微生物的繁殖

【專家解說】：微生物在適宜的環(huán)境條件下，不斷地吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并按照自己的代謝方式進(jìn)行代謝活動，如果同化作用大于異化作用，則細(xì)胞質(zhì)的量不斷增加，體積得以加大，于是表現(xiàn)為生長。簡單地說，生長就是有機體的細(xì)胞組分與結(jié)構(gòu)在量方面的增加。 　　單細(xì)胞微生物如細(xì)菌，生長往往伴隨著細(xì)胞數(shù)目的增加。當(dāng)細(xì)胞增長到一定程度時，就以二分裂方式，形成兩個基本相似的子細(xì)胞，子細(xì)胞又重復(fù)以上過程。在單細(xì)胞微生物中，由于細(xì)胞分裂而引起的個體數(shù)目的增加，稱為繁殖。在一般情況下，當(dāng)環(huán)境條件適合，生長與繁殖始終是交替進(jìn)行的。從生長到繁殖是一個由量變到質(zhì)變的過程，這個過程就是發(fā)育。（附圖是大腸桿菌 E.coli.的分裂繁殖，可是費了俺好大的勁。^-^） 　　微生物處于一定的物理、化學(xué)條件下，生長發(fā)育正常，繁殖速率也高；如果某一或某些環(huán)境條件發(fā)生改變，并超出了生物可以適應(yīng)的范圍時，就會對機體產(chǎn)生抑制乃至殺滅作用。 二、細(xì)菌純培養(yǎng)的群體生長規(guī)律 　　大多數(shù)細(xì)菌的繁殖速度都很快，大腸桿菌在適宜條件下，每20分鐘左右便可分裂一次，如果始終保持這樣的繁殖速度，一個細(xì)菌在48小時內(nèi)，其子代群體將達(dá)到無法想象的數(shù)量。然而，實際情況并非如此。 　　將少量單細(xì)胞純培養(yǎng)接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜的條件下培養(yǎng)，定時取樣測定其細(xì)菌含量，可以看到以下現(xiàn)象：開始有一短暫時間，細(xì)菌數(shù)量并不增加，隨之細(xì)菌數(shù)目增加很快，既而細(xì)菌數(shù)又趨穩(wěn)定，最后逐漸下降。如果以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)或生長速度為縱坐標(biāo)作圖，可以得到一條曲線，稱為繁殖曲線，通常又稱為生長曲線。生長曲線代表了細(xì)菌在新的適宜的環(huán)境中生長繁殖直至衰老死亡全過程的動態(tài)變化。根據(jù)細(xì)菌生長繁殖速率的不同，可將生長曲線大致分為延遲期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個階段。 　　(1)延遲期：少量細(xì)菌接種到新鮮培養(yǎng)基后，一般不立即進(jìn)行繁殖，生長速度近于零。因此在開始一段時間，細(xì)菌數(shù)幾乎保持不變，甚至稍有減少。這段時間被稱為延遲期，又稱為遲緩期、調(diào)整期或滯留適應(yīng)期。處于延遲期細(xì)菌細(xì)胞的特點是分裂遲緩、代謝活躍。延遲期的長短與菌種、種齡、接種量和培養(yǎng)基成分有關(guān)。 　　(2)對數(shù)期：對數(shù)期又稱指數(shù)期。這一階段突出特點是細(xì)菌數(shù)以幾何級數(shù)增加，代時穩(wěn)定，細(xì)菌數(shù)目的增加與原生質(zhì)總量的增加，與菌液混濁度的增加均呈正相關(guān)性。 　　(3)穩(wěn)定期：又稱恒定期或最高生長期。處于穩(wěn)定期的微生物，新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等，整個培養(yǎng)物中二者處于動態(tài)平衡，此時生長速度又逐漸趨向零。 　　穩(wěn)定期的細(xì)胞內(nèi)開始積累貯藏物，如肝糖、異染顆粒、脂肪粒等，大多數(shù)芽孢細(xì)菌也在此階段形成芽孢。如果為了獲得大量菌體，就應(yīng)在此階段收獲，因這時細(xì)胞總數(shù)最高；這一時期也是發(fā)酵過程積累代謝產(chǎn)物的重要階段，某些放線菌抗生素的大量形成也在此時期。 　　(4)衰亡期：穩(wěn)定期后如再繼續(xù)培養(yǎng)，細(xì)菌死亡率逐漸增加，以致死亡數(shù)大大超過新生數(shù)，群體中活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)了“負(fù)生長”，此階段叫衰亡期。 圖2：細(xì)菌生長的典型曲線 (Ⅰ.延遲期， Ⅱ.對數(shù)期， Ⅲ.穩(wěn)定期， Ⅳ.衰亡期) 按其對氧的耐受程度的不同，可分為專性厭氧菌、微需氧厭氧菌和兼性厭氧菌厭氧可在無氧或者是低氧的情況下生存。而好癢生物必須在有氧情況下才能生存