2012年初级药士微生物学辅导：细菌的生长繁殖

　　(一)细菌生长繁殖的条件$lesson$

　　细菌的生长繁殖需要提供合适的环境条件，不同种类的细菌，生长繁殖的条件不完全相同，个别种类要求特殊的环境条件。但其基本条件包括营养、pH、温度、气体等方面。

　　1. 营养物质：细菌在机体外人工培养，必须按细菌的种类嗜性满足其营养需要。

　　2. 酸碱度：大多数病原菌最适的酸碱度为pH7.2～7.6，在此pH下，细菌的酶活性强，生长繁殖旺盛。个别细菌如霍乱弧菌在pH8.4～9.2的碱性条件下生长最好，结核分枝杆菌在pH6.5～6.8最适宜。细菌代谢过程中分解糖类产生酸，pH下降，不利于细菌生长。

　　3. 温度：各类细菌对温度的要求不同，大多数病原菌生长最适温度为37℃，故实验室中常用37℃恒温箱培养细菌。个别细菌如鼠疫杆菌在28～30℃的条件下生长最好。嗜热菌能在50～60℃下生长，海洋细菌嗜低温，可在0～30℃条件下生长。

　　4. 气体：细菌生长繁殖需要的气体是氧和二氧化碳。

　　根据细菌对氧的需要情况，可将细菌分为三类：①专性需氧菌：具有完整的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，必须在有氧的环境中才能生长的细菌，如结核分枝杆菌。其中有的细菌在低氧压(5%～6%)下生长良好，高氧压(10%)对其有抑制作用，称微需氧菌，如空肠弯曲菌;②专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，利用氧以外的其他物质作为受氢体，只能在无氧环境中进行发酵，有游离氧存在时不但不能利用分子氧，而且因为缺乏分解有毒氧基团的酶，还受其在有氧环境中产生的H2O2和超氧阴离子(O2―)的毒害，甚至死亡，如破伤风芽胞梭菌;③兼性厌氧菌：兼有需氧呼吸与无氧发酵两种功能，在有氧或无氧环境中均能生长，但在有氧时生长较好，大多数病原菌属此类。一般细菌在代谢过程中自身产生的二氧化碳即可满足需要。某些细菌如脑膜炎奈瑟菌、淋球菌在初次分离培养时，必须供给5%～10%的二氧化碳才能生长。

　　(二)细菌繁殖的方式和速度

　　1. 细菌的繁殖方式：细菌以二分裂方式进行无性繁殖。革兰阳性细菌生长到一定时间，体积增大、染色体复制并与中介体相连，菌体中介体部位细胞膜内陷形成横隔，中介体一分为二时，染色体分属两个子细胞，最后细胞壁内陷，子细胞分离，完成一次分裂。革兰阴性菌无中介体，染色体直接连接在细胞膜上，复制后附着在邻近，当细菌分裂完成，两团染色体被分隔在两个子细胞中。通常球菌沿不同平面进行分裂，杆菌则沿横轴分裂。个别细菌如结核分枝杆菌通过分枝方式繁殖。

　　2. 细菌的繁殖速度：细菌的繁殖速度与细菌的种类及其所处的环境条件有关，条件适宜时，细菌繁殖快。多数细菌每20～30min分裂一次，称为一代，有的细菌繁殖较慢，如结核分枝杆菌约18～20h才分裂一次，故结核病人标本培养需要较长时间。

　　3. 细菌的繁殖规律：细菌繁殖速度极快，如按20min繁殖一代计算，1个细菌1h后经3次分裂成8个，10h后1个细菌可达10亿以上。但实际上，由于营养物质的消耗，毒性代谢产物的积累，以及环境pH的改变，细菌不可能无限高速增殖，而有一定的规律。将一定量的细菌接种于定量的液体培养基中培养，间隔不同时间取样检查活菌数目，以培养时间为横坐标，活菌数的对数为纵坐标，可绘出一条反映细菌增殖规律的曲线，称为生长曲线。

　　生长曲线分为4个时期：

　　①迟缓期：为细菌进入新环境的适应阶段，约1～4h.此期细菌体积增大，代谢活跃，但不分裂，主要是合成各种酶、辅酶和代谢产物，为今后的增殖准备必要的条件;

　　②对数期：细菌培养至8～18h，则以几何级数恒定快速增殖，在曲线图上，活菌数的对数直线上升至顶峰。此期细菌的大小、形态、染色性、生理活性等都较典型，对抗生素等外界环境的作用也较为敏感，细菌的鉴定等选用此期为佳;

　　③稳定期：由于培养基中营养物质的消耗，毒性代谢产物积聚，pH下降，使细菌的繁殖速度渐趋减慢，死亡数逐步上升，此时，细菌繁殖数与死亡数趋于平衡。此期细菌形态和生理特性发生变异，如革兰阳性菌可能被染成阴性菌;同时细菌产生和积累代谢产物，如外毒素、抗生素等;芽胞也多在此期形成;

　　④衰亡期：细菌繁殖速度减慢或停止，死菌数迅速超过活菌数。此期细菌形态显著改变，菌体变长、肿胀或扭曲，出现畸形或衰退型等多形态，有的菌体自溶，难以辩认，代谢活动停滞。芽胞也多在此期形成;④衰亡期：细菌繁殖速度减慢或停止，死菌数迅速超过活菌数。此期细菌形态显著改变，菌体变长、肿胀或扭曲，出现畸形或衰退型等多形态，有的菌体自溶，难以辩认，代谢活动停滞。

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