微生物生长繁殖与环境

【内容提要】

本章将就微生物的生长、繁殖的基本规律和其与环境的关系，一般研究方法，以及人类如何运用当代科学技术有效利用和控制微生物等问题进行多层次、多角度的叙述与探讨。各种不同的微生物的个体生长和群体生长都表现出不同的方式。单细胞微生物的群体生长对时间的生长曲线可以分成生长延迟期、指数生长期、稳定期和衰亡期等4个时期。可以应用多种方法获得微生物的纯培养物。微生物培养过程中可用测定微生物细胞数量或代谢产物的形成或营养物质的消耗等推测微生物的生长与代谢规律。微生物的生长受环境条件如温度、pH、环境化学物质等影响。极端环境微生物对环境的适应具有各自不同的生物学机制。

生长与繁殖是生物体生命活动的两大重要特征，微生物也不例外。在适宜的环境中，微生物吸收利用营养物质，进行新陈代谢活动。如果同化或合成作用的速率高于异化或分解作用的速率，其原生质总量增长，表现为细胞重量增加、体积变大，此现象称之为生长。随着生长的延续，微生物细胞内各种细胞结构及其组分按比例递增，最终通过细胞分裂，导致微生物细胞数目的增加。单细胞微生物则表现为个体数目的增加。在生物学上一般把个体数目的增加定义为繁殖。

在营养条件适宜的环境中，微生物的生长是一个量变过程，是繁殖的基础，而繁殖又为新个体的生长创造了条件。微生物没有生长，就难以繁殖，而没有繁殖，细胞也不可能有新的生长。因此，生长与繁殖是互为因果的矛盾统一体，是在适宜的营养条件下，微生物个体生命延续中交替进行和紧密联系的两个重要阶段。

微生物的生长和繁殖与其所处环境之间存在着密切关系。无论是自然环境中，还是人为环境中，都可观察到由于微生物的生长繁殖而改变其生存的周围环境。同时，变化了的环境反过来又影响微生物的生长与繁殖。人类应用近代科学技术经过长期的观察、探索、总结，已经基本掌握了微生物生长繁殖与其环境之间相互作用和互为影响的基本规律。这不仅为深入了解整个生物界与其所处环境间的复杂的生态关系提供了具有重要科学价值的信息，同时也大大增强了人类对有益微生物的利用和对有害微生物的控制能力。