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1、微生物基基础知识识微生物概概论2微生物的的类群和和形态结结构2细菌2放线菌44霉菌5酵母菌110病毒122微生物的的营养112微生物的的生长和和繁殖114微生物概概论一、什么么是微生生物微生生物（mmicrroorrgannismm, mmicrrobee）是一一些肉眼眼看不见见的微小小生物的的总称。包包括属于于原核类类的细菌菌、放线线菌、支支原体、立立克次氏氏体、衣衣原体和和蓝细菌菌（过去去称蓝藻藻或蓝绿绿藻），属属于真核核类的真真菌（酵酵母菌和和霉菌）、原原生动物物和显微微藻类，以以及属于于非细胞胞类的病病毒、类类病毒和和朊病毒毒等。微生生物千姿姿百态，有有些是腐腐败性的的，即引引起食品品
2、气味和和组织结结构发生生不良变变化。当当然有些些微生物物是有益益的，它它们可用用来生产产如奶酪酪，面包包，泡菜菜，啤酒酒和葡萄萄酒。微微生物非非常小，必必须通过过显微镜镜放大约约10000 倍倍才能看看到。比比如中等等大小的的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。二、微生生物学的的发展：微生物的的类群和和形态结结构微生生物种类类繁多，人人们研究究得最多多、也较较深入的的主要有有细菌、放放线菌、蓝蓝细菌、枝枝原体、立立克次氏氏体、古古菌、真真菌、显显微藻类类、原
3、生生动物、病病毒、类类病毒和和朊病毒毒等。现现择要介介绍如下下：细菌细菌菌是一类类细胞细细而短（细细胞直径径约0.5mm,0.5-55m）、结结构简单单、细胞胞壁坚韧韧以二等等分裂方方式繁殖殖和水生生性较强强的原核核微生物物，分布布广泛。一、细菌菌的形态态：细菌的形形态分：球球菌cooccuus：包包括双球球菌Diiploococccuss、链球球菌Sttrepptoccocccus、四四联球菌菌Tettraccocccus、八八叠球菌菌Sarrcinna、葡葡萄球菌菌Staaphyyloccocccus杆菌菌baccilllus或或baccterriumm螺旋旋菌sppiraal fform
4、m baacteeriaa。 二、细菌菌的结构构：细菌菌的基本本结构包包括：细细胞壁ccelll waall、 胞浆膜膜、间体体、细胞胞浆、核核糖体、核核质。 革兰兰氏阳性性菌（GG+）的的细胞壁壁，其化化学组成成主要是是肽聚糖糖和磷壁壁酸等革革兰氏阴阴性菌（GG-）细细胞壁最最外面是是脂多糖糖LPSS，即内内毒素。L型型细菌，是是细胞壁壁缺失的的细菌，具具有多形形性。 细菌菌的附属属结构包包括：质质粒pllasmmid、荚荚膜caapsuule、鞭鞭毛fllageelluum、菌菌毛piilluus和芽芽胞。质粒粒是某些些细菌除除染色体体外的遗遗传因子子。特点点是能自自我复制制、可转转移性、
5、相相溶与不不相溶、大大小不等等、控制制次要性性状。荚膜膜是部分分细菌在在生活过过程中，在在细胞壁壁外产生生的一种种疏松透透明的粘粘液层。内内含多个个细菌时时称为菌菌胶团。荚荚膜按厚厚度分大大荚膜、微微荚膜、粘粘液层。其其形成与与菌种和和营养条条件有关关。功能能主要是是保护、抗抗吞噬、抗抗干燥。 鞭毛毛是杆菌菌、弧菌菌、螺菌菌和少数数球菌在在菌体上上附有的的细长呈呈波状弯弯曲的具具有运动动功能的的丝状毛毛。菌毛毛，细丝丝状物，数数量极多多，周身身排列，无无运动功功能，化化学本质质为菌毛毛蛋白亚亚单位。分分为普通通菌毛和和性菌毛毛。功能能可能是是黏附和和传递遗遗传物质质。芽胞胞是细菌菌的休眠眠体，
6、能能够抵抗抗恶劣环环境因素素。因不不同细菌菌芽胞的的形态不不同，因因此可作作为鉴别别的依据据。三、细菌菌的繁殖殖：二分分分裂繁繁殖是细细菌最普普遍、最最主要的的繁殖方方式。在在分裂前前先延长长菌体，染染色体复复制为二二，然后后垂直于于长轴分分裂，细细胞赤道道附近的的细胞质质膜凹陷陷生长，直直至形成成横隔膜膜，同时时形成横横隔壁，这这样便产产生两个个子细胞胞。 =细细菌细胞胞分裂的的电镜超超薄切片片图杆菌二分分裂过程程模式图图四、细菌菌的菌落落： 单个个或少数数细菌细细胞生长长繁殖后后，会形形成以母母细胞为为中心的的一堆肉肉眼可见见、有一一定形态态构造的的子细胞胞集团，这这就是菌菌落。细细菌菌落
7、落常表现现为湿润润、粘稠稠、光滑滑、较透透明、易易挑取、质质地均匀匀以及菌菌落正反反面或边边缘与中中央部位位颜色一一致等。细细菌的菌菌落特征征因种而而异。 可作为为鉴定细细菌种的的依据。 粘质沙雷雷氏菌的的菌落特特征沙门氏菌菌的菌落落特征铜绿假单单孢菌的的菌落特特征弗氏志贺贺氏菌的的菌落特特征粘质沙雷雷氏菌的的菌落特特征放线菌菌一、放放线菌的的形态、大大小和结结构放放线菌的的形态比比细菌复复杂些，但但仍属于于单细胞胞。在显显微镜下下，放线线菌呈分分枝丝状状，我们们把这些些细丝一一样的结结构叫做做菌丝，菌菌丝直径径与细菌菌相似，小小于1微微米。菌菌丝细胞胞的结构构与细菌菌基本相相同。 放放线菌的
8、的菌丝（见见右图）根据菌丝形态和功能的不同，放线菌菌丝可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。链霉菌属是放线菌中种类最多、分布最广、形态特征最典型的类群，其形态如下图所示。下图：链霉菌的一般形态和构造（模式图） 二、放线线菌的繁繁殖 放线线菌没有有有性繁繁殖，主主要通过过形成无无性孢子子方式进进行无性性繁殖，成成熟的分分生孢子子或孢囊囊孢子散散落在适适宜环境境里发芽芽形成新新的菌丝丝体；另另一种方方式是菌菌丝体的的无限伸伸长和分分枝，在在液体振振荡培养养（或工工业发酵酵）中，放放线菌每每一个脱脱落的菌菌丝片段段，在适适宜条件件下都能能长成新新的菌丝丝体，也也是一种种无性繁繁殖方式式。 三、放线线
9、菌的菌菌落 放线线菌在固固体培养养基上形形成与细细菌不同同的菌落落特征，放放线菌菌菌丝相互互交错缠缠绕形成成质地致致密的小小菌落，干干燥、不不透明、难难以挑取取，当大大量孢子子覆盖于于菌落表表面时，就就形成表表面为粉粉末状或或颗粒状状的典型型放线菌菌菌落，由由于基内内菌丝和和孢子常常有颜色色，使得得菌落的的正反面面呈现出出不同的的色泽。 放线线菌的菌菌落特征征 A：诺尔尔斯氏链链霉菌；B：皮皮疽诺卡卡氏菌；C：酒酒红指孢孢囊菌；D：游游动放线线菌；EE：小单单胞菌； F：皱双孢孢马杜拉拉放线菌菌产抗抗菌素的的放线菌菌的菌落落特征A：卡特利利链霉菌菌；B：弗氏链链霉菌；C：吸吸水链霉霉菌金泪泪亚
10、种；D：卡卡那霉素素链霉菌菌；E：除虫链链霉菌；F：生生磺酸链链霉菌霉菌真菌菌在微生生物世界界中可以以称得上上是个巨人家家族，真真菌的个个头较大大，其中中的许多多成员对对我们来来说都是是很熟悉悉的。例例如，在在潮湿的的天气里里，常常常发现粮粮食、衣衣服、皮皮鞋上长长了霉，我我们做酱酱、酱油油、豆腐腐乳用的的曲霉和和毛霉等等霉菌；发面、酿酿酒用的的酵母菌菌等都是是真菌，就就连人们们爱吃的的蘑菇、木木耳等蕈蕈子，也也都是真真菌大家家族的成成员。真真菌是微微生物中中的一大大类群，属属于真核核微生物物，与人人类关系系非常密密切。真真菌是抗抗生素（如如青霉素素、头孢孢霉素）、有有机酸等等多种发发酵工业业
11、的基础础，在自自然界中中则扮演演着各种种复杂有有机物分分解者的的角色。然然而有些些真菌是是病原菌菌，引起起人类和和动植物物病害，有有些真菌菌产生毒毒素，使使人、畜畜中毒，严严重者引引起癌症症。如黄黄曲霉产产生的黄黄曲霉毒毒素毒害害肝脏，易易引发肝肝癌。霉菌菌是丝状状真菌的的俗称，意意即发发霉的真真菌，它它们往往往能形成成分枝繁繁茂的菌菌丝体，但但又不象象蘑菇那那样产生生大型的的子实体体。在潮潮湿温暖暖的地方方，很多多物品上上长出一一些肉眼眼可见的的绒毛状状、絮状状或蛛网网状的菌菌落，那那就是霉霉菌。 一、 霉霉菌的形形态、大大小和结结构霉菌菌的菌丝丝 构成成霉菌营营养体的的基本单单位是菌菌丝。
12、菌丝丝是一种种管状的的细丝，把把它放在在显微镜镜下观察察，很像像一根透透明胶管管，它的的直径一一般为33100微米，比比细菌和和放线菌菌的细胞胞约粗几几倍到几几十倍。菌菌丝可伸伸长并产产生分枝枝，许多多分枝的的菌丝相相互交织织在一起起，就叫叫菌丝体体。根据据菌丝中中是否存存在隔膜膜，可把把霉菌菌菌丝分成成两种类类型：无隔隔膜菌丝丝：菌丝丝中无隔隔膜，整整团菌丝丝体就是是一个单单细胞，其其中含有有多个细细胞核。这这是低等等真菌（即即鞭毛菌菌亚门和和接合菌菌亚门中中的霉菌菌）所具具有的菌菌丝类型型。有隔隔膜菌丝丝：菌丝丝中有隔隔膜，被被隔膜隔隔开的一一段菌丝丝就是一一个细胞胞，菌丝丝体由很很多个细
13、细胞组成成，每个个细胞内内有1个个或多个个细胞核核。在隔隔膜上有有1至多多个小孔孔，使细细胞之间间的细胞胞质和营营养物质质可以相相互沟通通。这是是高等真真菌（即即子囊菌菌亚门和和半知菌菌亚门中中的霉菌菌）所具具有的菌菌丝类型型。 霉菌的菌菌丝 上上：无隔隔膜菌丝丝； 下下：有隔隔膜菌丝丝霉菌菌菌丝的的变态 为适应应不同的的环境条条件和更更有效地地摄取营营养满足足生长发发育的需需要，许许多霉菌菌的菌丝丝可以分分化成一一些特殊殊的形态态和组织织，这种种特化的的形态称称为菌丝丝变态。吸器器：由专专性寄生生霉菌如如锈菌、霜霜霉菌和和白粉菌菌等产生生的菌丝丝变态，它它们是从从菌丝上上产生出出来的旁旁枝，
14、侵侵入细胞胞内分化化成根状状、指状状、球状状和佛手手状等，用用以吸收收寄主细细胞内的的养料。假根根：根霉霉属霉菌菌的菌丝丝与营养养基质接接触处分分化出的的根状结结构，有有固着和和吸收养养料的功功能。 菌网网和菌环环：某些些捕食性性霉菌的的菌丝变变态成环环状或网网状，用用于捕捉捉其它小小生物如如线虫、草草履虫等等。 霉菌的菌菌环和菌菌网 aa.菌环环；b.简单菌菌网；cc.复杂杂菌网菌核核：大量量菌丝集集聚成的的紧密组组织，是是一种休休眠体，可可抵抗不不良的环环境条件件。其外外层组织织坚硬，颜颜色较深深；内层层疏松，大大多呈白白色。如如药用的的茯苓、麦麦角都是是菌核。 麦角菌的的菌核子实实体：是
15、是由大量量气生菌菌丝体特特化而成成，子实实体是指指在里面面或上面面可产生生孢子的的、有一一定形状状的任何何构造。例例如有三三类能产产有性孢孢子的结结构复杂杂的子实实体，分分别称为为闭囊壳壳、子囊囊壳和子子囊盘。 二、霉菌菌的繁殖殖霉菌菌有着极极强的繁繁殖能力力，而且且繁殖方方式也是是多种多多样的。虽虽然霉菌菌菌丝体体上任一一片段在在适宜条条件下都都能发展展成新个个体，但但在自然然界中，霉霉菌主要要依靠产产生形形形色色的的无性或或有性孢孢子进行行繁殖。孢孢子有点点像植物物的种子子，不过过数量特特别多，特特别小。 霉菌菌的无性性孢子直直接由生生殖菌丝丝的分化化而形成成，常见见的有节节孢子、厚厚垣孢
16、子子、孢囊囊孢子和和分生孢孢子。节孢孢子：菌菌丝生长长到一定定阶段时时出现横横隔膜，然然后从隔隔膜处断断裂而形形成的细细胞称为为节孢子子。如白白地霉产产生的节节孢子。 厚垣垣孢子：某些霉霉菌种类类在菌丝丝中间或或顶端发发生局部部的细胞胞质浓缩缩和细胞胞壁加厚厚，最后后形成一一些厚壁壁的休眠眠孢子，称称为厚垣垣孢子。如如毛霉属属中的总总状毛霉霉。 霉菌的节节孢子霉菌的厚厚垣孢子子孢囊囊孢子：在孢子子囊内形形成的孢孢子叫孢孢囊孢子子。孢子子囊是由由菌丝顶顶端细胞胞膨大而而成，膨膨大部分分的下方方形成隔隔膜与菌菌丝隔开开，膨大大细胞的的原生质质分化成成许多小小块，每每小块可可发育成成一个孢孢子。孢孢
17、囊孢子子有两种种类型，一一种为生生鞭毛，能能游动的的叫游动动孢子，如如鞭毛菌菌亚门中中的绵霉霉属；另另一种是是不生鞭鞭毛，不不能游动动的叫静静孢子，如如接合菌菌亚门中中的根霉霉属。 霉菌的游游动孢子子 霉菌的静静孢子 左：毛霉的的孢子囊囊；中：孢子囊囊壁破裂裂，露出出静孢子子；右：囊轴分生生孢子：是在生生殖菌丝丝顶端或或已分化化的分生生孢子梗梗上形成成的孢子子，分生生孢子有有单生、成成链或成成簇等排排列方式式，是子子囊菌和和半知菌菌亚门的的霉菌产产生的一一类无性性孢子。 霉霉菌分生生孢子的的着生和和形态（青青霉、曲曲霉、镰镰刀霉） 曲霉的分分生孢子子梗和顶顶囊上的的分生孢孢子 镰刀霉的的镰刀形
18、形大分生生孢子 青霉的帚帚状分生生孢子梗梗和分生生孢子曲霉的分分生孢子子头彩图图霉菌的有有性繁殖殖和有性性孢子：经过过两性细细胞结合合而形成成的孢子子称为有有性孢子子。霉菌菌的有性性繁殖过过程一般般分为三三个阶段段，即质质配、核核配和减减数分裂裂。质配配是两个个配偶细细胞的原原生质融融合在同同一细胞胞中，而而两个细细胞核并并不结合合，每个个核的染染色体数数都是单单倍的。核配配即两个个核结合合成一个个双倍体体的核。减数数分裂则则使细胞胞核中的的染色体体数目又又恢复到到原来的的单倍体体。有性性孢子的的产生不不及无性性孢子那那么频繁繁和丰富富，它们们常常只只在一些些特殊的的条件下下产生。常常见的有有
19、卵孢子子、接合合孢子、子子囊孢子子和担孢孢子，分分别由鞭鞭毛菌亚亚门、接接合菌亚亚门、子子囊菌亚亚门和担担子菌亚亚门的霉霉菌所产产生。卵孢孢子：菌菌丝分化化成形状状不同的的雄器和和藏卵器器，雄器器与藏卵卵器结合合后所形形成的有有性孢子子叫卵孢孢子。 霉菌的卵卵孢子1.雄雄器；22. 藏藏卵器；3. 卵孢子子接合合孢子：由菌丝丝分化成成两个形形状相同同、但性性别不同同的配子子囊结合合而形成成的有性性孢子叫叫接合孢孢子。 子囊囊孢子：菌丝分分化成产产囊器和和雄器，两两者结合合形成子子囊，在在子囊内内形成的的有性孢孢子即为为子囊孢孢子。担孢孢子：菌菌丝经过过特殊的的分化和和有性结结合形成成担子，在在
20、担子上上形成的的有性孢孢子即为为担孢子子。 霉菌的接接合孢子子左左：毛霉霉的(+)和(-)型型菌丝在在交界处处结合产产生黑色色的带状状，肉眼眼可见；右：取取小黑点点用显微微镜观察察所看到到的接合合孢子 霉菌的子子囊孢子子aa子囊囊果；bb子囊囊；c伪侧丝丝；d子囊孢孢子 担孢子的的形成过过程示意意图 ad双双核细胞胞；e核融合合；fg核核分裂；h担担孢子形形成；ii担孢孢子成熟熟并释放放 霉菌菌的孢子子具有小小、轻、干干、多，以以及形态态色泽各各异、休休眠期长长和抗逆逆性强等等特点，每每个个体体所产生生的孢子子数，经经常是成成千上万万的，有有时竟达达几百亿亿、几千千亿甚至至更多。这这些特点点有
21、助于于霉菌在在自然界界中随处处散播和和繁殖。对对人类的的实践来来说，孢孢子的这这些特点点有利于于接种、扩扩大培养养、菌种种选育、保保藏和鉴鉴定等工工作，对对人类的的不利之之处则是是易于造造成污染染、霉变变和易于于传播动动植物的的霉菌病病害。 三、霉菌菌的菌落落由于于霉菌的的菌丝较较粗而长长，因而而霉菌的的菌落较较大，有有的霉菌菌的菌丝丝蔓延，没没有局限限性，其其菌落可可扩展到到整个培培养皿，有有的种则则有一定定的局限限性，直直径12厘米米或更小小。菌落落质地一一般比放放线菌疏疏松，外外观干燥燥，不透透明，呈呈现或紧紧或松的的蛛网状状、绒毛毛状或棉棉絮状；菌落与与培养基基的连接接紧密，不不易挑取
22、取；菌落落正反面面的颜色色和边缘缘与中心心的颜色色常不一一致。 各种曲霉霉的菌落落 各种病原原真菌的的菌落 青霉的菌菌落 青霉的菌菌落 酵母菌提起起酵母菌菌这个名名称，也也许有人人不太熟熟悉，但但实际上上人们几几乎天天天都在享享受着酵酵母菌的的好处。因因为我们们每天吃吃的面包包和馒头头就是有有酵母菌菌的参与与制成的的；我们们喝的啤啤酒，也也离不开开酵母菌菌的贡献献，酵母母菌是人人类实践践中应用用比较早早的一类类微生物物，我国国古代劳劳动人民民就利用用酵母菌菌酿酒；酵母菌菌的细胞胞里含有有丰富的的蛋白质质和维生生素，所所以也可可以做成成高级营营养品添添加到食食品中，或或用作饲饲养动物物的高级级饲
23、料。酵母母菌在自自然界中中分布很很广，尤尤其喜欢欢在偏酸酸性且含含糖较多多的环境境中生长长，例如如，在水水果、蔬蔬菜、花花蜜的表表面和在在果园土土壤中最最为常见见。 一、酵母母菌的形形态、大大小和结结构酵母母菌是单单细胞真真核微生生物。酵酵母菌细细胞的形形态通常常有球形形、卵圆圆形、腊腊肠形、椭椭圆形、柠柠檬形或或藕节形形等。比比细菌的的单细胞胞个体要要大得多多，一般般为15微米米530微微米。酵酵母菌无无鞭毛，不不能游动动。酵母母菌具有有典型的的真核细细胞结构构,有细细胞壁、细细胞膜、细细胞核、细细胞质、液液泡、线线粒体等等，有的的还具有有微体。酵母菌的的细胞形形态酵母菌的的细胞形形态酵母菌
24、细细胞结构构的显微微照片二、酵母母菌的菌菌落 大多多数酵母母菌的菌菌落特征征与细菌菌相似，但但比细菌菌菌落大大而厚，菌菌落表面面光滑、湿湿润、粘粘稠，容容易挑起起，菌落落质地均均匀，正正反面和和边缘、中中央部位位的颜色色都很均均一，菌菌落多为为乳白色色，少数数为红色色，个别别为黑色色。 啤酒酵母母的菌落落 红酵母的的菌落 各种酵母母菌的菌菌落 三、 酵酵母菌的的繁殖酵母母菌有多多种繁殖殖方式，有有人把只只进行无无性繁殖殖的酵母母菌称作作假酵酵母，而而把具有有有性繁繁殖的酵酵母菌称称作真真酵母。酵母母菌的无无性繁殖殖芽殖殖：酵母母菌最常常见的无无性繁殖殖方式是是芽殖。芽芽殖发生生在细胞胞壁的预预
25、定点上上，此点点被称为为芽痕，每每个酵母母细胞有有一至多多个芽痕痕。成熟熟的酵母母细胞长长出芽体体，母细细胞的细细胞核分分裂成两两个子核核，一个个随母细细胞的细细胞质进进入芽体体内，当当芽体接接近母细细胞大小小时，自自母细胞胞脱落成成为新个个体，如如此继续续出芽。如如果酵母母菌生长长旺盛，在在芽体尚尚未自母母细胞脱脱落前，即即可在芽芽体上又又长出新新的芽体体，最后后形成假假菌丝状状。 裂殖殖：是少少数酵母母菌进行行的无性性繁殖方方式，类类似于细细菌的裂裂殖。其其过程是是细胞延延长，核核分裂为为二，细细胞中央央出现隔隔膜，将将细胞横横分为两两个具有有单核的的子细胞胞。 酵母菌的的芽殖过过程 1泡
26、泡；2小管；3核核；4液泡 酵母菌假假菌丝的的形成图中1、22、3、44 是出芽芽的顺序序酵母母菌的有有性繁殖殖 酵母菌菌是以形形成子囊囊和子囊囊孢子的的方式进进行无性性繁殖的的。两个个临近的的酵母细细胞各自自伸出一一根管状状的原生生质突起起，随即即相互接接触、融融合，并并形成一一个通道道，两个个细胞核核在此通通道内结结合，形形成双倍倍体细胞胞核，然然后进行行减数分分裂，形形成4个个或8个个细胞核核。每一一子核与与其周围围的原生生质形成成孢子，即即为子囊囊孢子，形形成子囊囊孢子的的细胞称称为子囊囊。 左图为酵酵母菌子子囊孢子子的形成成过程 1、22、3、44：两个个细胞结结合；55：接合合子；
27、66、7、88、9：核分裂裂；100、111：核形形成孢子子 病毒一.形态态结构病毒毒的形态态基本可可归纳为为三种：杆状、球球状和这这两种形形态结合合的复合合型。没没有细胞胞构造，病病毒粒子子的主要要成分是是核酸和和蛋白质质，在宿宿主细胞胞协助下下，通过过核酸的的复制和和核酸蛋蛋白装配配的形式式进行增增殖。病病毒粒子子通常形形成螺旋旋对称、二二十面体体对称和和复合对对称。病毒毒粒子是是无法用用光学显显微镜观观察的亚亚显微颗颗粒，但但当他们们大量聚聚集在一一起并使使宿主细细胞发生生病变时时，就可可以用光光学显微微镜加以以观察。例例如动、植植物细胞胞中的病病毒包涵涵体；有有的还可可用肉眼眼看到，如
28、如噬菌体体的噬菌菌斑等。二、繁殖殖方式病毒毒只有在在宿主细细胞里才才能进行行繁殖，而而且是通通过复制制的方式式进行的的。概括括起来可可分为吸吸附、侵侵入、脱脱壳生物物合成、装装配与释释放五个个步骤。微生物的的营养1微生生物的营营养要求求微生生物生长长繁殖所所需的营营养物质质主要有有水、碳碳源、氮氮源、无无机盐和和生长因因子等。水：水是各各种生物物细胞必必需的。水水是良好好的溶剂剂，微生生物的新新陈代谢谢过程中中的一切切生化反反应都离离不开水水的作用用。碳源源：碳源源是合成成菌体成成分的原原料，也也是微生生物获取取能量的的主要来来源。整整体上看看来，微微生物可可以利用用的碳源源范围极极广，从从大
29、类上上说，可可以分为为有机碳碳源和无无机碳源源两大类类，凡必必须利用用有机碳碳源的微微生物就就是异养养微生物物，凡能能利用无无机碳源源的微生生物就是是自养微微生物。糖糖类是最最广泛利利用的碳碳源。氮源源：氮源源主要是是供给合合成菌体体结构的的原料，很很少作为为能源利利用。与与碳源相相似，微微生物作作为一个个整体来来说，能能利用的的碳源种种类十分分广泛。某某些微生生物（如如固氮菌菌）能利利用空气气中分子子态的氮氮或利用用无机氮氮化物如如铵盐、硝硝酸盐合合成有机机氮化物物。多数数致病菌菌则必须须供给蛋蛋白胨、氨氨基酸等等有机氮氮化物才才能生长长。无机机盐类：无机盐盐主要可可为微生生物提供供除碳、氮
30、氮以外的的各种重重要元素素。微生生物需要要的无机机盐类很很多，主主要有PP、S、KK、Naa、Caa、Mgg、Fee等，其其主要功功能为构构成菌体体成分；调节渗渗透压；作为某某些酶的的成分，并并能激活活酶的活活性等。生长长因子：有些微微生物虽虽然供给给它适合合的碳源源氮源和和无机盐盐类，仍仍不能生生长，还还要供给给一定量量的所谓谓“生长因因子”。其种种类很多多，主要要是B族族维生素素的化合合物等。生生长因子子可以从从酵母浸浸出液、血血液或血血清中获获得。2微生生物的营营养类型型根据据微生物物对碳源源的要求求不同，可可将其分分为自养养菌和异异养菌两两大营养养类型。凡能能利用无无机碳合合成菌体体内
31、有机机碳化物物的，叫叫自养菌菌；不能能利用无无机碳而而需要有有机碳才才能合成成菌体内内有机碳碳化物的的，为异异养菌。根据据其生命命活动所所需能量量的来源源不同，可可分为光光能营养养菌和化化能营养养菌。前前者是从从光线中中获得能能量，后后者则从从化学物物质氧化化中取得得能量。因此此，根据据微生物物所需的的碳源和和能源不不同，可可将微生生物分为为光能自自养菌、光光能异养养菌、化化能自养养菌、化化能异养养菌等四四类。如如表所示示：微生物的的营养类类型营养类型型主要（或或唯一）碳碳源能源代表菌光能自养养型二氧化碳碳光能蓝细菌光能异养养型有机物光能红螺细菌菌化能自养养型二氧化碳碳无机物硫杆菌化能异养养型
32、有机物有机物大肠杆菌菌3营养养物质的的运输：外界界环境的的营养物物质只有有被微生生物吸收收到细胞胞内，才才能被微微生物分分解与利利用，微微生物生生长过程程中产生生的一些些代谢产产物也必必须分泌泌到细胞胞外，在在这两个个过程中中，细胞胞膜起着着重要作作用。目目前一般般认为，营营养物质质主要以以扩散、促促进扩散散、主动动运输和和基团转转位四种种方式通通过微生生物细胞胞膜。微生物的的生长和和繁殖一、微生生物的生生长和繁繁殖微生生物在适适宜的环环境条件件下，不不断地吸吸收营养养物质，并并按照自自己的代代谢方式式进行代代谢活动动，如果果同化作作用大于于异化作作用，则则细胞质质的量不不断增加加，体积积得以
33、加加大，于于是表现现为生长长。简单单地说，生生长就是是有机体体的细胞胞组分与与结构在在量方面面的增加加。单细细胞微生生物如细细菌，生生长往往往伴随着着细胞数数目的增增加。当当细胞增增长到一一定程度度时，就就以二分分裂方式式，形成成两个基基本相似似的子细细胞，子子细胞又又重复以以上过程程。在单单细胞微微生物中中，由于于细胞分分裂而引引起的个个体数目目的增加加，称为为繁殖。在在一般情情况下，当当环境条条件适合合，生长长与繁殖殖始终是是交替进进行的。从从生长到到繁殖是是一个由由量变到到质变的的过程，这这个过程程就是发发育。（附附图是大大肠杆菌菌 E.colli.的的分裂繁繁殖，）微生生物处于于一定的
34、的物理、化化学条件件下，生生长发育育正常，繁繁殖速率率也高；如果某某一或某某些环境境条件发发生改变变，并超超出了生生物可以以适应的的范围时时，就会会对机体体产生抑抑制乃至至杀灭作作用。二、细菌菌纯培养养的群体体生长规规律大多多数细菌菌的繁殖殖速度都都很快，大大肠杆菌菌在适宜宜条件下下，每220分钟钟左右便便可分裂裂一次，如如果始终终保持这这样的繁繁殖速度度，一个个细菌在在48小小时内，其其子代群群体将达达到无法法想象的的数量。然而，实实际情况况并非如如此。将少少量单细细胞纯培培养接种种到一恒恒定容积积的新鲜鲜液体培培养基中中，在适适宜的条条件下培培养，定定时取样样测定其其细菌含含量，可可以看到
35、到以下现现象：开开始有一一短暂时时间，细细菌数量量并不增增加，随随之细菌菌数目增增加很快快，既而而细菌数数又趋稳稳定，最最后逐渐渐下降。如如果以培培养时间间为横坐坐标，以以细菌数数目的对对数或生生长速度度为纵坐坐标作图图，可以以得到一一条曲线线，称为为繁殖曲曲线，通通常又称称为生长长曲线。生生长曲线线代表了了细菌在在新的适适宜的环环境中生生长繁殖殖直至衰衰老死亡亡全过程程的动态态变化。根根据细菌菌生长繁繁殖速率率的不同同，可将将生长曲曲线大致致分为延延迟期、对对数期、稳稳定期和和衰亡期期四个阶阶段。(1)延延迟期：少量细细菌接种种到新鲜鲜培养基基后，一一般不立立即进行行繁殖，生生长速度度近于零
36、零。因此此在开始始一段时时间，细细菌数几几乎保持持不变，甚甚至稍有有减少。这这段时间间被称为为延迟期期，又称称为迟缓缓期、调调整期或或滞留适适应期。处处于延迟迟期细菌菌细胞的的特点是是分裂迟迟缓、代代谢活跃跃。延迟迟期的长长短与菌菌种、种种龄、接接种量和和培养基基成分有有关。(2)对对数期：对数期期又称指指数期。这这一阶段段突出特特点是细细菌数以以几何级级数增加加，代时时稳定，细细菌数目目的增加加与原生生质总量量的增加加，与菌菌液混浊浊度的增增加均呈呈正相关关性。(3)稳稳定期：又称恒恒定期或或最高生生长期。处处于稳定定期的微微生物，新新增殖的的细胞数数与老细细胞的死死亡数几几乎相等等，整个个
37、培养物物中二者者处于动动态平衡衡，此时时生长速速度又逐逐渐趋向向零。稳定定期的细细胞内开开始积累累贮藏物物，如肝肝糖、异异染颗粒粒、脂肪肪粒等，大大多数芽芽孢细菌菌也在此此阶段形形成芽孢孢。如果果为了获获得大量量菌体，就就应在此此阶段收收获，因因这时细细胞总数数最高；这一时时期也是是发酵过过程积累累代谢产产物的重重要阶段段，某些些放线菌菌抗生素素的大量量形成也也在此时时期。(4)衰衰亡期：稳定期期后如再再继续培培养，细细菌死亡亡率逐渐渐增加，以以致死亡亡数大大大超过新新生数，群群体中活活菌数目目急剧下下降，出出现了“负负生长”，此此阶段叫叫衰亡期期。图2：细细菌生长长的典型型曲线(.延延迟期，
38、 .对对数期， .稳稳定期， .衰衰亡期)影响微生生物生长长与死亡亡的因素素生长长是微生生物与外外界环境境因素共共同作用用的结果果。环境境条件的的改变，可可引起微微生物形形态、生生理、生生长、繁繁殖等特特征的改改变；或或者抵抗抗、适应应环境条条件的某某些改变变；当环环境条件件的变化化超过一一定极限限，则导导致微生生物的死死亡。为了了抑制和和消除微微生物的的有害作作用，人人们常采采用多种种物理、化化学或生生物学方方法，来来抑制或或杀死微微生物。常常用以下下术语来来表示对对微生物物的杀灭灭程度。灭菌菌：用物物理或化化学方法法杀灭物物体上所所有的微微生物（包包括病原原微生物物和非病病原微生生物及细细
39、菌芽胞胞、霉菌菌孢子等等），称称为灭菌菌。消毒毒：用物物理或化化学方法法仅能杀杀灭物体体上的病病原微生生物，而而对非病病原微生生物及芽芽胞和孢孢子不一一定完全全杀死，称称为消毒毒。用来来消毒的的药物称称为消毒毒剂。防腐腐：防止止或抑制制微生物物生长和和繁殖的的方法称称为防腐腐或抑菌菌。用于于防腐的的化学药药品称为为防腐剂剂。某些些化学药药物在低低浓度时时为防腐腐剂，在在高浓度度时则成成为消毒毒剂。无菌菌：指没没有活的的微生物物存在。采采取防止止或杜绝绝一切微微生物进进入动物物机体或或物体的的方法，称称为无菌菌法。以以无菌法法操作时时称为无无菌操作作。在进进行外科科手术或或微生物物学实验验时，要
40、要求严格格的无菌菌操作，防防止微生生物的污污染。不同同的微生生物对各各种理化化因子的的敏感性性不同，同同一因素素不同剂剂量对微微生物的的效应也也不同，或或者起灭灭菌作用用，或者者可能只只起消毒毒或防腐腐作用。在在了解和和应用任任何一种种理化因因素对微微生物的的抑制或或致死作作用时，还还应考虑虑多种因因素的综综合效应应。例如如在增高高温度的的同时加加入另一一种化学学药剂，则则可加速速对微生生物的破破坏作用用。大肠肠杆菌在在有酚存存在的情情况下，温温度从330增增至422时明明显加快快死亡；微生物物的生理理状态也也影响理理化因子子的作用用。营养养细胞一一般较孢孢子抗逆逆性差，幼幼龄的、代代谢活跃跃
41、的细胞胞较之老老龄的、休休眠的细细胞易被被破坏；微生物物生长的的培养基基以及它它们所处处的环境境对微生生物遭受受破坏的的效应也也有明显显的影响响。如在在酸或碱碱中，热热对微生生物的破破坏作用用加大，培培养基的的粘度也也影响抗抗菌因子子的穿透透能力；有机质质的存在在也干扰扰抗微生生物化学学因子的的效应，或或者由于于有机物物与化学学药剂结结合而使使之失效效，或者者有机质质覆盖于于细胞表表面，阻阻碍了化化学药剂剂的渗入入。常见见的影响响微生物物生长与与死亡的的物理、化化学因素素主要有有：1.温度度：温度度是影响响有机体体生长与与存活的的最重要要的因素素之一。它它对生活活机体的的影响表表现在两两方面：
42、一方面面随着温温度的上上升，细细胞中的的生物化化学反应应速率和和生长速速率加快快。在一一般情况况下，温温度每升升高100，生生化反应应速率增增加一倍倍；另一一方面，机机体的重重要组成成如蛋白白质、核核酸等对对温度都都较敏感感，随着着温度的的增高而而可能遭遭受不可可逆的破破坏。因因此，只只有在一一定范围围内，机机体的代代谢活动动与生长长繁殖才才随着温温度的上上升而增增加，当当温度上上升到一一定程度度，开始始对机体体产生不不利影响响，如再再继续升升高，则则细胞功功能急剧剧下降以以至死亡亡。就总总体而言言，微生生物生长长的温度度范围较较广，已已知的微微生物在在零下112-1100均可生生长。而而每一
43、种种微生物物只能在在一定的的温度范范围内生生长。各各种微生生物都有有其生长长繁殖的的最低温温度、最最适温度度、最高高温度和和致死温温度。最低低生长温温度：是是指微生生物进行行繁殖的的最低温温度界限限，如果果低于此此温度，则则生长完完全停止止。最适适生长温温度：能能够使微微生物迅迅速生长长繁殖的的温度叫叫做最适适生长温温度，在在此温度度下，微微生物群群体生长长繁殖速速度最快快，代时时最短。不不同微生生物的最最适生长长温度是是不一样样的。最高高生长温温度：是是指微生生物生长长繁殖的的最高温温度界限限。致死死温度：最高生生长温度度若进一一步升高高，便可可杀死微微生物，这这种致死死微生物物的最低低温度
44、界界限即为为致死温温度，致致死温度度与处理理时间有有关。微生生物按其其生长温温度范围围可分为为低温微微生物、中中温微生生物和高高温微生生物三类类。如表表所示：微生物的的生长温温度类型型微生物类类型生长温度度范围（）分布的主主要场所所最低最适最高低温型专性嗜冷冷-12 5-155 15-220 两极地区区兼性嗜冷冷-5-00 10-220 25-330 海水、冷冷藏食品品中温型室温10-22020-33540-445腐生菌体温35-440 寄生菌高温型25-445 50-660 70-995 温泉、堆堆肥堆、土土壤表层层等2.氢离离子浓度度(pHH)：环境境中的酸酸碱度通通常以氢氢离子浓浓度的负
45、负对数即即pH值值来表示示。环境境中的ppH值对对微生物物的生命命活动影影响很大大，主要要作用在在于：引引起细胞胞膜电荷荷的变化化，从而而影响了了微生物物对营养养物质的的吸收；影响代代谢过程程中酶的的活性；改变生生长环境境中营养养物质的的可给性性以及有有害物质质的毒性性。每种种微生物物都有其其最适ppH值和和一定的的pH范范围。在在最适范范围内酶酶活性最最高，如如果其他他条件适适合，微微生物的的生长速速率也最最高。大大多数细细菌、藻藻类和原原生动物物的最适适pH为为6.55-7.5，在在pH 4-110之间间也可以以生长；放线菌菌一般在在微碱性性即pHH7.55-8最最适合；酵母菌菌、霉菌菌则
46、适合合于pHH5-66的酸性性环境，但但生存范范围在ppH1.5-110之间间。有些些细菌甚甚至可在在强酸性性或强碱碱性环境境中生活活。微生生物在基基质中生生长，代代谢作用用改变了了基质中中氢离子子浓度。随随着环境境pH值值的不断断变化，微微生物生生长受阻阻，当超超过最低低或最高高pH值值时，将将引起微微生物的的死亡。为为了维持持微生物物生长过过程中ppH值的的稳定，配配制培养养基时要要注意调调节pHH值，而而且往往往还要加加入缓冲冲物以保保证pHH在微生生物生长长繁殖过过程中的的相对稳稳定。强酸酸和强碱碱具有杀杀菌力。无无机酸杀杀菌力虽虽强，但但腐蚀性性大。某某些有机机酸如苯苯甲酸可可用做防防腐剂。强强碱可用用作杀菌菌剂，但但由于它它们的毒毒性大，其其用途局局限于对对排泄物物及仓库库、棚舍舍等环境境的消毒毒。强碱碱对革兰兰氏阴性性细菌与与病毒比比对革兰兰氏阳性性细菌作作用强。3.氧化化还原电电位：氧化化还原电电位()对微微生物生生长有明明显影响响。环境境中值