第一章 第二节 细菌的生长与繁殖
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第二节细菌的生长繁殖生长繁殖的三大要素。
掌握细菌生长繁殖的条件、影响因素及规律对临床医学及基础研究均有重要意义。
一、细菌生长繁殖的条件1.充足的营养:必须有充足的营养物质才能为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必需的原料和足够的能量。
2.适宜的温度:细胞生长的温度极限为-7℃~90℃。
各类细菌对温度的要求不同,可分为嗜冷菌(Psychrophiles),最适生长温度为(10℃~20℃);嗜温菌(Mesophiles),20℃~40℃;嗜热菌(Thermophiles),在高至56℃~60℃生长最好。
病原菌均为嗜温菌,最适温度为人体的体温,即37℃,故实验室一般采用37℃培养细菌。
有些嗜温菌低温下也可生长繁殖,如5℃冰箱内,金黄色葡萄球菌缓慢生长释放毒素,故食用过夜冰箱冷存食物,可致食物中毒。
3.合适的酸碱度:在细菌的新陈代谢过程中,酶的活性在一定的PH范围才能发挥。
多数病原菌最适PH为中性或弱碱性(pH7.2~7.6)。
人类血液、组织液PH为7.4,细菌极易生存。
胃液偏酸,绝大从数细菌可被杀死。
个别细菌在碱性条件下生长良好,如霍乱孤菌在PH8.4~9.2时生长最好;也有的细菌最适pH偏酸,如结核杆菌(pH6.5~6.8)、乳本乡杆菌(pH5.5)。
细菌代谢过程中分解糖产酸,PH下降,影响细菌生长,所以培养基中应加入缓冲剂,保持PH稳定。
4.必要的气体环境:氧的存大与否和生长有关,有些细菌仅能在有氧条件下生长;有的只能在无氧环境下生长;而大多数病原菌在有氧及无氧的条件下均能生存。
一般细菌代谢中都需CO2,但大多数细菌自身代谢所产生的CO2即可满足需要。
有些细菌,如脑膜炎双球菌在初次分离时需要较高浓度的CO2(5~10%),否则生长很差甚至不能生长。
二、细菌生长繁殖的方式与速度细菌的生长繁殖包括菌体各组分有规律的增长及菌体数量的增加。
细菌以简单的二分裂方式无性繁殖,其突出的特点为繁殖速度极快。
细菌分裂倍增的必须时间,称为代时(Generation time),细菌的代时决定于细菌的种类又受环境条件的影响,细菌代时一般为20~30分钟,个别菌较慢,如结核杆菌代时为18~20小时,梅素螺旋体为33个小时。
第三章细菌的繁殖、代谢与常见的致病菌第一节细菌的生长与繁殖一、细菌生长繁殖的条件影响细菌生长繁殖的环境因素:营养物质:充足酸碱度:合适,参与代谢的酶发挥活性的最适PH温度:适宜气体:一定的气体环境碳源carbon source氮源nitrogen source无机盐inorganic salt生长因子growth factor水water 营养物质1.碳源:合成菌体的必需原料,获取能量的来源无机碳源和有机碳源各种有机碳源中,容易被细菌吸收的是糖类物质如:葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、甘露醇等2.氮源:合成菌体蛋白(结构、功能)、核酸无机氮源(铵盐、硝酸盐)、有机氮源(氨基酸、蛋白质)和氮气大多数细菌利用前两种。
固氮菌有固氮作用,可以借助特殊的酶将分子态的氮转化成氨和其他氮化物。
3.无机盐:细胞生长必需的各种金属元素及微量元素包括磷、硫、镁、钾、钠、铁等◆酶或辅酶的组分◆调节酶活性◆调节胞内渗透压、氧化还原电位◆特殊类型细菌的能源◆维持生物大分子和细胞结构的稳定性4.生长因子:菌体自身不能合成或合成量不足,需要外源加入的、微量即可的营养物质。
如:维生素、氨基酸等5.水:菌体重要成分,占70%~90%功能细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的保障、维持大分子构象稳定。
酸碱度依据细菌生长的最适pH范围分为:嗜中性菌:6.0~8.0,大多数细菌为pH6.8~7.4。
嗜碱性菌:可高达10.5,霍乱弧菌为8.4~9.2。
嗜酸性菌:低至3.0,嗜酸乳杆菌为5.8~6.6。
温度根据细菌生长所需的温度范围分为:嗜冷菌:最适生长温度10℃~20℃(海洋,冷库的细菌)嗜热菌:最适生长温度50℃~55℃(火山口,温泉附近的细菌)嗜温菌:室温菌:25℃~32℃(腐生菌)体温菌:37℃(寄生病原菌)气体环境不同细菌对气体的要求不同。
根据细菌生长时对氧气的需求不同,将细菌分为:◆专性需氧菌:具有较完善的呼吸酶系统,需要分子氧作为氢受体,只能在有氧的情况下生长繁殖,如结核分支杆菌。