华东理工微生物课件7PPT课件下载推荐.ppt

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对微生物进行核酸染色，用行核酸染色，用行核酸染色，用行核酸染色，用流式细胞技术进流式细胞技术进流式细胞技术进流式细胞技术进行计数行计数行计数行计数流式细胞技术及激光扫描技术流式细胞技术及激光扫描技术测细胞的个数血球计数法平板活菌计数法菌落形成单位（cfu,colonyformingunit）膜过滤法血球计数法血球计数法平板活菌计数法平板活菌计数法TTC（22，33，5-5-氯化三苯基四氮唑氯化三苯基四氮唑）纸片法纸片法膜过滤法膜过滤法用于较稀溶液的计数方法用于较稀溶液的计数方法微生物的生长规律细菌的个体生长和同步生长研究细菌个体的生长方法用电子显微镜观察细胞的超薄切片同步培养（synchronousculture）：

使群体中的所有个体细胞尽可能的处于同样细胞生长和分裂期中典型生长曲线（growthcurve）四个阶段：

延滞期（lagphase）指数期（exponentialphase）稳定期（stationaryphase）衰亡期（declinephase,deathphase）生长速率常数（growthrateconstant）:

每小时分裂的代数R代时：

GG1/R迟缓期的特点迟缓期的特点：

分裂迟缓、代谢活跃分裂迟缓、代谢活跃t细胞形态变大或增长，细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞的平均例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞的平均长度比刚接种时长长度比刚接种时长6倍。

倍。

一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大；

t细胞内细胞内RNA，尤其是尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，含量增高，合成代谢活跃，核糖体、核糖体、酶类和酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。

的合成加快，易产生诱导酶。

t对外界不良条件反应敏感。

对外界不良条件反应敏感。

以上特征说明细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓。

在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。

迟缓期出现的原因迟缓期出现的原因：

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。

调整代谢需要一段适应期因子。

调整代谢需要一段适应期调整代谢调整代谢迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关条件等因素有关常用缩短迟缓期的手段常用缩短迟缓期的手段

（1）通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；

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；

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；

尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；

（4）适当扩大接种量适当扩大接种量指数期（exponentialphase）特点生长速率常数最大代时（generationtime）最短细胞平衡生长酶系活跃代谢旺盛作为发酵生产的良好种子，可缩短延滞期影响微生物增代时间（代时）的因素：

影响微生物增代时间（代时）的因素：

1）菌种，不同的微生物及微生物的不同菌株代时不同；

）菌种，不同的微生物及微生物的不同菌株代时不同；

2）营养成分，在营养丰富的培养基中生长代时短）营养成分，在营养丰富的培养基中生长代时短3）营养物浓度，在一定范围内，生长速率与营养物浓度呈正比，）营养物浓度，在一定范围内，生长速率与营养物浓度呈正比，4）温度，在一定范围，生长速率与培养温度呈正相关。

）温度，在一定范围，生长速率与培养温度呈正相关。

稳定期（stationaryphase）特点生长速率常数为零菌体产量达最高点菌体产量与营养物消耗有一定的比例关系稳定期到来的原因营养物耗尽积累了有害代谢产物理化条件不适宜细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物，芽孢杆菌开始形成芽孢，积累次级代谢产物如何延长稳定期增加养料补料调节PH衰亡期（declinephase；

deathphase）特点：

负生长菌体自溶（autolysis）微生物的连续培养单（分）批培养（batchculture）密闭培养（closedculture）连续培养（continuousculture）开放培养（openculture）恒浊器（turbidostat）改变培养基的流速，以控制菌的浓度恒定。

微生物在恒浊器中始终以最高的生长速率进行生长。

用于获得大量菌体、与菌体生长相平行的代谢产物的生产l恒化器（chemostat；

bactogen）l使培养液流速保持不使培养液流速保持不变，以某一营养物为变，以某一营养物为生长限制因子生长限制因子,并使并使微生物始终在低于其微生物始终在低于其最高生长速率下进行最高生长速率下进行生长繁殖。

生长繁殖。

Nutrientconcentrationandgrowthl凡是处于较低浓度范围内，可影响生长速率的凡是处于较低浓度范围内，可影响生长速率的营养物成分，就称为生长限制因子。

营养物成分，就称为生长限制因子。

l限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质，限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质，如氨基酸和氨等氮源，或是葡萄糖、麦芽糖等如氨基酸和氨等氮源，或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，因而可在一定浓度范围内碳源或者是无机盐，因而可在一定浓度范围内能决定该机体生长速率。

能决定该机体生长速率。

l恒化连续培养中，必需将某种必需的营养物质恒化连续培养中，必需将某种必需的营养物质控制在较低的浓度，以作为限制性因子，而其控制在较低的浓度，以作为限制性因子，而其他营养物均过量他营养物均过量l细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度，并细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度，并低于最高生长速率低于最高生长速率单级连续培养器（one-stepcontinuousfermentor）：

代谢产物的生产速率与菌体生长速率平行多级连续培养器（multi-stepcontinuousfermentor）：

代谢产物的生产速率与菌体生长速率不平行l连续发酵（continuousfermentation）连续培养用于生产实践时，就称为连续发酵l连续培养的优缺点优点：

高效便于自动控制产品质量稳定缺点：

菌种易退化易污染杂菌培养基利用率低影响微生物生长的主要因素温度从两个方面来看：

温度上升，反应速率加快，生长速率加快温度上升，蛋白质、核酸被破坏微生物的生长有一个温度范围，在这个范围内有一个生长的最适温度、最低温度和最高温度最适温度：

菌代时最短，生长速率最高TemperatureRangeforgrowth温度影响酶活性，细胞膜的流动性，物质的溶解度氧气专性好氧菌（strictaerobe）兼性厌氧菌（facultativeaerobe）微好氧菌（microaerophilicbacteria）耐氧菌（aerotolerantanaerobe）厌氧菌（anacerobe）Oxygenforgrowth好氧生物因为有SOD，因此剧毒的超氧阴离子自由基（O2）被歧化成毒性稍低的H2O2，在过氧化氢酶的作用下，H2O2再变成无毒的H2OAnanaerobicworkchamberandincubatorAnanaerobicworkchamberandincubatorPH最适PH最低PH最高PHPH的影响影响营养物的离子化程度影响环境中有毒物质对微生物的毒性影响代谢反应中各种酶的活性有害微生物的控制物理杀菌因素的代表温度利用高温杀菌焚烧灭菌干热灭菌灼烧灭菌煮沸消毒法湿热灭菌高压蒸汽灭菌法间歇灭菌法巴斯德消毒法Theautoclave化学杀菌剂或抑菌剂表面消毒剂重金属盐类：

红汞有机化合物（酚类、醇类、酸类、醛类）氧化剂：

卤素及其化合物，过氧化物表面活性剂：

新洁尔灭肥皂染料：

龙胆紫气体：

环氧乙烷抗代谢药物的代表磺胺类药物抗代谢药物：

一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰其正常代谢活动的化学物质SMZ：

磺胺二甲恶唑sulfamethoxazolel对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸（PABA）结构：

结构：

l磺胺结构：

磺胺结构：

l叶酸结构：

叶酸结构：

酶1酶2二氢喋啶二氢喋酸二氢叶酸PABA（磺胺）Glu酶3前体四氢叶酸TMP嘌呤嘧啶核苷酸酶1：

二氢蝶酸合成酶酶2：

二氢叶酸合成酶酶3：

二氢叶酸还原酶三甲氧苄二氨嘧啶抗生素抑制细胞壁的形成：

青霉素青霉素不能口服，它不耐酸，在胃中被降解影响细胞膜的功能：

多粘菌素干扰蛋白质合成：

链霉素阻碍核酸的合成：

博莱霉素-内酰氨类抗生素内酰氨类抗生素药物对核糖体的不同作用部位药物对核糖体的不同作用部位微生物对环境的适应性v产生钝化酶v细胞内被药物作用的部位发生改变v改变细胞膜的透性微生物的抗药性青霉噻唑酸细菌的耐药机制1.产生钝化酶青霉素类：

青霉素酶，头孢菌素酶l青霉素抑制细胞壁的合成，主要是抑制转肽酶，因为青霉素的-内酰胺环结构和D丙氨酸的结构相似，可与转肽酶的活性中心结合，生成青霉素噻唑酰基酶（oenicilloylenzyme），从而使转肽酶失去转肽活性l-内酰胺酶使-内酰胺环结构开环（水解-内酰胺环的酰胺键），而使青霉素失去与转肽酶结合的能力，细菌表现出抗药性l寻找解决此类抗药性的思路l对底物（青霉素）进行修饰l破坏钝化酶替卡西林（羧基噻吩青霉素）哌拉西林（氧哌嗪青霉素）替卡阿莫西林（羟氨苄青霉素）l-内酰胺酶抑制剂的发展橄榄酸（橄榄色链霉菌）：

-内酰胺族化合物穿透细胞壁和细胞膜的能力差在体内代谢快克拉维酸（棒酸）（棒状链霉菌）：

杂氧青霉烯l-内酰胺酶抑制剂的作用原理克拉维酸对-内酰胺酶的活性位点有高的亲和力，可与催化中心结合，以竞争性抑制方式发挥作用与酶分子中的丝氨酸的羟基发生反应，通过-内酰胺羰基和-内酰胺环打开而使酶酰化脱酰化l氨基糖苷类钝化酶对氨基糖苷类抗生素分子中的某些保持抗菌活性所必须的基团进行修饰，使其与作用靶位核糖体的亲和力下降氨基糖苷酰基转移酶（aminoglycosideacetyltransferaseaAAC）氨基糖苷腺苷转移酶（aminoglycosideadenylytransferaseaAAD）氨基糖苷核苷转移酶（aminoglycoside-necleotidetransferaseaANT）氨基糖苷磷酸转移酶（aminoglycosidephosphotransferaseaAPH）酰基转移酶AAC腺苷转移酶AAD核苷转移酶ANT磷酸转移酶APHl对氨基糖苷类钝化酶抑制剂的研究还未取得突破性进展去除易被钝化酶修饰的基团l卡那霉素地贝卡星（双去氧卡那霉素）对抗生素的分子进行结构改造，以保护活性基团l卡那霉素丁胺卡那霉素（R3氨基羟