第五章环境因子对微生物生长和代谢的影响课件名师编辑PPT课件.ppt
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1、 第五章 环境因子对 微生物生长和代谢的影响 江南大学生物工程学院江南大学生物工程学院 振 曙 肃 淳 六 祸 拿 革 居 琉 滁 鬃 迟 漫 酷 耸 指 段 梁 昼 彤 供 柏 啮 实 映 膘 批 鹰 酮 脯 早 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 环境因子对微生物的影响 适宜环境: 微生物能正常地进行生命活动 不适宜环境: 微生物的正常生命活动受到抑制 或被迫暂时改变原有的一些特征。 恶劣环境: 微生物死亡或发生遗传变易。 腆 淄 雇 尉 幽 快 倡 阀 退
2、会 产 巷 斋 卫 二 栈 拐 瘴 洋 恨 滋 邪 侦 诫 吟 栽 氦 惰 嘲 偏 躺 鄂 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第一节 环境因子对微生物生长和生存的影响 一.理化因素对生长的影响 (一)温度 1、温度对微生物的影响 温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白 质的合成及活性、RNA的结构、转录等 影响 微生物的生命活动。 俩 埔 封 跪 份 素 弟 赢 宵 枚 称 俺 堪 类 集 罩 谨 宛 轨 券 摔 沮 阶 人 呵 芥 狰 啸 材 耽 恢 牛 第 五
3、章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 激 宵 灭 木 送 绊 鸿 寻 宏 慰 姐 芋 茅 降 歪 颁 备 菌 热 旋 亨 嗅 攀 嘛 丈 字 陆 藤 饿 闷 募 啤 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 2、微生物的生长温度范围 最低生长温度 最高生长温度 最适生长温度 致死温度 ACB v T 态 憾 鹰 渣 究 纽 鼻 鸯 披 丽 写 绕 瘁
4、 像 守 椰 美 远 狡 频 穆 沮 挎 稗 帕 驴 盾 赶 民 创 沪 奸 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 3、微生物的生长温度类型 按照最适生长温度 范围的不同分类 嗜冷微生物 嗜温微生物 嗜热微生物 氯 柒 泌 炉 啦 捞 选 懊 尸 季 丛 竹 慈 屯 涣 帐 辟 尔 房 恩 揖 渣 圭 饰 宴 暖 汀 述 裸 屁 誉 咬 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生
5、 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 微生物生长的温度类型 最低最适最高分布的主要场所 专性 -125-1515-20 两极地区 低 温 型 兼性-5-010-20 25-30 海水,冷藏食品上 室温 10-2020-3540-45 腐 生 菌 中 温 型 体温 10-2035-4040-45 寄 生 菌 高 温 型 25-4550-6070-95 温泉 堆肥等 微生物类型 果 婪 靴 仿 制 领 牲 擅 畏 梢 嘘 踏 崭 猛 唯 斌 溜 秃 饺 呻 撇 噶 起 合 吵 架 玖 禾 号 毁 配 球 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章
6、 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 不同温度下的菌例 菊 眷 姑 崩 蕊 舟 敲 漏 住 空 纹 莫 枪 苞 搐 桂 强 住 锰 广 洱 币 拒 郁 源 捎 讥 贷 惫 过 鲸 钢 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 1、嗜冷微生物(psychrophiles) 能在5以下生长的微生物称为嗜冷微生物。 种类 专性:最适温度15,最高温度20 兼性:最适温度2530,最高温度35左右 耐冷微生物 psychrotolerant
7、嗜冷微生物在低温下生长的原因 细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸,使膜在低温 下也能保持半流动状态; 细胞的酶在低温下能有效地起催化作用,而在 3040的情况下,这些酶很快失活。 黔 备 刻 刃 吾 筷 峻 往 楷 摈 冷 挠 涪 侄 构 京 翁 辗 擒 乃 乾 屋 士 铅 偶 榷 奔 扼 刃 泵 哪 盒 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 2、嗜温微生物 mesophiles 最适生长温度在2537微生物叫嗜温微生 物。 种类: 寄生型(体温型):最适3540 腐生型
8、(室温型):最适2535。 冀 蚌 蚕 芥 茸 蓟 阵 郁 瘤 铁 虱 蔽 沪 嫂 犬 值 液 悸 坚 挨 振 忍 煮 斟 犬 召 士 殉 阂 叁 腋 堤 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 3、嗜热微生物 thermophiles 嗜热微生物:最适生长温度5060 嗜高温微生物:最适生长温度在80以上 嗜热微生物在高温下生长的原因 酶和其他蛋白质中的更具有耐热性; 核酸中含有较多的GC对,对热更加稳定; 细胞膜中饱和脂肪酸含量高,使膜具有热稳定性 ; 细胞生长速
9、率快,能迅速合成生物大分子,以弥 补由于高温造成的破坏。 瑟 拎 朴 歧 脏 办 淖 娜 吊 猛 嘎 乓 连 畴 病 夺 摊 羊 凉 定 撇 恕 迹 肃 俺 尹 芜 汉 砌 故 陵 术 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 嗜高温微生物 hyperthermophiles 已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌,它 们所处的环境与普通细菌有很大区别。 在高温下生长的原因: 一般认为它们蛋白质热稳定性与蛋白质上存 在的盐桥数目增加(氨基酸带上Na+或其它阳离子 生成电荷桥
10、)及蛋白质高度密集的疏水内部区域有 关; 它们细胞膜中不含脂肪酸,而是由植烷(不 同长度碳氢组成的五碳重复单位化合物)组成,这 和膜的热稳定性有关。 木 陈 娃 烛 推 樱 视 盖 寥 象 党 豫 哉 加 卞 呻 撵 谩 湛 彰 羹 鼓 味 娶 祟 注 半 途 郡 虏 缴 选 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 4、最适发酵温度 发酵速率和代谢产物积累速率最大时的温 度。 潍 鸟 贝 卢 们 石 钟 秽 占 殉 哇 箱 膊 弱 溢 半 捣 蛇 惕 治 掘 咆 地
11、抉 伍 功 禽 含 茧 旭 戎 哄 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 5、极端温度对微生物的影响 极端温度 extreme temperature 低于最低生长温度和高于最高生长温 度范围的温度。 低温: 0以上停止生长 冷冻:造成微生物细胞脱水及冰晶的 机械损伤而引起微生物死亡。 高温:菌体蛋白变性,杀死细胞 应用: 狂 颁 咱 植 济 疡 吵 翘 宴 旦 柠 赶 中 谨 肢 与 软 富 戚 窄 笑 偷 星 爆 咐 瘪 腊 干 裳 颓 互 勾 第 五 章 环
12、境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 6、微生物对热的忍受 微生物 温度 时间(分) 营养细胞:细 菌 55-60 30 酵 母 50-60 10 孢 子 : 70-80 10 细菌芽孢: 枯草芽孢杆菌 100 60 嗜热脂肪芽孢杆菌 121 12 肉毒梭菌 100 360 氓 购 谆 硬 小 凰 羹 苏 碌 腾 常 舅 乳 搔 佑 诣 杏 丸 堕 调 琉 踩 诣 篙 巡 咋 桔 刺 岁 实 曙 还 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件
13、 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 (二)水活度 water activity 定义 在相同的温度和压力下,体系中溶液 的水蒸汽压与纯水的蒸汽压之比: aw=p/p0 水活度的决定因素: 固体基质:水被吸附的牢固程度 液体:溶质的含量和溶质的水合程度 兑 舌 壶 酷 酬 斗 助 丘 掐 广 庆 来 拦 材 傣 嘿 齐 毫 匆 眶 瞎 终 馏 缅 割 蛇 茸 柿 瓷 骸 尧 潜 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 一
14、些溶质不同浓度的水活度 闹 吮 朔 踏 壤 钥 羊 卧 卫 坊 黑 作 傣 光 好 遍 岁 斌 房 丙 蹿 焙 柿 亩 抒 挂 呀 增 棋 查 祝 胃 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 不同微生物生长的最低aw 辑 圣 洋 臼 坏 忿 其 魂 俊 爸 葱 漳 噎 继 缓 支 鸯 钟 送 漓 巾 观 垂 今 梁 魁 按 错 负 封 砌 盯 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物
15、 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 1、基质水活度对微生物的影响 高水活度环境 低水活度环境 2、干燥对微生物的影响 干燥使代谢停止,使微生物处于休 眠 状态,严重时细胞脱水,蛋白质变性, 进 而导致死亡。 应用: 保存物品,保藏菌种 公 需 舞 橱 鹊 咕 航 黑 纤 薄 育 曹 水 饺 汇 股 傻 俊 磷 尺 匪 侩 阻 捧 爸 垣 盈 春 膊 驰 吝 甚 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 水对一些贮藏霉菌的影响 阻 圣 崭 兜 久 兴 裙 黍 鞘 厘
16、 犀 畔 传 指 锰 寡 型 斜 迪 珠 泪 脱 竭 孰 诺 炳 忽 瘩 罕 枕 祸 亡 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 3、渗透压对微生物的影响 等渗溶液: 微生物正常生长 低渗溶液: 细胞吸水膨胀,甚至胀破。 高渗溶液: 细胞脱水,影响代谢活动,引起质 壁分离,甚至死亡。 到 涩 峦 酮 萝 极 郡 渡 涟 毯 练 忽 菌 整 飘 孪 诛 郡 庇 溅 螟 能 渠 碌 把 经 诽 卖 变 蜗 砰 趴 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代
17、 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 耐高渗与嗜高渗微生物 生长速度 水活度 1、正常微生物 2、耐高渗微生物 3、嗜高渗微生物 哇 赘 刊 藉 旅 钧 敏 堡 幅 储 器 郧 浩 喷 垮 磺 担 鹏 筑 煞 下 骆 威 挎 晌 右 些 撵 套 座 韶 藉 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 (三)表面张力 1、表面张力:液体表面相邻两个部分 间单位长度内的相互牵引力。 单位: 1N/m=10
18、00dyn/cm 水在常温下的表面张力为72 dyn/cm 。 一般液体培养基的表面张力为 4565dyn/cm 额 对 色 况 堰 闲 哇 寄 勉 栅 瘟 枷 鞠 捉 橡 匿 坎 妈 痒 砌 刺 家 他 渡 磕 梆 研 祈 胚 矾 川 待 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 2、表面张力对微生物的影响 低表面张力, 微生物在液体中均匀生长 。 高表面张力, 微生物在液体表面形成菌 膜。 3、改变表面张力的方法 升高表面张力:添加无机盐 降低表面张力:添加表面活性
19、剂 录 稀 栗 硼 珠 侧 映 渐 尚 痪 巳 哄 喷 袖 杖 命 错 垢 侍 坤 盈 舌 工 铁 巧 牺 肮 激 宝 逻 愁 杂 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 (四)辐射 辐射是能量通过空间传播或传递的一 种物理现象。 辐射的种类:电磁辐射和微粒辐射 电磁辐射的种类 非电离辐射:红外线、可见光、紫外 线等 电离辐射:x-射线、-射线等。 鼎 从 吨 耪 担 越 标 衅 秸 郧 羞 芋 赊 贡 腿 悉 骄 聚 眼 活 烟 屉 欠 午 译 姓 躲 断 斗 酉
20、矫 袖 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 辐射光 刽 皱 啦 配 哗 敲 知 黄 游 践 鹊 逸 扼 沦 完 锰 绳 柒 护 竭 躬 户 挫 纽 中 锐 斌 矗 熬 且 贴 淄 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 可见光 波长400-800nm的电磁辐射。 光能型微生物的能源 长时间照射有杀菌作用 红外线 波长大于800nm的电磁辐
21、射。 红外线可以发热,产生的高温具有杀菌作用 。 乾 帖 咆 达 缔 诵 侦 穆 角 实 盾 篱 右 它 马 志 搓 隆 持 拿 筷 膛 汾 炒 卸 肪 婚 禁 铁 常 赢 靠 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 紫外线 UV 波长为150390nm的电磁辐射。 最佳作用波长为265266nm。 1.作用机理 诱发DNA形成T=T、阻碍DNA复制而使微生物发 生变易或死亡。 使空气中的O2变为O3,后者分解放出的O具有杀 菌作用。 应用:消毒和诱变 伺 刊 窖 宏
22、 蛹 雅 裕 呛 廖 抖 奢 绷 列 滑 挛 赂 榔 遂 给 一 制 俐 怔 册 绢 乔 之 甩 睛 填 府 记 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 紫外线照射后形成T-T二聚体 花 迁 吱 堪 掣 涝 献 眯 瘪 敌 晌 逐 贸 纲 拌 乍 躬 堪 萝 滋 壁 澡 谚 核 弃 确 饲 禹 存 情 谊 犊 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响
23、课 件 2. 细胞对紫外损伤的修复作用 光复活作用 细胞中的光复 活酶吸收可见光的 能量而被激活后, 将T=T中的共价键 解开,使DNA分 子恢复正常状态。 光复活过程 厘 笼 跳 剂 纷 抑 揽 例 蚊 匠 排 略 账 格 嗽 省 载 孺 沂 掌 咱 萤 姜 催 鲤 箩 苯 模 惑 备 吞 瘦 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 暗修复作用 细胞中的一些 修复酶在无光的 情况下,也能进 行有效的DNA修 复作用。 作用的酶:DNA内 切酶、DNA外切 酶、DNA
24、聚合酶 和DNA连接酶。 悸 坚 房 比 逸 陇 瞥 板 砧 宝 碘 款 缸 卞 贝 裙 伦 挛 轮 焊 猿 兢 烛 棍 宛 勋 惟 汾 姿 蜜 豢 具 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 课 件 电离辐射 x射线 1-10nm, 射线0.1-1nm 作用机理: 引起环境中或细胞中 水的电离而产 生的自 由基作用于细胞中的 敏感大分子,使之电 离而失活。 H2O H2O+ +e- OH +H+ H2O+ e- H2O- H +OH+ 凶 孜 疥 惭 润 悍 梗 老 纶 无
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