美丽的微生物世界02.docx
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美丽的微生物世界02
霉菌的有性繁殖和有性孢子:
经过两性细胞结合而形成的孢子称为有性孢子。
霉菌的有性繁殖过程一般分为三个阶段,即质配、核配和减数分裂。
质配是两个配偶细胞的原生质融合在同一细胞中,而两个细胞核并不结合,每个核的染色体数都是单倍的。
核配即两个核结合成一个双倍体的核。
减数分裂则使细胞核中的染色体数目又恢复到原来的单倍体。
有性孢子的产生不及无性孢子那么频繁和丰富,它们常常只在一些特殊的条件下产生。
常见的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子,分别由鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门和担子菌亚门的霉菌所产生。
卵孢子:
菌丝分化成形状不同的雄器和藏卵器,雄器与藏卵器结合后所形成的有性孢子叫卵孢子。
霉菌的接合孢子
左:
毛霉的(+)和(-)型菌丝在交界处结合产生黑色的带状,肉眼可见;
右:
取小黑点用显微镜观察所看到的接合孢子
霉菌的卵孢子 1.雄器;2.藏卵器;3.卵孢子
霉菌的子囊孢子
a.子囊果;b.子囊;c.伪侧丝;d.子囊孢子
担孢子的形成过程示意图
a~d.双核细胞;e.核融合;f~g.核分裂;h.担孢子形成;i.担孢子成熟并释放
接合孢子:
由菌丝分化成两个形状相同、但性别不同的配子囊结合而形成的有性孢子叫接合孢子。
子囊孢子:
菌丝分化成产囊器和雄器,两者结合形成子囊,在子囊内形成的有性孢子即为子囊孢子。
担孢子:
菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子,在担子上形成的有性孢子即为担孢子。
霉菌的孢子具有小、轻、干、多,以及形态色泽各异、休眠期长和抗逆性强等特点,每个个体所产生的孢子数,经常是成千上万的,有时竟达几百亿、几千亿甚至更多。
这些特点有助于霉菌在自然界中随处散播和繁殖。
对人类的实践来说,孢子的这些特点有利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴定等工作,对人类的不利之处则是易于造成污染、霉变和易于传播动植物的霉菌病
三、霉菌的菌落
由于霉菌的菌丝较粗而长,因而霉菌的菌落较大,有的霉菌的菌丝蔓延,没有局限性,其菌落可扩展到整个培养皿,有的种则有一定的局限性,直径1~2厘米或更小。
菌落质地一般比放线菌疏松,外观干燥,不透明,呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状;菌落与培养基的连接紧密,不易挑取;菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。
各种曲霉的菌落
各种病原真菌的菌落
青霉的菌落
青霉的菌落
酵母菌
提起酵母菌这个名称,也许有人不太熟悉,但实际上人们几乎天天都在享受着酵母菌的好处。
因为我们每天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的;我们喝的啤酒,也离不开酵母菌的贡献,酵母菌是人类实践中应用比较早的一类微生物,我国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒;酵母菌的细胞里含有丰富的蛋
白质和维生素,所以也可以做成高级营养品添加到食品中,或用作饲养动物的高级饲料。
酵母菌在自然界中分布很广,尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长,例如,
在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果园土壤中最为常见。
一、酵母菌的形态、大小和结构
酵母菌是单细胞真核微生物。
酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。
比细菌的单细胞个体要大得多,一般为1~5微米′5~30微米。
酵母菌无鞭毛,不能游动。
酵母菌具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等,有的还具有微体。
酵母菌的细胞形态
酵母菌的细胞形态
酵母菌细胞结构的显微照片
二、酵母菌的菌落
大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似,但比细菌菌落大而厚,菌落表面光滑、湿润、粘稠,容易挑起,菌落质地均匀,正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一,菌落多为乳白色,少数为红色,个别为黑色。
啤酒酵母的菌落
红酵母的菌落
各种酵母菌的菌落
三、酵母菌的繁殖
酵母菌有多种繁殖方式,有人把只进行无性繁殖的酵母菌称作"假酵母",而把具有有性繁殖的酵母菌称作"真酵母"。
酵母菌的无性繁殖
芽殖:
酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。
芽殖发生在细胞壁的预定点上,此点被称为芽痕,每个酵母细胞有一至多个芽痕。
成熟的酵母细胞长出芽体,母细胞的细胞核分裂成两个子核,一个随母细胞的细胞质进入芽体内,当芽体接近母细胞大小时,自母细胞脱落成为新个体,如此继续出芽。
如果酵母菌生长旺盛,在芽体尚未自母细胞脱落前,即可在芽体上又长出新的芽体,最后形成假菌丝状。
裂殖:
是少数酵母菌进行的无性繁殖方式,类似于细菌的裂殖。
其过程是细胞延长,核分裂为二,细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个具有单核的子细胞。
酵母菌的芽殖过程1.泡;2.小管;3.核;4.液泡
酵母菌假菌丝的形成图中1、2、3、4·······是出芽的顺序
酵母菌的有性繁殖 酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行无性繁殖的。
两个临近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起,随即相互接触、融合,并形成一个通道,两个细胞核在此通道内结合,形成双倍体细胞
核,然后进行减数分裂,形成4个或8个细胞核。
每一子核与其周围的原生质形成孢子,即为子囊孢子,形成子囊孢子的细胞称为子囊。
左图为酵母菌子囊孢子的形成过程1、2、3、4:
两个细胞结合;5:
接合子;6、7、8、9:
核分裂;10、11:
核形成孢子
病毒
一.形态结构
病毒的形态基本可归纳为三种:
杆状、球状和这两种形态结合的复合型。
没有细胞构造,病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白质,在宿主细胞协助下,通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖。
病毒粒子通常形成螺旋对称、二十面体对称和复合对称。
病毒粒子是无法用光学显微镜观察的亚显微颗粒,但当他们大量聚集在一起并使宿主细胞发生病变时,就可以用光学显微镜加以观察。
例如动、植物细胞中的病毒包涵体;有的还可用肉眼看到,如噬菌体的噬菌斑等。
二、繁殖方式
病毒只有在宿主细胞里才能进行繁殖,而且是通过复制的方式进行的。
概括起来可分为吸附、侵入、脱壳生物合成、装配与释放五个步骤。
微生物的营养
1.微生物的营养要求
微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
水:
水是各种生物细胞必需的。
水是良好的溶剂,微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。
碳源:
碳源是合成菌体成分的原料,也是微生物获取能量的主要来源。
整体上看来,微生物可以利用的碳源范围极广,从大类上说,可以分为有机碳源和无机碳源两大类,凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物,凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。
糖类是最广泛利用的碳源。
氮源:
氮源主要是供给合成菌体结构的原料,很少作为能源利用。
与碳源相似,微生物作为一个整体来说,能利用的碳源种类十分广泛。
某些微生物(如固氮菌)能利用空气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有机氮化物。
多数致病菌则必须供给蛋白胨、氨基酸等有机氮化物才能生长。
无机盐类:
无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。
微生物需要的无机盐类很多,主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等,其主要功能为构成菌体成分;调节渗透压;作为某些酶的成分,并能激活酶的活性等。
生长因子:
有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类,仍不能生长,还要供给一定量的所谓“生长因子”。
其种类很多,主要是B族维生素的化合物等。
生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得。
2.微生物的营养类型
根据微生物对碳源的要求不同,可将其分为自养菌和异养菌两大营养类型。
凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的,叫自养菌;不能利用无机碳而需要有机碳才能合成菌体内有机碳化物的,为异养菌。
根据其生命活动所需能量的来源不同,可分为光能营养菌和化能营养菌。
前者是从光线中获得能量,后者则从化学物质氧化中取得能量。
因此,根据微生物所需的碳源和能源不同,可将微生物分为光能自养菌、光能异养菌、化能自养菌、化能异养菌等四类。
如表所示:
微生物的营养类型
营养类型
主要(或唯一)碳源
能源
代表菌
光能自养型
二氧化碳
光能
蓝细菌
光能异养型
有机物
光能
红螺细菌
化能自养型
二氧化碳
无机物
硫杆菌
化能异养型
有机物
有机物
大肠杆菌
3.营养物质的运输:
外界环境的营养物质只有被微生物吸收到细胞内,才能被微生物分解与利用,微生物生长过程中产生的一些代谢产物也必须分泌到细胞外,在这两个过程中,细胞膜起着重要作用。
目前一般认为,营养物质主要以扩散、促进扩散、主动运输和基团转位四种方式通过微生物细胞膜。
微生物的代谢
微生物在生长发育和繁殖过程中,需要不断地从外界环境中摄取营养物质,在体内经过一系列的生化反应,转变成能量和构成细胞的物质,并排出不需要的产物。
这一系列的生化过程称为新陈代谢。
代谢作用是生物体维持生命活动过程中的一切生化反应的总称。
它是生命活动的最基本特征。
代谢作用包括分解代谢(异化作用)和合成代谢(同化作用)。
分解代谢是指生物体将各种营养物质和细胞物质降解成简单的产物,即由大分子物质降解成小分子物质并产生能量的过程。
合成代谢是指将分解代谢所提供的或从环境中所吸收的小分子物质合成大分子物质的过程。
分解代谢为合成代谢提供原料和能量,而合成代谢又为分解代谢提供物质基础,两者相互对立而又统一,在生物体内偶联着进行,使生命繁衍不息。
(一)微生物的酶:
生物体内的化学反应几乎都要依靠酶的催化才能进行。
酶是由生物细胞合成的,以蛋白质为主要成分的生物化学反应催化剂。
从化学组成来看,可分为简单蛋白和结合蛋白两种酶。
根据酶在细胞中的活动部位,也可将酶分为胞外酶和胞内酶两种。
酶作为生化反应的催化剂和其他的催化剂一样,能显著改变反应的速度,但不能改变反应的平衡点。
酶有以下几个特点:
催化反应的效率高、具有高度的专一性、容易失活、活性受调节控制等。
(二)微生物的能量代谢:
所有生物进行生命活动都需要能量,因此,能量代谢成了新陈代谢中的核心问题。
自然界中的能量以多种形式存在,但生物只能利用光能或化学能,而光能也必须在一定的生物体(光合生物)内转化成化学能后,才能被生物利用。
一个化学反应只有在一定条件下,当有能量放出时才能自由地进行,即自由能的变化为负值时,反应才能进行,这种反应称为放能反应;如果产物的自由能大于反应物的自由能时,必须供给能量才能进行反应,称为吸能反应。
在生物体内,吸能反应所需要的能量是由放能反应来供给的,两者是偶联进行的。
其中的能量载体主要是ATP。
ATP是腺嘌呤核甘三磷酸(简称腺三磷)的缩写,ATP的生成和利用是微生物能量代谢的核心。
在生物体内,ATP主要由ADP的磷酸化生成。
生成ATP的过程需要供应能量,能量来自光能或化能。
以光能生成ATP的过程称为光合磷酸化作用,这种转变需要光和色素作媒介。
利用化合物氧化过程中释放的能量进行磷酸化生成ATP的过程称为氧化磷酸化作用,它为一切生物所共有,微生物的氧化作用可根据最终电子受体的性质不同而分为:
呼吸作用、无氧呼吸作用和发酵作用。
ATP主要用于供应合成细胞物质(包括贮藏物质)所需的能量。
此外,细胞对营养物质的吸收,鞭毛菌的运动,发光细菌的发光等所消耗的能量也要由ATP供给。
组成细胞的物质主要是蛋白质、核酸、类脂和多糖,合成这些物质都需要ATP。
(三)微生物的物质代谢:
微生物代谢的基本过程,可分为两大类,即分解代谢和合成代谢。
1.微生物的分解代谢:
微生物在生命活动中,能将复杂的大分子物质分解为小分子的可溶性物质,并有能量转变过程,这种物质转变称为分解代谢。
大多数微生物都能分解糖和蛋白质,少数微生物能分解脂类。
糖的分解:
糖类是异养微生物的主要碳素来源和能量来源,包括各种多糖、双糖和单糖。
多糖必须在细胞外由相应的胞外酶水解,才能被吸收利用;双糖和单糖被微生物吸收后,立即进入分解途径,被降解成简单的含碳化合物,同时释放能量,供应细胞合成所需的碳源和能源。
蛋白质及氨基酸的分解:
细菌分解蛋白质的酶有两类,一类为蛋白酶,另一类为肽酶,前者为胞外酶,能将蛋白质分解为多肽和二肽。
肽类可进入微生物细胞中,肽酶为胞内酶,将进入细胞内的肽水解为游离的氨基酸,供菌体利用。
微生物对氨基酸的分解方式很多,主要为脱氨作用和脱羧作用。
不同细菌水解不同氨基酸除生成氨基酸外,还有其他物质产生。
如大肠杆菌、枯草杆菌水解含硫氨基酸有H2S产生;大肠杆菌、变形杆菌水解色氨酸,可形成吲哚。
有些细菌则不能,因此这些特性可用于细菌的鉴定。
脂肪的分解:
脂肪是脂肪酸和甘油的结合物。
某些微生物能产生脂肪酶,将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
甘油和脂肪酸可被微生物摄入细胞内,进行代谢。
2.微生物的合成代谢
微生物的细胞物质主要是由蛋白质、核酸、碳水化合物和类脂等组成。
合成这些大分子有机化合物需要大量能量和原料。
能量来自营养物质的分解,至于原料,可以是微生物从外界吸收的小分子化合物,但更多的是从营养物质分解中获得。
从这里可以看到分解作用与合成作用之间相互依赖的紧密关系,由于它们相互依赖、偶联进行,微生物才能具有旺盛的生命活动和正常的生长繁殖。
因而在自然界中得以生存和发展。
微生物种类很多,合成途径也比较复杂和多种多样。
(四)微生物代谢的调节
微生物在正常的生命活动中,不断地从外界吸收营养物质,然后进行一系列的分解与合成反应,以获得建造自身的物质和能量。
这些生化反应通常是十分复杂而又非常迅速。
在正常情况下,这些反应非常协调地进行,并且具
有适应外界环境变化的本领,这一切是依靠微生物的调节系统来实现的。
由于代谢过程中几乎所有的生化反应都是通过酶的催化实现的,因此代谢调节实际是控制酶的数量和活性的变化。
酶数量的控制主要是通过对酶合成途径的调控系统来实现。
有诱导和阻遏两种调控方式,前者诱发酶的合成,后者阻止酶的合成。
酶活性的调节是通过改变酶结构本身的构象来实现的。
调节方式有激活和抑制两种。
激活作用常见于分解代谢途径中前体对参与后面反应的酶进行激活,促使它们反应速度加快。
抑制作用常见于合成代谢的末端产物对合成反应的关键酶进行反馈抑制,以减慢或中止生物合成。
目前利用代谢调节理论已经用来指导实际工作和进行微生物发酵的生产控制。
主要措施有:
控制发酵条件和改变微生物菌种的遗传特性等。
一、微生物的生长和繁殖
微生物在适宜的环境条件下,不断地吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行代谢活动,如果同化作用大于异化作用,则细胞质的量不断增加,体积得以加大,于是表现为生长。
简单地说,生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。
单细胞微生物如细菌,生长往往伴随着细胞数目的增加。
当细胞增长到一定程度时,就以二分裂方式,形成两个基本相似的子细胞,子细胞又重复以上过程。
在单细胞微生物中,由于细胞分裂而引起的个体数目的增加,称为繁殖。
在一般情况下,当环境条件适合,生长与繁殖始终是交替进行的。
从生长到繁殖是一个由量变到质变的过程,这个过程就是发育。
(附图是大肠杆菌E.coli.的分裂繁殖,可是费了俺好大的劲。
^-^)
微生物处于一定的物理、化学条件下,生长发育正常,繁殖速率也高;如果某一或某些环境条件发生改变,并超出了生物可以适应的范围时,就会对机体产生抑制乃至杀灭作用。
二、细菌纯培养的群体生长规律
大多数细菌的繁殖速度都很快,大肠杆菌在适宜条件下,每20分钟左右便可分裂一次,如果始终保持这样的繁殖速度,一个细菌在48小时内,其子代群体将达到无法想象的数量。
然而,实际情况并非如此。
将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定其细菌含量,可以看到以下现象:
开始有一短暂时间,细菌数量并不增加,随之细菌数目增加很快,既而细菌数又趋稳定,最后逐渐下降。
如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图,可以得到一条曲线,称为繁殖曲线,通常又称为生长曲线。
生长曲线代表了细菌在新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。
根据细菌生长繁殖速率的不同,可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。
(1)延迟期:
少量细菌接种到新鲜培养基后,一般不立即进行繁殖,生长速度近于零。
因此在开始一段时间,细菌数几乎保持不变,甚至稍有减少。
这段时间被称为延迟期,又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。
处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃。
延迟期的长短与菌种、种龄、接种量和培养基成分有关。
(2)对数期:
对数期又称指数期。
这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数目的增加与原生质总量的增加,与菌液混浊度的增加均呈正相关性。
(3)稳定期:
又称恒定期或最高生长期。
处于稳定期的微生物,新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,整个培养物中二者处于动态平衡,此时生长速度又逐渐趋向零。
稳定期的细胞内开始积累贮藏物,如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等,大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。
如果为了获得大量菌体,就应在此阶段收获,因这时细胞总数最高;这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段,某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。
(4)衰亡期:
稳定期后如再继续培养,细菌死亡率逐渐增加,以致死亡数大大超过新生数,群体中活菌数目急剧下降,出现了“负生长”,此阶段叫衰亡期。
图2:
细菌生长的典型曲线
(Ⅰ.延迟期,Ⅱ.对数期,Ⅲ.稳定期,Ⅳ.衰亡期)
影响微生物生长与死亡的因素
生长是微生物与外界环境因素共同作用的结果。
环境条件的改变,可引起微生物形态、生理、生长、繁殖等特征的改变;或者抵抗、适应环境条件的某些改变;当环境条件的变化超过一定极限,则导致微生物的死亡。
为了抑制和消除微生物的有害作用,人们常采用多种物理、化学或生物学方法,来抑制或杀死微生物。
常用以下术语来表示对微生物的杀灭程度。
灭菌:
用物理或化学方法杀灭物体上所有的微生物(包括病原微生物和非病原微生物及细菌芽胞、霉菌孢子等),称为灭菌。
消毒:
用物理或化学方法仅能杀灭物体上的病原微生物,而对非病原微生物及芽胞和孢子不一定完全杀死,称为消毒。
用来消毒的药物称为消毒剂。
防腐:
防止或抑制微生物生长和繁殖的方法称为防腐或抑菌。
用于防腐的化学药品称为防腐剂。
某些化学药物在低浓度时为防腐剂,在高浓度时则成为消毒剂。
无菌:
指没有活的微生物存在。
采取防止或杜绝一切微生物进入动物机体或物体的方法,称为无菌法。
以无菌法操作时称为无菌操作。
在进行外科手术或微生物学实验时,要求严格的无菌操作,防止微生物的污染。
不同的微生物对各种理化因子的敏感性不同,同一因素不同剂量对微生物的效应也不同,或者起灭菌作用,或者可能只起消毒或防腐作用。
在了解和应用任何一种理化因素对微生物的抑制或致死作用时,还应考虑多种因素的综合效应。
例如在增高温度的同时加入另一种化学药剂,则可加速对微生物的破坏作用。
大肠杆菌在有酚存在的情况下,温度从30℃增至42℃时明显加快死亡;微生物的生理状态也影响理化因子的作用。
营养细胞一般较孢子抗逆性差,幼龄的、代谢活跃的细胞较之老龄的、休眠的细胞易被破坏;微生物生长的培养基以及它们所处的环境对微生物遭受破坏的效应也有明显的影响。
如在酸或碱中,热对微生物的破坏作用加大,培养基的粘度也影响抗菌因子的穿透能力;有机质的存在也干扰抗微生物化学因子的效应,或者由于有机物与化学药剂结合而使之失效,或者有机质覆盖于细胞表面,阻碍了化学药剂的渗入。
常见的影响微生物生长与死亡的物理、化学因素主要有:
1.温度:
温度是影响有机体生长与存活的最重要的因素之一。
它对生活机体的影响表现在两方面:
一方面随着温度的上升,细胞中的生物化学反应速率和生长速率加快。
在一般情况下,温度每升高10℃,生化反应速率增加一倍;另一方面,机体的重要组成如蛋白质、核酸等对温度都较敏感,随着温度的增高而可能遭受不可逆的破坏。
因此,只有在一定范围内,机体的代谢活动与生长繁殖才随着温度的上升而增加,当温度上升到一定程度,开始对机体产生不利影响,如再继续升高,则细胞功能急剧下降以至死亡。
就总体而言,微生物生长的温度范围较广,已知的微生物在零下12-100℃均可生长。
而每一种微生物只能在一定的温度范围内生长。
各种微生物都有其生长繁殖的最低温度、最适温度、最高温度和致死温度。
最低生长温度:
是指微生物进行繁殖的最低温度界限,如果低于此温度,则生长完全停止。
最适生长温度:
能够使微生物迅速生长繁殖的温度叫做最适生长温度,在此温度下,微生物群体生长繁殖速度最快,代时最短。
不同微生物的最适生长温度是不一样的。
最高生长温度:
是指微生物生长繁殖的最高温度界限。
致死温度:
最高生长温度若进一步升高,便可杀死微生物,这种致死微生物的最低温度界限即为致死温度,致死温度与处理时间有关。
微生物按其生长温度范围可分为低温微生物、中温微生物和高温微生物三类。
如表所示:
微生物的生长温度类型
微生物类型
生长温度范围(℃)
分布的主要场所
最低
最适
最高
低温型
专性嗜冷
-12
5-15
15-20
两极地区
兼性嗜冷
-5-0
10-20
25-30
海水、冷藏食品
中温型
室温
10-20
20-35
40-45
腐生菌
体温
35-40
寄生菌
高温型
25-45
50-60
70-95
温泉、堆肥堆、土壤表层等
2.氢离子浓度(pH):
环境中的酸碱度通常以氢离子浓度的负对数即pH值来表示。
环境中的pH值对微生物的生命活动影响很大,主要作用在于:
引起细胞膜电荷的变化,从而影响了微生物对营养物质的吸收;影响代谢过程中酶的活性;改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。
每种微生物都有其最适pH值和一定的pH范围。
在最适范围内酶活性最高,如果其他条件适合,微生物的生长速率也最高。
大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5-7.5,在pH4-10之间也可以生长;放线菌一般在微碱性即pH7.5-8最适合;酵母菌、霉菌则适合于pH5-6的酸性环境,但生存范围在pH1.5-10之间。
有些细菌甚至可在强酸性或强碱性环境中生活。
微生物在基质中生长,代谢作用改变了基质中氢离子浓度。
随着环境pH值的不断变化,微生物生长受阻,当超过最低或最高pH值时,将引起微生物的死亡。
为了维持微生物生长过程中pH值的稳定,配制培养基时要注意调节pH值,而且往往还要加入缓冲物以保证pH在微生物生长繁殖过程中的相对稳定。
强酸和强碱具有杀菌力。
无机酸杀菌力虽强,但腐蚀性大。
某些有机酸如苯甲酸可用做防腐剂。
强碱可用作杀菌剂,但由于它们的毒性大,其用途局限于对排泄物及仓库、棚舍等环境的消毒。
强碱对革兰氏阴性细菌与病毒比对革兰氏阳性细菌作用强。
3.氧化还原电位:
氧化还原电位(Φ)对微生物生长有明显影响。
环境中Φ值与氧分压有关,也受pH的影响。
pH值低时,氧化还原电位高;pH值高时,氧化还原电位低。
各种微生物生长所要求的Φ值不一样。
一般好氧性微生物在Φ值+0.1伏以上均可生长,以Φ值为+0.3伏-+0.4伏时为适。
厌氧性微生物只能在Φ值低于+0.1伏以下生
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