物理因素对细菌的影响

实验八物理、化学因素对微生物的影响1 目的1.1 观测氧气、温度、紫外线对微生物生长的影响1.2 认识细菌芽孢对热、紫外线的抗力2 原理环境因素包括物理因素、化学因素和生物因素，不良的环境条件使微生物的生长受到抑制，甚至导致菌体的死亡。

但是某些微生物产生的芽孢，对恶劣的环境条件有较强的抵抗能力。

我们可以通过控制环境条件，使有害微生物的生长繁殖受到抑制，甚至被杀死；而对有益微生物，通过调节理化因素，使其得到良好的生长繁殖或产生有经济价值的代谢产物。

根据微生物对氧气的需求，可把微生物分为好氧菌、厌氧菌和兼性好氧菌。

在鉴定细菌时，常以它们的好氧性作为指标。

温度是影响微生物生长的重要因素之一。

根据微生物生长的最适温度范围，可分为高温菌、中温菌和低温菌，自然界中绝大部分微生物属于中温菌。

紫外线主要作用于细胞内的DNA，轻则使微生物发生突变，重则造成微生物死亡。

紫外线照射的剂量与所用紫外光灯的功率(瓦数)、照射距离和照射时间有关。

紫外线透过物质的能力弱，一层黑纸足以挡住紫外线的通过。

3 材料3.1 菌种大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、粘质沙雷氏菌。

3.2 培养基肉膏蛋白胨培养基、葡萄糖蛋白胨培养基、麦芽汁葡萄糖培养基、察氏培养基。

3.3 其他物品培养皿、无菌圆滤纸片、镊子、无菌水、无菌滴管、水浴锅、紫外线灯、黑纸、试管、接种针、温箱、刮铲、吸管、调温摇床、分光光度计。

（一）物理因素对微生物生长的影响1 氧气对微生物生长的影响1.1 流程半固体培养基→接种→培养→观察比较→记录结果1.2 步骤1.2.1制备试管培养基依据培养基配方制作肉膏蛋白胨半固体培养基，灭菌备用。

1.2.2接种与培养取上述试管7支，用穿刺接种法分别接种枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和丙酮—丁醇梭菌，每种菌接种2支培养基试管，剩余一支作为空白对照。

注意：穿刺接种到上述培养基中时，必须穿刺到管底。

在37℃恒温箱中培养48h。

1.2.3观察结果取出试验样品，观察各菌株在培养基中生长的部位。

温度、光线、干燥、超声波、过滤等因素均可影响细菌的新陈代谢及其化学组成，故常选用一些物理方法达到消毒和灭菌的目的。

（一）温度各种细菌都需在最适生长温度的范围内生长。

当外界温度明显高于最适生长温度，细菌被杀死；如果在低于细菌的最低生长温度时，细菌代谢活动受抑制，则出现抑菌作用。

1.高温：细菌蛋白质、核酸、细胞壁和细胞膜及酶类因热力作用发生变性或凝固，活性消失，代谢发生障碍导致细菌死亡。

大多数无芽胞细菌55℃～60℃加热30～60min即被杀死；加热100℃立即死亡，有芽胞的破伤风芽胞梭菌需煮沸3h才被杀死。

热力灭菌分湿热和干热两种。

在同一温度下，前者的效力大于后者。

（1）湿热：常用的方法有1）巴氏消毒法：方法有两种：一是61.1℃～62.8℃30min；另一是71.7℃l5～30s，目前主要用于牛乳消毒。

2）煮沸法：煮沸l00℃（1个大气压状态下）。

5min中可杀死细菌繁殖体，如于水中加入2％碳酸钠，则可提高其沸点至105℃，既杀死芽胞，又防止金属器皿生锈。

3）流通蒸气灭菌法：常用阿诺（Arnold）流通蒸气灭菌器或蒸笼。

利用一个大气压下l00℃水蒸气进行消毒。

经10～30min细菌繁殖体被杀死，但对芽胞的作用不大。

4）间歇灭菌法：采用间歇加热方式达到灭菌目的。

方法是将待灭菌物品置于Arnold灭菌器内，经l00℃加热15～30min，每日一次，连续3次。

每次灭菌后，取出再置37℃孵箱过夜，使残存的芽胞发育成繁殖体，次日再通过流通蒸气加热使之被杀死。

这样可达到杀死芽胞又使不耐100℃的物质保存下来。

5）加压蒸汽灭菌法：利用密闭的耐高压的高压蒸汽灭菌器，在蒸汽不外溢的条件下，使锅内压力增高，蒸汽的温度也随之增高，大大加强其杀菌效力。

通常在103.4kPa的压力下达121.3℃，维持15～20min可杀灭所有细菌芽胞和繁殖体。

本法适用于耐高温、耐湿物品的灭菌，如普通培养基、生理盐水、手术敷料等。

（2）干热1）烧灼：是常用的干热灭菌法。

用物理和化学方法控制微生物微生物是指单细胞的微小生物体，包括细菌、病毒、真菌和其他原生动物。

它们存在于自然界的各个角落，有些对人类和环境有害，例如致病菌、传染病和食品腐败，因此我们需要采取一些物理和化学方法来控制微生物的增殖和传播。

物理方法是指基于物理特性的方法，可以直接影响微生物的生长和繁殖。

其中之一是热处理，通过加热来杀死微生物。

例如在食品加工中，高温可以杀死细菌和病毒，保证食品的安全。

另一种常用的物理方法是辐射处理，包括紫外线辐射和电离辐射。

紫外线辐射可以破坏微生物的DNA，抑制其生长和复制能力。

电离辐射则能够杀死微生物，包括耐热的孢子。

这些物理方法广泛应用于医疗、食品加工和水处理等领域。

化学方法是指使用化学物质对微生物进行控制的方法。

其中一个常见的化学方法是消毒，使用化学物质杀死或抑制微生物。

消毒剂可以通过破坏微生物的细胞膜、细胞壁或细胞核，从而达到控制微生物的目的。

消毒剂广泛应用于餐具清洗、手部消毒和医疗设备消毒等领域。

另一个重要的化学方法是抗菌药物的使用，通过抑制微生物代谢或干扰其细胞结构来抑制微生物的生长。

然而，抗菌药物的滥用和不合理使用导致抗药性微生物的出现，成为全球性的公共卫生问题。

需要注意的是，尽管物理和化学方法能够有效控制微生物，但它们也可能对环境和人类健康产生一些负面影响。

例如，过度使用抗菌药物可能导致抗药性微生物的出现；高温和辐射处理可能对食品的营养价值和质量造成损害。

因此，在使用这些方法时需要平衡控制微生物的需求和对环境和人类健康的影响。

此外，对于微生物的控制还需要考虑其他因素，例如环境因素、个人卫生和预防措施等。

采取综合性的策略，结合物理、化学和生物学的方法，可以更加有效地控制微生物的增殖和传播，保护人类和环境的健康。

细菌团聚效应细菌团聚效应是指细菌在一定条件下聚集成群的现象。

这种现象在细菌世界中非常普遍，在医学、生态学和生物工程等领域都有重要的应用价值。

本文将从细菌团聚的原因、影响因素、应用价值等方面进行介绍。

细菌团聚的原因可以归结为两个方面：化学因素和物理因素。

在化学因素方面，细菌会通过产生特定的化学物质来吸引周围的细菌聚集在一起。

这些化学物质可以是酶、溶菌酶、胞外多糖等。

一些细菌还能通过信号传导系统来进行群体行为的调控。

而在物理因素方面，细菌之间的相互吸引力也起到了重要的作用。

这种吸引力可以通过减少细菌之间的电荷排斥或增加细菌之间的亲和力来实现。

细菌团聚的形成受到多种因素的影响。

首先是细菌自身的特性，如菌株的种类、生长周期、生长速率和分泌物的特性等。

不同菌株对于聚集的条件和方式可能有所不同。

其次是环境条件的影响，如温度、养分浓度、pH值等。

这些环境条件的改变会影响细菌的生长和代谢活性，从而影响细菌的聚集行为。

此外，周围细菌的密度和聚集程度也会对细菌团聚产生影响。

当周围细菌的密度较高时，细菌团聚的趋势会增强。

细菌团聚现象在许多领域都有着重要的应用价值。

首先，细菌团聚可以促进细菌之间的协同作用。

例如，在生物工程领域中，研究人员可以通过改变细菌的表面特性，使其具有特定的粘附能力，从而将细菌固定在固体基质上，形成生物膜。

这种生物膜可以作为生物反应器，用于水处理、废物处理等环境工程中。

其次，在医学领域中，细菌团聚可以促进细菌形成生物膜，从而增强其耐药性。

这种细菌生物膜会导致感染的难治性，给临床诊断和治疗带来了一定的挑战。

此外，细菌团聚还可以用于生态学研究中。

在自然界中，细菌聚集成微生物群落，与其他微生物之间相互作用，形成复杂的生态系统。

研究细菌团聚现象有助于我们深入了解微生物群落的组成和演化规律，对于维持生态系统的平衡、环境污染治理等方面都具有重要意义。

总结起来，细菌团聚效应是细菌在一定条件下聚集成群的现象。

细菌团聚的原因可以归结为化学因素和物理因素，而细菌团聚的形成受到细菌自身特性和环境条件的影响。

外界环境对微生物的影响1.物理因素。

（1）温度：低温可使微生物的新陈代谢降低或相对静止，但多数微生物在低温环境中并不死亡，因此，在实际工作中常用低温保存菌种、培养基和食品等。

高温可杀死微生物，因此，高温被作为常用的消毒灭菌法。

高温消毒灭菌法有干热法和湿热法。

干热法包括焚烧、烧灼、干烤法。

湿热法包括煮沸法、流通蒸汽法、间歇灭菌法、高压蒸汽灭菌法和巴氏消毒法。

在同一温度和时间，湿热灭菌效果优于干热灭菌。

原因是湿热使菌体蛋白更易于凝固变性，穿透力也强，并且湿热蒸汽接触被灭菌物体时，由气态变为液态，同时放出潜热而提高物品的温度达到灭菌作用。

（2）日光与紫外线：日光有较好的杀菌效果，被褥、衣服等物品在日光下暴晒数小时，大部分细菌可被杀死。

日光的杀菌作用来自紫外线。

紫外线的杀菌波长为265~266nm，最易被细菌DNA吸收，从而干扰细菌DNA复制导致细菌的变异或死亡。

紫外线的穿透力差，故只能用于物体表面和空气消毒。

（3）电离辐射：足够剂量的高速电子X射线、y射线能破坏细菌的DNA，对细菌有致死作用。

照射时被照物品不升温，常用于导管、注射器等塑料制品和食物的消毒。

（4）过滤除菌：是一种机械除菌的方法，常用玻璃滤器和薄膜滤器等。

用于不耐热的血清抗毒素、抗生素、药液的除菌，亦可以用于实验室、手术室、无菌间、超净台的空气除菌。

2.化学因素。

（1）消毒剂：是指具有杀菌作用的化学药品。

消毒剂在低浓度时有防腐作用，在高浓度时有杀菌作用。

消毒剂对细菌和人体都有毒性作用，只能外用，不能口服。

消毒剂能影响细菌的化学成分、结构和生理活动。

如红汞、甲紫（龙胆紫）、乙醇、甲醛等，可使菌体蛋白变性或凝固；高锰酸钾、过氧化氢等改变菌体的酶蛋白，导致细菌代谢障碍而死亡；新洁尔灭、来苏儿、石碳酸等可改变细菌胞壁和胞膜的通透性，使胞浆外漏，细菌死亡；氯和碘酒能与菌体蛋白中的氨基结合，使细菌代谢障碍而死亡。

（2）防腐剂：生物制剂中常加入防腐剂抑制污染菌的生长。

第九章微生物和免疫基础1、下列属于特异性免疫细胞的是E.T淋巴细胞2、不属于原核细胞型微生物的是B.病毒3、有完整细胞器的微生物是D.白色念珠菌4、下列细菌中，属于条件致病菌的是D.铜绿假单胞菌5、菌群失调症的原因是D.正常菌群的组成和数量明显改变6、关于金黄色葡萄球菌的致病性，错误的是E.产生的杀白细胞素可引起食物中毒7、关于病菌致病因素的观点，错误的是E.与病菌侵入的数量并无密切关系8、最易形成潜伏感染的病毒是E.水痘-带状疱疹病毒9、免疫的现代概念是E.机体识别和排除抗原性异物的功能10、以下关于物理因素对细菌的影响的说法中，不正确的是C.对于一般的细菌都可以使用低温灭菌法11、可通过抗原非特异性方式杀伤病毒感染细胞的免疫细胞是E.NK细胞12、细菌代谢产物中与致病性无关的是E.细菌素13、关于外毒素的叙述，下列错误的是C.耐热，使用高压蒸气灭菌法仍不能将其破坏14、关于内毒素的叙述，下列错误的一项是B.能用甲醛脱毒制成类毒素15、内毒素的毒性成分是B.脂多糖16、下列微生物不属于原核细胞型的是A.真菌17、主要发生于新生儿和婴幼儿的烫伤样皮肤综合征由什么引起D.金黄色葡萄球菌18、属于真核细胞型微生物的是C.真菌19、脊髓灰质炎患者的传染性排泄物主要是A.粪20、构成细菌毒力的是C.侵袭力和毒素21、关于补体以下说法正确的是E.经活化后具有酶活性的一组球蛋白22、关于细菌致病性的说法正确的是C.不同的致病菌其致病能力不同23、年轻男性，咽部火烧样疼痛，T39℃，咽部红肿，无假膜，颈部多个淋巴结肿大，肝大，肋下2cm，脾可触到边缘，无输血史。

WBC170×109 /L，L75%，其中20%为异型淋巴细胞。

该患者最可能感染的病毒是C.EB病毒24、年轻女性，恶心、呕吐3天。

1天前上腹部开始疼痛，食物的气味可诱发恶心，尿色变深。

该患者是一名服务员，吸烟、嗜酒，在近3个月内有3个性伙伴，无输血或静脉滥用药物史。

化学和物理因素控制微生物生长繁殖的作用原理
化学因素:
1、抗微生物剂是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。

它可分为杀菌剂、抑菌剂、溶菌剂;
2、抗代谢物在微生物生长过程中常常需要一些生长因子才能正常生长,那么可以利用生长因子的结构类似物干扰机体的正常代谢,以达到抑制微生物生长的目的。

如磺胺类药物;
3、抗生素是某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物,它们是能抑制其他微生物生长或杀死它们的化合物,它们主要是通过抑制细菌细胞壁合成、破坏细胞质膜、作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化、抑制蛋白质和核酸合成等方式来抑制微生物的生长或杀死它们。

如青霉素可以抑制细菌细胞壁的合成。

物理因素:
1、温度当温度超过微生物生长的最高温度或低于生长的最低温度都会对微生物产生杀灭作用或抑制作用。

如,1210C可用于杀灭物品上所有的微生物;4C可以抑制大多数微生物的生长繁殖;
2、辐射作用利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物。

如紫外线用无菌室的灭菌;微波可通过热杀死微生物;
3、过滤作用溶液或空气通过微孔膜滤器可以将溶液或空气中微生物除去;
4、高渗作用提高微生物细胞环境渗透压,使原生质中的水向环境中扩散,导致细胞发生质壁分离使微生物细胞生长受到抑制。

如高
糖,高盐均可抑制微生物生长;
5、干燥降低微生物细胞环境的含水量直至干燥,就可以抑制微生物生长。

如干燥可防止食品的腐败;
6、超声波由于超声波探头的高频率振动,引起周围水溶液的高频率振动,最后导致细胞裂解,达到灭菌的目的。

如采用超声波可以制备消毒奶。

实验七物理、化学因素对微生物的影响微生物是指体积微小、只能在显微镜下观察到的生物，包括细菌、真菌、原虫等等。

微生物广泛存在于自然环境中，对生态系统的稳定性和生态功能具有重要作用。

然而，微生物也容易受到外部环境的影响，包括物理、化学因素的影响。

1. 温度温度对微生物的生长和繁殖有着直接的影响，在不同温度下，微生物的生长特性和代谢活动差异明显。

温度高于一定程度时，微生物的酶活性变化、代谢速率加快，因此全部微生物都有适合其生长发育的最适温度条件，这个温度被称为临界温度。

以革兰氏阳性杆菌为例，其最适生长温度为35~37℃，但在高温下微生物的生长速度会受到影响，导致代谢活动减缓、生长缓慢，最终导致微生物死亡。

2. pH值pH值是表示水溶液酸碱程度的物理量，对微生物的生长和繁殖有着重要的影响。

一般说来，微生物在7.0~7.5的中性环境下生长最为适宜，但有些微生物能够适应不同的pH值，甚至在酸性环境下仍能生长并繁殖。

3. 辐射微生物对辐射的敏感度因种类不同而不同。

对于一些放射性元素，如钴、铯等，它们的射线会破坏微生物细胞的DNA，影响微生物的生长和繁殖。

辐射对微生物的影响主要有两种表现，一种是能够延缓微生物的生长速度，另一种则是直接杀死微生物。

氧气是微生物进行代谢所必需的，然而某些微生物不能够耐受较高浓度的氧气，特别是在缺氧环境下，这些微生物更容易繁殖。

相反，其他一些微生物必须在较高水平的氧气浓度下才能生存和繁殖。

2. 盐度盐度是指水溶液中的总盐量，微生物对不同盐度的水质的需求有所不同，包括嗜盐菌、耐盐菌和非嗜盐菌等等。

对于某些嗜盐菌而言，它们喜欢在海水等高盐浓度的水体中繁殖生长，而在淡水环境下无法存活。

3. 化学物质许多化学物质对微生物有着不同程度的毒性作用，比如苯酚和氯代表一些在某些工业活动中常用的化学物质，它们被称作有机污染物，能够影响水中细菌群的分布和组成。

结论综上所述，微生物繁殖环境因素的改变会对微生物的生长产生直接的影响，对于不同类别的微生物存在着不同的逆境耐受性。

磁场作用对微生物的杀菌特性研究与应用磁场作用对微生物的杀菌特性是近年来备受关注的研究课题之一，也被广泛应用在多个领域，如医疗、食品安全等。

本文将对磁场对微生物的杀菌特性进行研究与应用进行讨论。

磁场作为一种物理因素，可以通过对微生物的细胞膜、DNA、蛋白质等分子结构产生影响，从而引起微生物的死亡。

研究表明，磁场对微生物的杀菌作用主要有三种机制。

首先，磁场与微生物体内的离子相互作用，破坏了微生物细胞内离子平衡，导致细胞内外压力差异增大，进而破坏细胞膜的完整性。

这种机制可以有效地杀灭细菌、真菌和病毒等微生物。

其次，磁场作用还可以产生剧烈的运动力，使微生物的分子结构发生变形或破裂。

磁场作用下，微生物的DNA、蛋白质等分子结构受到振动和摩擦的作用，从而导致微生物的死亡。

研究表明，磁场作用下，细菌细胞膜和核膜的厚度减少，细胞外胞泡的数量和大小增加，这些因素对细菌的生长和繁殖都具有致命影响。

最后，磁场能够提高微生物细胞内的温度，使其处于细胞生存的上限范围之外。

微生物在过高的温度下容易受到破坏，从而引起死亡。

磁场通过提高微生物细胞内的温度，使微生物处于不可生存的环境中，从而具有杀菌作用。

磁场作用对微生物的杀菌特性不仅仅停留在学术研究层面，而且已经应用于多个领域。

在医疗领域，磁场作用可以用于治疗和预防感染。

临床研究证明，磁场对微生物的杀菌作用可以有效地治疗慢性感染，如骨髓炎等。

另外，磁场作用还可以用于制备纳米级药物传递系统，用于治疗多种疾病。

在食品安全领域，磁场作用可以用于食品的杀菌和保鲜。

磁场可以有效杀灭食品中的细菌、真菌和病毒等微生物，从而延长食品的保质期，降低食品安全风险。

研究表明，磁场作用可以杀灭食品中的致病微生物，并保持食品的风味和营养成分。

此外，磁场作用还可以用于环境保护领域，如处理工业废水和污染土壤。

磁场作用可以杀灭废水中的细菌、藻类等微生物，从而提高废水处理效率。

另外，磁场作用还可以促进土壤中的微生物生物体的降解，加快废染土壤的修复。