1、 生物個體物質有規(guī)律地、不可逆增加，導致個體體積擴大生物個體物質有規(guī)律地、不可逆增加，導致個體體積擴大的生物學過程。的生物學過程。生長：生長： 生物個體生長到一定階段，通過特定方式產生新的生生物個體生長到一定階段，通過特定方式產生新的生命個體，即引起生命個體數(shù)量增加的生物學過程。命個體，即引起生命個體數(shù)量增加的生物學過程。繁殖：繁殖： 生長、繁殖就是保證微生物獲得巨大數(shù)量的必要前提沒有一定的數(shù)量就等于沒有微生物的存在。一個微生物細胞合適的外界條件，吸收營養(yǎng)物質，進行代謝。如果同化作用的速度超過了異化作用個體的生長原生質的總量（重量、體積、大?。┚筒粩嘣黾印Ｈ绻骷毎M分是按恰當?shù)谋壤鲩L時，則

2、達到一定程度后就會發(fā)生繁殖，引起個體數(shù)目的增加。群體內各個個體的進一步生長群體的生長一、細菌的個體生長和同步生長二、典型生長曲線一、細菌的個體生長和同步生長 要研究單個細菌細胞內,所發(fā)生的生物化學變化和細胞學變化,目前使用的方法:一是用電子顯微鏡觀察細菌細胞的超薄切片二是使用同步培養(yǎng)技術培養(yǎng)時間培養(yǎng)時間獲得細菌同步生長的方法主要有兩類： 通過環(huán)境條件來誘導同步性選擇性過濾梯度離心法硝酸纖維素濾膜法溫度培養(yǎng)基成份控制其他：如光照和黑暗交替培養(yǎng)硝酸纖維素濾膜法是最經典的獲得同步生長的方法。 由于細胞的個體差異，同步生長往往只能維持2-3個世代，隨后又逐漸轉變?yōu)殡S機生長。 通過物理學方法從隨機的、不

3、同步細菌群體中選擇出同步的菌體二、典型生長曲線生長曲線： 把少量純種單細胞微生物接種到恒容積的液體培養(yǎng)基中后，在適宜的溫度、通氣（厭氧菌則不能通氣）等條件下，它們的群體就會有規(guī)律的生長起來，以細胞數(shù)目的對數(shù)值做縱坐標，以培養(yǎng)時間為橫坐標，就可以畫出一條有規(guī)律的曲線，這就是微生物的生長曲線。 細菌的生長曲線一般用菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標作圖。影響延滯期長短的因素很多，除菌種外，主要有三個。影響延滯期長短的因素很多，除菌種外，主要有三個。o接種齡o接種量o培養(yǎng)基成分延滯期出現(xiàn)的原因： 微生物接種到新鮮培養(yǎng)液中，一時還缺乏分解或催化有關底物的酶，或是缺乏充足的中間代謝產物等。為產生誘導酶或合成有關中間代謝

4、產物，就需要一段適應期，于是出現(xiàn)了生長的延滯期。調整代謝在生產實踐中縮短延滯期的常用手段：(1)通過遺傳學方法改變種的遺傳特性使延滯期縮短；(2)利用對數(shù)生長期的細胞作為種子；(3)盡量使接種前后所使用的培養(yǎng)基組成不要相差太大；(4)適當擴大接種量； 影響微生物生長的外界因素很多,除了營養(yǎng)條件外,還有許多物理條件。如溫度、水分、pH、氧氣等。 一、溫度二、水分三、氧氣四、 pH五、滲透壓六、輻射一、溫度 由于微生物的生命活動是由一系列生物化學反應組成的，而這些反應受溫度的影響極為明顯。溫度是影響微生物生長的最重要的因素之一溫度是影響微生物生長的最重要的因素之一最低生長溫度（一般為-5-10 C

5、，極端為-30 C）最適生長溫度嗜冷菌（45C）最高生長溫度（一般為8095 C，極端為105300 C ）生長溫度三基點生長溫度三基點低溫對微生物的影響高溫對微生物的影響 微生物在冰凍溫度下，細胞內的游離水形成冰晶體，對微生物在冰凍溫度下，細胞內的游離水形成冰晶體，對細胞膜與細胞壁有機械的物理刺傷作用，特別是游離水被冰細胞膜與細胞壁有機械的物理刺傷作用，特別是游離水被冰凍，使細胞脫水濃縮引起細胞質黏度增大，電解質濃度增高，凍，使細胞脫水濃縮引起細胞質黏度增大，電解質濃度增高，pH和膠體狀態(tài)發(fā)生改變，也可引起細胞質內蛋白質部分變和膠體狀態(tài)發(fā)生改變，也可引起細胞質內蛋白質部分變性等，甚至導致細胞

6、死亡。性等，甚至導致細胞死亡。 高溫對微生物的致死作用主要因蛋白質、核酸與酶系統(tǒng)高溫對微生物的致死作用主要因蛋白質、核酸與酶系統(tǒng)等重要生物高分子的氫鍵受到破壞，導致菌體蛋白質凝固變等重要生物高分子的氫鍵受到破壞，導致菌體蛋白質凝固變性；核酸發(fā)生降解變性失活；破壞細胞的組成；熱溶解細胞性；核酸發(fā)生降解變性失活；破壞細胞的組成；熱溶解細胞膜上類脂成分形成極小的孔，使細胞內容物泄漏，從而導致膜上類脂成分形成極小的孔，使細胞內容物泄漏，從而導致死亡。死亡。二、水分 水分是微生物生命活動的必要條件。不同微生物生長的最低Aw值有較大差異。 多數(shù)細菌：多數(shù)細菌： 最低最低Aw0.90，范圍，范圍0.900.

7、99多數(shù)酵母菌：最低多數(shù)酵母菌：最低Aw0.87，范圍，范圍0.870.91多數(shù)霉菌：最低多數(shù)霉菌：最低Aw0.80，范圍，范圍0.800.87三、氧氣 氧對微生物的生命活動有著極其重要的影響。好氧菌厭氧菌專性好氧菌：在分子氧存在下進行好氧呼吸產能兼性厭氧菌微好氧菌：只能在0.010.03Pa的大氣壓下生活以呼吸為主，兼營發(fā)酵產能以呼吸為主，兼營厭氧呼吸產能耐氧菌：只能以發(fā)酵產能，但分子氧無害分子氧無害專性厭氧菌：只能生長在無氧或基本無氧條件下，氧劇毒氧劇毒微生物與氧的關系（一）專性好氧菌 必須在有分子氧的條件下才能生長，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細胞含超氧化物歧化酶和過氧化氫酶

8、。絕大多數(shù)真菌和許多細菌都是專性好氧菌（二）兼性厭氧菌 在有氧或無氧條件下均能生長，但在有氧情況下生長得更好；q在有氧時靠呼吸產能，無氧時借發(fā)酵或無氧呼吸產能；q細胞含超氧化物歧化酶和過氧化氫酶；許多酵母菌和許多細菌都是兼性厭氧菌（三）微好氧菌 只能在較低的氧分壓下才能生長的微生物。也通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產能。例如：霍亂弧菌、一些氫單胞菌屬、發(fā)酵單胞菌屬等 一類可在分子氧存在下進行厭氧生活的厭氧菌，即它們的生長不需要氧，分子氧對它們也無毒害不需要氧，分子氧對它們也無毒害。它們不具有呼吸鏈，僅依靠專性發(fā)酵獲得能量。細胞含超氧化物歧化酶和過氧化物酶。但缺乏過氧化氫酶。一般的乳酸菌多數(shù)是耐

9、氧菌（四）耐氧菌（五）專性厭氧菌 它有以下幾個特點：o分子氧對它們有毒，短期接觸也會抑制它們生長甚至致死；o只有在深層的無氧或低氧化還原勢的環(huán)境下才能生長；o生命活動所需能量是通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵等提供；o細胞內缺乏超氧化物歧化酶和細胞色素氧化酶；各種光合細菌和 產甲烷菌等都屬于專性厭氧菌 專性厭氧菌因缺乏超氧化物歧化酶，故易被生物體內極易產生的超氧物陰離子自由基而毒害致死。 大多數(shù)缺乏過氧化大多數(shù)缺乏過氧化氫酶，常見專性厭氧氫酶，常見專性厭氧菌有肉毒梭狀芽孢桿菌有肉毒梭狀芽孢桿菌、擬桿菌屬、雙歧菌、擬桿菌屬、雙歧桿菌屬、光合細菌、桿菌屬、光合細菌、產甲烷菌。產甲烷菌。

10、 四、pH 微生物生長pH范圍較廣，一般在2-8之間，絕大多數(shù)生長在pH5-9。不同的微生都有其最適宜生長pH和一定pH范圍，最高、最適、最低PH范圍，最適pH微生物生長繁殖速度快。最低、最高PH環(huán)境中，微生物雖能生存和生長，但緩慢易死亡最適生長pH值偏于堿性范圍內的微生物：最適 pH 8嗜堿微生物(例如硝化細菌、放線菌、根瘤菌等）耐堿微生物（例如干鏈霉菌等）最適生長pH值偏于酸性范圍內的微生物：最適pH 5嗜酸微生物(例如硫桿菌屬）耐酸微生物（例如乳酸桿菌、醋酸桿菌等）多數(shù)真菌是嗜酸的（pH5），多數(shù)放線菌是嗜堿的（pH8） 在微生物的培養(yǎng)過程中，如何調節(jié)合適的pH就成了發(fā)酵生產中的一項重要

11、措施。嗜中性微生物：最適pH 5 - 8.五、滲透壓 大多微生物適用于在等滲的環(huán)境中生長，若置于高滲溶液中，易造成細胞脫水而引質壁分離，使細胞不能生長甚至死亡，若置于低滲溶液中，外環(huán)境中水從溶液進入細胞內引起細胞膨脹，甚至破裂死亡。等滲等滲高滲高滲 利用一般微生物不耐高滲。食品工業(yè)可采取多種有效抑制微生物生長，保存食品的方法 有些微生物耐高滲能力較強，可在1530%鹽溶液生長六、輻射 紫外線波長在200300nm殺菌作用能最強，因為蛋白質和核酸分別在280nm和260nm處有較高吸收峰，因為分子結構被破壞和變性失活。 在周圍環(huán)境中，到處都有各種各樣的微生物存在著，在周圍環(huán)境中，到處都有各種各樣

12、的微生物存在著，其中是對人類有害的微生物，我們應采取有效的措施來其中是對人類有害的微生物，我們應采取有效的措施來抑制或消滅它們。抑制或消滅它們。一、幾個基本概念一、幾個基本概念二、物理殺菌因素的代表二、物理殺菌因素的代表高溫高溫三、化學殺菌劑或制菌劑三、化學殺菌劑或制菌劑（一）滅菌（一）滅菌 采用強烈的物化因素使任何物體內外部的一切微生采用強烈的物化因素使任何物體內外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。（二）消毒（二）消毒（化學和物理方法）（化學和物理方法） 消毒是一種采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表消毒是一種采用較溫和的理化因素，

13、僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的病原菌。面或內部一部分對人體有害的病原菌。 一般消毒劑在常用濃度下只能殺死微生物的繁殖體，對芽孢則無殺滅作用。 化學消毒劑高濃度時具有殺菌作用，低濃度時具有抑菌作用。一、幾個基本概念一、幾個基本概念（三）商業(yè)滅菌（三）商業(yè)滅菌 是指食品經殺菌處理后，采用常規(guī)的培養(yǎng)方是指食品經殺菌處理后，采用常規(guī)的培養(yǎng)方法法無活菌檢出或殘存的非致病菌的數(shù)量很低無活菌檢出或殘存的非致病菌的數(shù)量很低，但，但要求它們在不適宜的要求它們在不適宜的pH、溫度等儲藏條件下不、溫度等儲藏條件下不能在產品中生長繁殖。能在產品中生長繁殖。 食品工業(yè)中，常用食品工業(yè)中，常用“殺菌殺菌”名詞，包

14、括消毒和名詞，包括消毒和商業(yè)滅菌，如牛奶的殺菌是巴氏消毒；罐藏食品的商業(yè)滅菌，如牛奶的殺菌是巴氏消毒；罐藏食品的殺菌是指商業(yè)滅菌。殺菌是指商業(yè)滅菌。（四）防腐（四）防腐 防腐就是利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的防腐就是利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達到防止食品等發(fā)生霉腐的措施。生長繁殖，從而達到防止食品等發(fā)生霉腐的措施。（五）化療（五）化療 化療即化學治療，它是利用具有高度選擇毒力的化學化療即化學治療，它是利用具有高度選擇毒力的化學物質來抑制宿主體內部病原微生物的生長繁殖，借以達物質來抑制宿主體內部病原微生物的生長繁殖，借以達到治療該傳染病的一種措施。到治療該傳染病的一

15、種措施。二、物理殺菌因素的代表二、物理殺菌因素的代表高溫高溫 能作為物理殺菌因素的種類很多，例如高溫、輻射、超聲波和激光等，現(xiàn)在最常用的方法是高溫。 在實踐上行之有效高溫滅菌或消毒的方法主要有以下幾種：三、化學殺菌劑或制菌劑三、化學殺菌劑或制菌劑 抑制或殺滅微生物的化學因素種類極多、用途廣泛、性質各異。主要有以下種類：化學因素表面消毒劑溶液狀態(tài)氣體狀態(tài)抗代謝藥物：硫胺類等抗生素中草藥有效成分化學治療劑（一）表面消毒劑 消毒劑：可殺死微生物，通常用于非生物材料的滅 菌或消毒。酸類：乳酸、醋酸、苯甲酸、山梨酸、脫氫醋酸等。堿類：石灰水、生石灰乳、火堿、燒堿等。氧化劑：高錳酸鉀、過氧化氫、氯氣、漂白粉、過氧乙酸、 二氧化氯、碘酒等。 有機化合物：醇類、酚類、醛類等。如乙醇、石碳酸、 甲醛（福爾馬林）等。（二）抗代謝藥物的代表磺胺類藥物 有些化合物在結構上與生物體所必需的代謝物很相似，以至可以和特定的酶結合，從而阻礙了酶的功能，干擾了代謝的正常進行，這些物質稱為抗代謝物。葉酸對抗物（磺胺）嘌呤對抗物（6-巰基嘌呤）苯丙氨酸對抗物（對氟苯丙氨酸）尿嘧啶對抗物（5-氟尿嘧啶）胸腺嘧啶對抗物（5-溴胸腺嘧啶）等等（三）抗生素 抗生素是生物在其生命活動過程中產生的一種次生