌浓度；34，3。比例计数法、比例样本细菌液等体积的血液混合后观察，红细胞数已知(男性400500万毫升，女性350450万毫升)，平均400万/毫升，问：如果平均视野内细菌数/红细胞的比率为5.5: 1，则细菌数=5万5400个/m l=2.2107个/m l样本，35个，浊赌博梗悬浮液的浊度。如果细菌没有完全透射，一定范围的细菌溶液的混浊度与细菌数成正比，要根据4浊度水系数法获得实际细胞的绝对含量，通常

12、要按照上述测量程序将已知细胞浓度的样品制作成标准曲线，然后根据透射度或光密度值直接在标准曲线中调查细菌含量。(1)标准曲线(ODNo)，(2)细菌浊度测量，图表显示细菌数，浊度计或721分光光度计，37，(2)间接计数法(生菌计数法)，问题：在前面的方法中，所有不是活菌，而是菌落(固体培养基培养)、细菌浊度(液体培养基培养)计算原理：细菌可以繁殖成群或细菌群。缺点：获得缓慢的固体培养法和液体培养法，无菌水，各种稀释度(10-x)菌液，第一步：细菌稀释，1。稀释板计数法固体培养法，第三阶段：培养，每种细菌产生群体，稀释太低，菌落密度不可计数，但数量太多，需要时间，数量充足，统计计算结果是数量太少

13、，误差因素太多，不计数，分别取1毫升，均匀涂在冷固体培养基板上，或与温热液体固体培养基混合冷却。第二阶段：接种平板电脑，40，不足：殖民地是多个细胞共同形成的，有时两个或更多细胞结合形成一个殖民地。一般板块型细菌生长群数为30300个为宜。细菌数=？细菌数=数量多的菌落数/稀释度也示例：稀释10-5时的125个细菌数=125/10-5=1.255107 /mL板数方法使用了最广泛的活性细菌数方法，如在国家标准法的水中测定细菌总数。注：空白和并行样本(23组)平均减少错误，步骤4:系数，41，42，2。稀释液体计数法，特点：液体培养，统计检查表数(也称为MPN方法)most probabel数，

14、首先用10倍梯度稀释正在测试的细菌，然后分别接种到3管或5管液体培养基组(每个1mL)，培养一定时间，然后每管和每组细菌生长，记录，(1)稀释，(2)稀释接种样品，1毫升，9毫升，培养基，(3)培养，(44)根据稀释度显示细菌生长的试管，3位数和其中最小稀释度(细菌生长的管数最多，稀释度最低的生长管数，)，表MPN表，320 10-4，(4)统计调查表计算，MPN三管法测量表，细菌可能数量的各种准确计数法确定的各种指标中细菌数量的可能最大值，细菌/毫升，上述例子中与数量指标“320”对应的细菌数量的最大值为9.5狗细菌/毫升。用这种常用于水中铁细菌、硝化细菌、硫酸盐还原细菌、大肠杆菌群等的方法

15、统计数量。3 .要求薄膜计数法、滤膜、原理膜萃取(细菌富集)薄膜板培养数、47、(2)滤膜培养、空气或饮用水等样品的清洁。否则脆弱的洞，细菌太多，难以散去，(2)统计数字：“如果测量250个群体，过滤50毫升自来水，自来水中的细菌浓度会是多少？”25050毫升=5/毫升自来水样品中的细菌数=菌落数抽样样品的体积数，确定更脏的水数：是过滤体积，无菌数稀释，上述各种活细菌数方法的基本原理是可以使用细菌生成菌落。因此，被测试的细菌都必须处于均匀分布的悬浮状态。在过氧化氢处理中，对于自身的絮状物或粒状细菌样品，例如活性污泥，在确定数量之前，使用均质捣碎等预处理方法加强分散。49，(3)重量法，通过测定

16、细菌群体重量知道其数量的条件是？已知单个细菌的平均重量细菌的湿重量为10-1510-11g/个细胞真核单细胞微生物的重量为10-1110-7g/个细胞。干重量约为湿重量的1020。方法：分离可以用离心力或过滤法表示细菌生长，使用105101的干燥常量重量(所需测定水中悬浮物的重量MLSS)表示干燥后的重量。1 .干重法，50，水处理设施内细菌生长量通常使用该细胞干重测定法。这种方法实际上测量了水中悬浮物的重量，用所有悬浮物测量了细菌，如果水中有很多不是细菌的悬浮物，就会严重阻碍细菌数量的结果。非细菌悬浮物大部分是一些固体无机物和少量油类等有机物，在物理性质上存在最大的差异。也就是说，在很高的温度下(550)燃烧，大气中的氧气将有机物完全氧化成CO2和H2O，只剩下很少的残留物，无机化学性质稳定，在高温下不能分解，因此可以利用高温燃烧的方法区分细菌和固体无机物。51，(1)如果大多数悬浮物是细菌，则细胞数=MLSS单个细菌的