第五章微生物的生长繁殖与生存因子ppt课件.ppt

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1、第五章 微生物的生长繁殖和生存因子,各类细菌都是倾向于群居（物以类聚）,提问：弱势生物的群居优势是什么？生存状况提高，攻防具佳（攻）群居的细菌获得营养的能力大大高于游离的细菌， （防）群居的细菌不易被天敌伤害，还能释放类似外激素的调节因子，使群体主动适应环境的变化，可有性生殖；团结就是力量,外界因素引起的细菌数量的增加、停滞、衰减等变化。提问：如何研究呢？ 测菌数量变化与外因的关系,细菌群体力量改变环境通常都是将细菌群体作为研究对象，考察细菌群体的生长规律“生、老、病、死”。,提问：细菌群的“生、老、病、死”表现为何呢？,第一节 微生物的生长繁殖,主要内容： 微生物的生长繁殖概念 细菌的生长曲

2、线 微生物生长曲线在污（废）水生物处理中的应用,一个微生物细胞,合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。,如果同化作用的速度超过了异化作用,个体的生长原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加,如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加。,群体内各个个体的进一步生长,群体的生长,微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作用异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。,生长,生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。,繁殖,群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖交替进行的过程: 群体生长 = 个体

3、生长 + 个体繁殖,一、微生物生长繁殖的概念,世代时间简称代时（eneration time, G ） ： 就是一个世代所需的时间，因而也就是群体细胞数目扩大1倍所需的时间，有时也被称为倍增时间。 单细胞微生物的世代时间：两次细胞分裂之间的时间。 多细胞生物的世代时间：两次繁殖之间的时间。,世代时间的大小反映了一种微生物繁殖速度的快慢。,不同种的微生物，其生长繁殖速度不同。原核微生物的繁殖速度一般比真核微生物快。,“生、老、病、死”（根据投食方式）分分批培养、连续式培养两种情况1.分批培养只有开始时的一次性投料和接种细菌（其余时间细菌根据环境变化自行生灭）,（“坐吃山空型”）,应用：生理特性研

4、究、生物发酵和生物治污,二、研究微生物生长的方法,将少量细菌的纯培养，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，绘制所得的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。,生长曲线的制作,细菌纯培养生长曲线图,静止期,衰亡期,总菌数,活菌数,时期的划分：按照生长速率常数（growth race constant）不同,（1）停滞期,特点：代谢活跃，个体体积、重量增高。不立即进行细胞分裂、增殖，数量不变甚至减少,细,菌,停,数,滞,目,期,的,对,数,值,0,时间t,提问：为什么会出现停滞期呢？,适应环境

5、（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成）,？,岗前培训,“万事开头难”,菌种 ： 繁殖速度较快的菌种的停滞期一般较短；接种物菌龄 ： 用对数生长期的菌种接种时，其停滞期较短，甚至检查不到停滞期；接种量：一般来说， 接种量增大可缩短甚至消除停滞期；培养基成分： 在营养成分丰富的天然培养基上生长的停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，会使停滞期加长。,影响停滞期长短的因素：,提问：根据上述原因选择接种何种状态的细菌停滞期会较长？对数期的细菌、静止期或衰亡期、受损细胞、富集培养基的细菌后三种,静止期细胞基本耗尽了各种辅酶或其他细胞成分,受损细胞养伤修复,富集培养基细菌需要

6、合成“自力更生”酶,在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的停滞期，,采用处于高效菌群对数期的菌种、增大接种量、尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致等方法来缩短或消除停滞期。,提问：我们可以通过哪些手段缩短停滞期呢？,停滞期的出现会增加操作时间，降低工作效率！,（2）对数期,细,菌,数,目,的,对,对,数,数,期,值,0,时间t,如大肠杆菌在20时其代时是35条件下的2倍；伤寒杆菌在含0.125的蛋白胨培养基中的代时为800min，而在含1.0时仅为40min。,特点：繁殖速度最快，代谢最旺盛，代时最短应用：接种用的好种子 ；代

7、谢、生理研究的好材料,提问：细菌的代时与哪些因素有关？,种类遗传、个体健康情况(营养、环境条件),？,（青年）,G = (t2-t1) / n = (t2-t1) / 3.322(lgX2-lgX1),R = 1 /G = 3.322 (lgX2-lgX1) / (t2-t1),X2 = X1 2n 两边取对数：lgX2 = lgX1 + nlg2 （lg2 =0.301）n = 3.322 ( lgX2 - lgX1),Lg 细胞数/ml,培养时间,对数期三个重要参数,（1）繁殖代数(n),（3）生长速率常数(R),（2）代时(G),（3）静止期（中年）,特点： 出生率死亡率微生物的生长速率

8、处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢,细,菌,停,数,滞,目,期,的,对,静止期,对,数,衰亡期,数,期,值,0 t,时间,产生原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽；营养物的比例失调，如碳氮比不合适;有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）物化条件（pH、氧化还原势等）不合适;,（4）衰亡期（老年）,特点：生长速率负增长，群体中的活菌数目急剧下降，死亡率出生率；细胞形态多样，出现畸形，形成衰退型； 蛋白水解酶活跃，出现菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势；芽孢细菌芽孢大量释放。,细,菌,延,数,缓,目,期,的,对,

9、稳定期,对,数,衰亡期,数,期,值,0 t,时间,产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡。,？,提问：如何给细菌延年益寿呢？,人类群体有类似规律吗？,如果把地球看作是封闭的间歇式培养基，人类看作是细菌，人口若不加控制，必将经历由于资源枯竭，污染物遍地而引发的大灭绝。自救节约、节育防止“营养物消耗过快”，环保防止“有害代谢物毒性抑制”。,补营养、环保（去除环境毒物）,2.连续培养,连续培养类型,恒浊连续培养,恒化连续培养,一方面连续进料，另一方面又连续出料。原理：进料=补足营养(“污染物”) 出料=稀释菌浓度、毒物浓度,（1）恒浊连续培养,恒浊培养

10、基浊度恒定（实质是细菌数量恒定）,新鲜培养基,光电池,光源,流速控制阀,出水,很少应用,反馈控制,化？,新鲜培养基,流速控制阀,出水,应用：环境工程、生物工程、实验室研究（细菌生理特性研究、细菌的快速筛选等）。,流速恒定,进料营养物总量,(2)恒化连续培养,目前, 污水连续生物处理法均类似于恒化连续培养；（流速不完全恒定）,不同的生物反应器， 细菌的生长状态可能不同！,乃至同一 反应器内不同位置处,三、 污(废)水生物处理中的细菌生长状态,由于废水生物处理（活性污泥）实际是连续运行，其微生物生长规律不同于分批培养时的规律，它只能是处于生长曲线的某一阶段。,三、 细菌的生长曲线在废水微生物处理的

11、应用,活细菌重量变化曲线-活性污泥生长曲线,曲线：群体重量W(mg/l)时间t,细菌内源呼吸,及细菌大量死亡阶段,曲线t点切线斜率值=?,t重量增长速率,t,生长速率上升阶段,提问：为什么培养初期细菌群体重量增长速率随时间不断增大？A.营养物丰富，细菌增殖；B.细菌在细胞内以糖原、油滴等形式储存营养物，细菌个体重量增大,生长速率下降阶段,提问：为什么增长速率较前下降了？,生长率下,降阶段,mg/,mL,0,时间,t,活,细,胞,重,量,营养物浓度（好氧细菌还包括氧气）下降,这些限制性因素还不是十分严重，细菌的代谢速度变慢，没有停止,代谢产物积累对细菌的某些酶产生抑制,内源呼吸及死亡阶段,内源呼

12、吸+毒物浓度更高 （个体）瘦死 （群体）死亡率大于出生率从曲线上反映为活细菌重量的进一步持续下降。提问：此时细菌的出生率是否为零呢？为什么？不是，利用死亡细菌的残体营养,(“化做红泥更护花或人吃人”),各种生物具有类似的规律,连续生物处理中的细菌状态表,细菌的生,长阶段,应用举例,特点,停滞期,无,连续化稳定操作中没有这一阶段,对数期,高负荷活性污泥法(大部分区域),静止期,生物膜法,常规活性污泥法 (大部分区域),衰亡期,污泥的厌氧消化,对数期,静止期,衰亡期,平推流式活性污泥法,活性污泥微生物的增殖曲线 在温度适宜，溶解氧充足、营养物质一次充分投加，微生物种群随时间以量表示增殖和衰减动态。

13、,活性污泥微生物的增殖规律,1.适应期: a 2.对数增长期: （ab）,活性污泥增长曲线的四个阶段,3.减速增长期（bc）,4.内源呼吸期（cd）,第二节 微生物的生存因子,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异。,一、温度 微生物的生长要求有一定的温度范围： 最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度。 根据细菌最适生长温度的不同，可把细菌分为：嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌和嗜超热菌。 大多数菌为嗜中温菌。,温度对微生物生长速率的影响,废水中的细菌一般都是嗜中温菌，最适温度多在30左右，嗜

14、冷菌和嗜热菌占少数。,低温型微生物（嗜冷微生物）:最适生长温度在5-15,主要分布在地球的两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长，常引起冷藏食品的腐败。,在低温下生长的机理：具备低温活性酶 细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下能保持半流动性，使之能有效地集中必需的营养物质。,高温型微生物：最适生长温度为45-55,主要分布在温泉、堆肥和土壤中。,在高温下能生长的原因：酶蛋以及核糖体有较强的抗热性核酸具有较高的热稳定性（核酸中G+C含量高（tRNA），可提供形成氢键，增加热稳定性 ）。细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液晶状态。细胞生长速

15、率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于高温造成的破坏。,二、pH,常见的四大类微生物中，对pH的最适（范围） 细菌：6.5-7.5（4-10）； 放线菌：7-8（5-10）； 霉菌：3-6（1.5-10）； 酵母菌：5-6（1.5-10）。,微生物对pH的要求存在最高、最低和最适三个点。,在废水生物处理中，pH一般在6.5-8.5（6-9）。生物处理的主体是细菌，它要求pH略为偏碱。过高的pH会使原生动物呆滞，菌胶团解体，影响去除效果，而过低的pH，会使霉菌大量繁殖，造成污泥膨胀。,主要影响一些极性营养物如脂肪酸、氨基酸以乙酸的吸收为例，,细菌表面带有电荷，如“”,1. 影响细胞膜蛋白及胞外水

16、解酶的活性从而影响营养物的正常吸收与转运2.影响营养物的解离与吸收,外界pH对微生物生长的影响,某些细菌，例如氧化铁硫杆菌和其他极端嗜酸茵，需在酸性环境中生活，其最适pH为3，在pH为15时仍可生活。 各种工业废水通常设前调节池，维持曝气池pH7左右。事实上，净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力比较强，pH在6585均可不加调节。,三、氧化还原电位（ORP),某物质与氢电极构成原电池时的电压高低,反映该物质氧化性强弱。,提问：pH7.0,30条件下饱和Fe3+溶液中测得的电压值为0.771,该值代表什么？Fe3+/Fe2+ 的氧化还原电位为+0.771,通常如何测定水样的氧化还原电位？pH

17、测定仪mv档，其中一个惰性的铂丝电极与一个参比电极（如甘汞电极）,提问：影响水样氧化还原电位的因素有哪些？氧化性物质（主要是氧气浓度）与还原性物质（有机物、H2S等）的含量,3、Eh的改变方法 降低Eh 除氧及向培养基中添加还原性物质：H2S、抗坏血酸、含巯基化合物（半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等） 升高Eh 通空气或氧及向培养基中添加氧化性物质：Fe(OH)3等,好氧活性污泥法控制在200600mV是正常的提问：过低过高如何调节？改变曝气力度,厌氧污泥或污水处理系统应控制在-100-200mV.过高，将不利于厌氧细菌的生长，应改进工艺降低水中溶解氧量。,应用,四、溶解氧 微生物可分为：好氧

18、微生物、兼性厌氧微生物和厌氧微生物。,1好氧微生物（专性好氧和微量好氧） O2的作用有两个，一是作为最终电子受体，二是参与甾醇类和不饱和脂肪酸的合成。 微生物只能利用溶解于水中的O2，即溶解氧（DO）。DO与水温、大气压等因素有关，温度越高，氧的溶解度越小。 在好氧生物处理中，DO是个十分重要的因子，要求提供充足的氧，一般曝气池中的DO要求控制在3-4mg/L。,2兼性微生物 即能在有氧条件下生存，又能在无氧条件下生存。但两者所表现的生理状态是很不同的。如酵母菌。 3厌氧微生物（专性厌氧和耐氧) 只有在无氧条件下才能生存。对于专性厌氧微生物，要求绝对无氧的条件，氧的存在会使微生物死亡，如产甲烷

19、菌;另一些厌氧微生物(也叫耐氧微生物），氧的存在与否对它没有影响，既不利用氧，也不中毒。如乳酸菌。,专性好氧菌 好氧菌 微好氧菌 兼性厌氧菌 耐氧厌氧菌 厌氧菌 (专性)厌氧菌,氧毒害厌氧菌的机制：超氧阴离子是活性氧的形式之一，带奇数电子，负电荷。它即有分子性质，也有离子性质，反应力极强，性质极不稳定。在体内可破坏各种重要生物高分子和膜，也可形成其他活性氧化物。在体内，超氧阴离子自由基可以自由酶促(如黄嘌呤氧化酶) 或非酶促方式形成。,O2+e O2 (O2),生物体的针对措施：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase-SOD)是其中之一。好氧、耐氧微生物的超氧化物歧化酶将超氧

20、阴离子转化为毒性稍低的过氧化氢，过氧化氢酶再将过氧化氢转化为无毒的水。厌氧微生物因为没有超氧化物歧化酶，超氧阴离子自由基可造成其损害。,H2O + O22 O2 + 2H+O2 + H2O22H2O,O2 + e- O2 ( O2 )超氧阴离子在细胞内可由酶促或非酶促形成。超氧物阴离子歧化酶是在生物进化中发展出来的一种自我保护方式。兼性厌氧菌E.coli在发生SOD缺失突变后，就会变成一种“严格厌氧菌”。,生物体中超氧阴离子的形成与去除,12,SOD好氧生物和耐氧细菌,过氧化氢酶 好氧生物,过氧化物酶 NADH2NAD耐氧菌,在培养不同类型的微生物时，要采用相应的措施保证不同微生物的生长。培养

21、好氧微生物：需震荡或通气，保证充足的氧气。培养专性厌氧微生物：需排除环境中的氧气，同时 在培养基中添加还原剂，降低 培养基中的氧化还原电位势。培养兼性厌氧或耐氧微生物：可深层静止培养。,五光线,1.阳光提问：通常细菌在阴暗环境中能够更好的生长，原因？,包括阳光和灯光,紫外线（波长0.1400nm）一般细菌在紫外线下照射5min即能被杀死，芽孢则需10min。紫外线波长在260nm左右者杀菌力最强提问：杀菌机理？蛋白质和核酸变性,（二）X-射线、射线(不带电),特点高能量，穿透力强,已经开始被用于油田注水杀细菌(腐蚀性细菌)。杀菌机理？高能量激发水分解产生O自由基或H2O2等强氧化剂 优缺点？一

22、次性投资较大，但使用时成本较低，杀菌效果稳定,纸张,厚铝板,铝板或混凝土,不同的射线有不同的穿透能力,六渗透压,-是不同溶液被半透膜隔离开时，由于膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压 。,有半透膜,左水分子净通量0 右侧液位，直至平衡,衡量方法：通常以一定浓度溶液与纯水间形成的渗透压作为该溶液的渗透压 提问：水将从 渗透压一方流向 渗透压的一方？低、高,渗透压可影响细菌生存：1.相同渗透压溶液中细菌细胞内水含量稳定，细菌生活得最好。等渗透压溶液0.85的食盐(NaCl)溶液（生理盐水）。常作为进行细菌稀释分离的稀释液。,2.高渗透压溶液中,提问：哪些是高渗透压溶液？细菌会发生什么现象？浓溶液

23、；质壁分离防腐（细菌滋生）如用530%的盐水腌咸菜、咸鱼，用6080%的糖溶液做蜜饯等。,海洋对各种病原菌（淡水菌）的杀灭高含盐废水（如油田采出水）难于生物处理的原因 提问：如何解决？冲稀;防垢剂;细菌基因改造；,3.低渗透压溶液,提问：细菌于其中会如何？如纯水外界大量水流入细菌细胞内，细胞膨胀，甚至破裂。 综合以上几点，在微生物实验室中稀释菌液，应该用生理盐水（0.85%）(除非稀释后马上就用的可以用无菌的蒸馏水。),第三节 其他不利环境因子对微生物的影响,一、紫外辐射和电离辐射对微生物的影响 紫外线：对微生物有致死作用，可用以杀菌，但穿透力较差，只能用于空气和物体表面的消毒；,不同波长的紫

24、外线具有不同程度的杀菌力，一般以250280nm 波长的紫外线杀菌力最强，可作为强烈杀菌剂，如在医疗卫生和无菌操作中广泛应用的紫外杀菌灯管。主要因为核酸（DNA、RNA）的吸收峰为260nm，蛋白质的吸收峰为280nm。紫外线对细胞的杀伤作用主要是由于细胞中DNA能吸收紫外线，形成嘧啶二聚体，导致DNA复制异常而产生致死作用。经紫外线辐射处理后，受损伤的微生物细胞若再暴露于可见光中，一部分可恢复正常，此称为光复活现象。,二、超声波对微生物的影响 超声波是频率超过20000HZ的声波，人耳听不见。超声波具有强烈的生物学效应，能破坏细胞。常用来破坏细胞壁，制成细菌裂解液。,三、重金属对微生物的影响

25、 汞、银、铜、铅及其化合物，能使蛋白质发生沉淀变性，使酶失去活性，而可以用来作为杀菌和防腐。提问：机理？与酶的SH结合，使酶变性低浓度时可作为细菌的营养物，高浓度则对细菌产生抑制。,1）铜 硫酸铜对真菌和藻类的杀伤力比细菌强。常用硫酸铜与石灰配制成的波尔多液，在农业上可用以防治某些植物病毒。,提问：在远距离取水样作检测时，一般1L混合液中加10ml质量浓度为1gL的硫酸铜，原因何在？抑制携带过程中微生物的呼吸，尽量保持水质不变。,四、极端温度对微生物的影响 极端温度分高温和低温，影响有所不同。 高温的影响 在高温时，微生物的蛋白质会发生凝固变性，呈不可逆的变性，导致微生物的死亡。 通常，可以利

26、用高温对微生物的影响来达到杀灭微生物的目的。,灭菌是指杀死一切微生物；而消毒仅是杀死致病微生物。 高温灭菌的方法有：干热灭菌和湿热灭菌。 灭菌的效果取决于细菌中最耐热的结构芽孢。 高温消毒的方法：煮沸 巴氏消毒法,高温灭菌,干热灭菌法：160处理1-2h。适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。优点：可保持物品的干燥。特点：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态下不易杀死，所以温度高、时间长。 灼热灭菌法：是将被灭菌物品在火焰中燃烧，使所有的生物质碳化。简单、彻底，但对被灭菌物品的破坏极大。适用于无经济价值的物品灭菌，及不怕烧的实验器具，如接种环、镊子、试管或三角瓶口的灭菌等。,湿热法(moi

27、st heat sterilization) ：特点：温度低、时间短、灭菌效果高原因： 1) 菌体内含水量越高，则凝固温度越低； 2) 蒸汽冷凝会放出潜热； 3) 饱和水蒸汽穿透力强； 4) 湿热易破坏细胞内蛋白质大分子的稳定 性，主要破坏氢键结构。,高压蒸汽灭菌法利用水的沸点随水蒸气压力的增加而上升，以达到100 以上高温灭菌的方法。 方法：121（1kg/cm2或15磅/英寸2）维持15-20min。 112（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。 115（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度例如：生理盐水、营养琼脂等

28、培养基用121 。 含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基用112 。适用：耐高温物品，玻璃仪器、含水或不含水的物品。,煮沸消毒法将水加热至100，煮沸15min-30min，可杀死所有营养细胞和部分芽孢，达到消毒物的目的。巴斯德消毒法：用较低的温度来杀死其中的病源微生物，这样既保持食品的营养风味，又进行了消毒该法一般是将待消毒的液体食品置于62处理30min，然后迅速冷却。即可达到消毒目的。低温长时法；62.930min处理牛奶高温瞬时法:71.615s处理牛奶,间歇灭菌法：,五、极端pH对微生物的影响 过高或过低的pH对微生物的影响： （1）影响蛋白质的解离，从而影响细胞表面的电荷，影响营养物质的

29、吸收； （2）影响营养物质的离子化，影响其进入细胞； （3）影响酶的活性； （4）降低抗热性。,六、干燥,细菌基本上是生活在水中的生物。提问：环境中过于干燥细菌如何生存？（在不受热和其它外界因素干扰下）干燥细胞将处于长期休眠状态,用干燥法防止食物腐败（细菌滋生）如方便面、干果、肉干、葡萄干等。用干燥法来保存细菌，如将细菌放置在干燥的沙土中可以长期保存。一旦提供潮气则会很快复活。,（一）醇（中效）提问：机理？,对人轻脱水、损害胃粘膜重神经抑制呼吸、心跳衰竭）脱水剂和脂溶剂 可使蛋白质脱水、变性，溶解细胞质膜的脂类物质，进而杀死微生物机体。,七、若干有机物对微生物的影响,1）乙醇体积分数为7080

30、的乙醇杀菌力最强。乙醇浓度过低或过纯杀菌力差；提问：过纯？差提示：革兰氏染色（95乙醇脱色）可使细胞表面迅速失水，表面蛋白质沉淀变性形成一层致密薄膜，阻止乙醇分子进入菌体内，故杀菌差。,2）甲醇 甲醇杀菌力差，对人有毒，不宜作杀菌剂。,2）甲醇 甲醇杀菌力差，对人有毒，不作杀菌剂。在废水生物反硝化脱氮处理工艺中，缺碳源时常用甲醇作碳源。,3）其它醇丙醇、丁醇及其他高级醇的杀菌力均比乙醇强，但由于不溶于水，不作杀菌剂。,2）合成洗涤剂阳离子型洗涤剂（有机铵盐）杀菌力强。非离子型的洗涤剂没有杀菌力。,目前使用的主要是阴离子型（烷基钠钾盐）的LAS(直链烷基苯磺酸钠)合成洗涤剂，它可被微生物降解。,

31、八、抗生素对微生物的影响,放线菌和霉菌所产生,能杀死其他微生物或抑制其生长的物质,抗生素有广谱和狭谱之分 提问：什么是广谱、狭谱？广普遍氯霉素、金霉素、土霉素和四环素狭不普遍青霉素只能杀死或抑制革兰氏阳性菌，多粘菌素只能杀死革兰氏阴性菌，叫狭谱抗生素。,抗生素的作用机制,抗生素对微生物的影响有以下四方面：,抑制细胞壁形成青霉素抑制革兰氏阳性菌肽聚糖的合成，进而阻碍细胞壁合成；,革兰氏阴性菌细胞壁的肽聚糖含量很低，因此只受到部分损伤,破坏微生物的细胞膜多粘菌素中的游离氨基与革兰氏阴性菌细胞质膜中的磷酸根(P043)结合，损伤其细胞质膜。,抑制蛋白质合成氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、链霉素、卡那

32、霉素、新霉素、庆大霉素、嘌呤霉素及春日霉素等都能与核糖体蛋白结合，抑制微生物蛋白质合成。同时，上述广谱抗生素能与酶组分中的金属离子结合，抑制酶的活性。,提问：青霉素对人体有害吗？为什么？本身没有。人和动物的细胞不具细胞壁，不含肽聚糖，所以不受青霉素的损害。提问：为什么打青霉素先作皮试？56人会有严重过敏反应（免疫系统自杀行为）,第四节 微生物与微生物之间的关系,一、竞争关系 不同的微生物对于资源发生竞争，互相受到不好的影响，如对营养物质、空间地位等等。如在活性污泥中，菌胶团细菌和丝状菌会发生对溶解氧或营养的竞争。,二、原始合作关系（互生关系） 两种可以单独生活的微生物共存，互为有利。这是一种可

33、分可合，合比分好的相互关系。 如在植物根部生长的根际微生物与高等植物之间存在着互生关系，在人体肠道中，正常菌群与人之间也存在着互生关系。 又如在氧化塘中的藻类和细菌。,三、共生关系 两种不可以单独生活的微生物共存，互为有利，彼此分离就不能很好地生活。地衣就是微生物间共生的典型例子，它是真菌和蓝细菌或藻类的共生体。,四、偏害关系（拮抗关系） 拮抗关系是指一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其它微生物的现象。 可分为特异性偏害和非特异性偏害。如乳酸菌对其他细菌的影响，产生抗生素的微生物（如青霉菌产生青霉素）对其他微生物的影响（如革兰氏染色阳性菌）等。,五、捕食关系 一种微生物吞食另一种微生物，如原生动物吞食细菌等。 六、寄生关系 寄生指的是小型生物生活在较大型的生物体内或体表，从后者获得营养，进行生长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。前者为寄生菌，后者为寄主或宿主。如噬菌体与细菌的关系。,