第五章微生物的生长与生存因子2011.ppt

细菌生长曲线 生长特点在废水处理中的应用： 生长率上升阶段(对数期)： 此时微生物处理废水的能力较高；但因为微生物不易凝聚和沉淀，处理过的废水所含有机物浓度就要比较高些，难于得到较好的出水。 生长率下降阶段(稳定期)： 污泥代谢活性和絮凝沉降性能均较好，传统活性污泥法普遍运行在这一范围。 内源呼吸阶段（衰老期)： 特殊的场合，如延时曝气及污泥消化。 大多数活性污泥处理系统的运行范围 3．污(废)水连续处理中的细菌生长状态 不同的生物反应器，乃至同一反应器的不同位置，细菌的生长状态可能不同！ 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 迟缓期 无 连续化稳定操作中没有这一阶段 对数生长期 高负荷活性污泥法 (大部分区域) 稳定期 生物膜法 常规活性污泥法 (大部分区域) 生长繁殖快，代谢活力强，能大量 去除废水中有机物。 （ 缺点是细菌 表面的粘液层和荚膜尚未形成，运 动很活跃，不易自行凝聚成菌胶 团，沉淀性能差，致使出水水质有 机物浓度相对较高 ） 衰老期 低浓度污水延时 曝气法 污泥的厌氧消化 营养物浓度过低，难以满足其他阶 段细菌的生长需要 虽然比对数生长期的差，但仍有相 当的代谢活力，细菌体内积累了大 量贮存物，如异染粒、聚β—羟基 丁酸等，体表的粘液层和荚膜强化 了细菌的生物吸附能力， 自我絮 凝、聚合能力强，在二沉池中泥水 分离效果好，出水水质好。 1:0.4~0.8BOD.d- 细菌与降解BOD重量比 1:0.4以下 进水 对数期 稳定期 衰老期 平流式活性污泥法 占优势 二、连续培养 将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。 分批培养（batch culture）or 封闭培养（closed culture） 培养基一次加入，不予补充，不再更换。 连续培养(Continous culture ） 在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定 的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。 培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是 实现微生物连续培养的基本原则。 计算世代时间G : 已知：t1、t2 、 X1、X2， X2= X12n n=3.31(lg X2 - lg X1) 由G=( t2- t1)/n 可得：G=( t2- t1)/[3.31(lg X2-lg X1)] 另一种方法是假设：dX/dt=K1X 其中K1为微生物的生长速度常数 ln(X2/X1)= K1(t2- t1) 令X2=2 X1，则t2- t1=G 代入，得：G=ln2/ K1 即G=0.693/ K1 连续培养 （一）恒浊连续培养 测定所培养微生物的光密度值 自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速 使培养物维持在某一恒定浊度 当培养室中的浊度超过预期数值时，流速加快，使浊度降低； 当培养室中的浊度低于预期数值时，流速减慢，使浊度升高； 恒浊培养器的工作精度是由光电控制系统的灵敏度来决定的 如果所用培养基中有过量的必需营养物，就可以使菌体维持最高的 生长速率。 二）恒化连续培养 使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高 生长速率下进行生长繁殖。 第五章 微生物的生长 繁殖与生存因子 1、酶的本质是什么？酶有哪些组成？各有什么生理功能？ 2. 常见的辅酶和辅基有哪些？它们分别在生物体内充当什么功能？ 3、请从结构和功能的角度来分析酶蛋白的分子结构与酶活性之间的关系。 4、酶的催化作用具有哪些特性? 5、影响酶活力的主要因素有哪几个? 6、微生物需要哪些营养物质？ 7、根据微生物对碳源和能源要求的不同,可把微生物的营养类型分为哪几类? 8、什么是培养基?按物质组成的不同,可把培养基分成哪几类?按实验目的和用途的不同,可把培养基分成哪几类? 9、营养物质的四种跨膜运输方式。 10、生物氧化有哪几种类型?各有什么特点?比较三种不同类型的生物氧化 ? 1、微生物的生长繁殖 2、微生物的生存因子 3、其他不利环境因子对微生物的影响 4、微生物之间的关系 5、菌株的退化、复壮与保藏 微生物的生长繁殖与生存因子 生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 体积扩大的生物学过程。 生长： 生物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： 生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。 在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单 细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划 分的过程。 第一节 微生物的生长繁殖 一个微生物细胞 合适的外界条件，吸收营养物