穩定期
穩定期又稱(chēng)恒定期或最高生長(cháng)期,其特點(diǎn)是生長(cháng)速率常數眾等于0,即處于新繁殖的細胞數與衰亡的細胞數相等.或正生長(cháng)與負生長(cháng)相等的動(dòng)態(tài)平衡之中.這時(shí)的菌體產(chǎn)量達到了最高點(diǎn),而且菌體產(chǎn)量與營(yíng)養物質(zhì)的消耗間呈現出一定的比例關(guān)系,這一關(guān)系就是生長(cháng)產(chǎn)量常數Y。
Y=菌體總生長(cháng)量/消耗營(yíng)養物質(zhì)總量
上式中,菌體總生長(cháng)量一般為菌細胞干重,消耗的營(yíng)養物質(zhì)為限定的某一限制性營(yíng)養成分。
在穩定期時(shí),細胞開(kāi)始貯存糖原.異染顆粒和脂肪等貯藏物,多數芽孢桿菌在這時(shí)開(kāi)始形成芽抱。有的微生物在穩定期時(shí)還開(kāi)始合成抗生素等次生代謝產(chǎn)物。
穩定期到來(lái)的原因主要是:1.營(yíng)養物尤其是生長(cháng)限制因子的耗盡。2.營(yíng)養物的比例失調,例如C/N比值不合適等。3.酸.醇.毒素或H2O2等有害代酣產(chǎn)物的累積。4.PH、氧化還原勢等物化條件越來(lái)越不適宜等等。
在此階段的初期,細胞分裂的間隔時(shí)間延長(cháng),曲線(xiàn)上升開(kāi)始緩慢,隨后部分細胞停止分裂,少數細胞開(kāi)始死亡,致使新生細胞與死亡細胞處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài).這時(shí)的活細胞總數達到最高水平,在穩定期的后期,死亡細胞的速率大于新生細胞的速率,曲線(xiàn)出現下降的趨勢,在此時(shí)期內,細胞內開(kāi)始積累貯藏物,如肝糖顆粒.異染顆粒、脂肪顆粒等。大多數能形成芽孢的細菌在此時(shí)期內形成芽孢,在此時(shí)期內.細胞的次級代咐產(chǎn)物大量積累,菌細胞的總數也達到最高峰。所以穩定期是以生產(chǎn)菌體或與菌體生長(cháng)相平行的代謝產(chǎn)物。例如單細胞蛋白、乳酸等為目的的一些發(fā)酵生產(chǎn)的最佳收獲期,也是對某些生長(cháng)因子例如維生素和氨基酸等進(jìn)行生物測定的必要前提。此外,由于對穩定期到來(lái)的原因進(jìn)行研究,還促進(jìn)了連續培養技術(shù)的設計和研究.
(四)衰亡期
在衰亡期中,個(gè)體死亡的速度超過(guò)新生的速度,因此,整個(gè)群體就呈現出負生長(cháng)(R為負值)。這時(shí),細胞形態(tài)出現不正常,呈多樣性,細胞種的特征典型,生理生化出現異,F象,例如會(huì )產(chǎn)生很多膨大、不規則的退化形態(tài),有的微生物因蛋白水解酶活力的增強就發(fā)生自溶,有的微生物在這時(shí)產(chǎn)生或釋放對人類(lèi)有用的抗生素等次生代謝產(chǎn)物,在芽孢桿菌中,芽孢釋放往往也發(fā)生在這一時(shí)期。
產(chǎn)生衰亡期的原因主要是外界環(huán)境對繼續生長(cháng)越來(lái)越不利,從而引起細胞內的分解代謝大大超過(guò)合成代謝,繼而導致菌體死亡。
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