浙江农林大学（浙江林学院）：《食品微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 微生物的生长及其控制 6.2 第二节 微生物的生长规律

由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在 着技术上的困难。 •同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都在同 一时间进行分裂的状态，称为同步生长 （synchronous growth） ，进行同步分裂的细胞称为 同步细胞。 •同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一 相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞学、 生理学和生物化学等研究的良好材料。 第二节 微生物的生长规律 一、微生物的个体生长和同步生长

由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在 着技术上的困难。 •同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都在同 一时间进行分裂的状态，称为同步生长 （synchronous growth） ，进行同步分裂的细胞称为 同步细胞。 •同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一 相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞学、 生理学和生物化学等研究的良好材料。 第二节 微生物的生长规律 一、微生物的个体生长和同步生长

获得同步生 长的方法： 化学诱导 物理诱导 诱导法 过滤法 区带密度梯度离心法 膜洗脱法 筛选法 同步培养法 获得同步生长的方法主要有两类： 环境条件诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正 常细胞周期不同的周期变化。 选择法：选择性过滤、梯度离心。物理方法，随机选择， 不影响细胞代谢

获得同步生 长的方法： 化学诱导 物理诱导 诱导法 过滤法 区带密度梯度离心法 膜洗脱法 筛选法 同步培养法 获得同步生长的方法主要有两类： 环境条件诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正 常细胞周期不同的周期变化。 选择法：选择性过滤、梯度离心。物理方法，随机选择， 不影响细胞代谢

Helmstetter-Cummings （硝酸纤维素薄膜） 法 步骤：将非同步的细菌液体培养物通过微 孔滤膜，让细胞吸附于其上；然后将滤膜 反置，再以新鲜培养液滤过。这时，一些 未粘牢的细胞先被冲洗掉，接着脱落到培 养液中的都是那些新分裂形成的细胞，于 是就获得了同步生长

Helmstetter-Cummings （硝酸纤维素薄膜） 法 步骤：将非同步的细菌液体培养物通过微 孔滤膜，让细胞吸附于其上；然后将滤膜 反置，再以新鲜培养液滤过。这时，一些 未粘牢的细胞先被冲洗掉，接着脱落到培 养液中的都是那些新分裂形成的细胞，于 是就获得了同步生长

二、微生物的群体生长 1.无分支单细胞微生物的群体生长特征 ☆无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌， 其群体生长是以群体中细胞数量的增加来表示的， ☆ 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代，一 个世代所需的时间就是代时（Ｇeneration time, G ）， 代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间，有时也 称为倍增时间。 ☆右图表示的是一个细胞经过若干代分裂 后的情况。右图可见，每经过一个代时， 细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而 被称为指数生长，这就是单细胞群体生长 的特征

二、微生物的群体生长 1.无分支单细胞微生物的群体生长特征 ☆无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌， 其群体生长是以群体中细胞数量的增加来表示的， ☆ 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代，一 个世代所需的时间就是代时（Ｇeneration time, G ）， 代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间，有时也 称为倍增时间。 ☆右图表示的是一个细胞经过若干代分裂 后的情况。右图可见，每经过一个代时， 细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而 被称为指数生长，这就是单细胞群体生长 的特征

2.无分支单细胞微生物的群体生 长曲线 ☆以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规 律，其结论也基本适用于酵母菌。 ☆生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、 分裂直至死亡的整个动态变化过程。 ☆每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生 长过程却有着共同的规律性。一般可以将生长曲 线划分为四个时期

2.无分支单细胞微生物的群体生 长曲线 ☆以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规 律，其结论也基本适用于酵母菌。 ☆生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、 分裂直至死亡的整个动态变化过程。 ☆每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生 长过程却有着共同的规律性。一般可以将生长曲 线划分为四个时期

生长曲线的制作： 接种 适温培养 定时取样测 定生长量 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液 体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样， 测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数 目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。 生长曲线的制作

生长曲线的制作： 接种 适温培养 定时取样测 定生长量 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液 体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样， 测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数 目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。 生长曲线的制作

典型的生长曲线 （Growth curve ） 延滞期 对数期 稳定期 衰亡期

典型的生长曲线 （Growth curve ） 延滞期 对数期 稳定期 衰亡期

①延滞期（lag phase） 其它名称：停滞期、调整期、适应期 1.现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。 2.特点： ➢生长速率常数= 0 ➢细胞形态变大或增长 ➢细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强 ➢合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱 导酶 ➢对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化 学药物） 3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物

①延滞期（lag phase） 其它名称：停滞期、调整期、适应期 1.现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。 2.特点： ➢生长速率常数= 0 ➢细胞形态变大或增长 ➢细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强 ➢合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱 导酶 ➢对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化 学药物） 3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物

认识延迟期的特点及形成原因对实 践的 ◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期； 指导意义： ◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌 ◆菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短； ◆接种物菌龄：用对数生长期的菌种延迟期较短； ◆接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延 迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）； ◆培养基成分：◇在营养成分丰富的天然培养基上生 长的延滞期比在合成培养基上生长时短；◇接种后培 养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发 酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接 近。 ★影响延迟期长短的因素：

认识延迟期的特点及形成原因对实 践的 ◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期； 指导意义： ◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌 ◆菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短； ◆接种物菌龄：用对数生长期的菌种延迟期较短； ◆接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延 迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）； ◆培养基成分：◇在营养成分丰富的天然培养基上生 长的延滞期比在合成培养基上生长时短；◇接种后培 养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发 酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接 近。 ★影响延迟期长短的因素：

②对数期（logarithmic phase） 其他名称：指数期 现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。 特点： 生长速率常数最大，即代时最短 细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一 致代谢最旺盛 细胞对理化因素较敏感

②对数期（logarithmic phase） 其他名称：指数期 现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。 特点： 生长速率常数最大，即代时最短 细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一 致代谢最旺盛 细胞对理化因素较敏感