第二节 细菌的营养与生长繁殖

一、细菌细胞的化学组成
（一) 化学元素
有机物元素： 有机物元素： 碳、氢、氮、氧、磷、硫等
无机离子： 无机离子： 钾、钠、铁、镁、钙等
（二） 化学成分
水: 蛋白质： 蛋白质： 核酸： 核酸： 占细胞总重量70%-90% 占细胞总重量 主要的固形成分，占40%-80% 主要的固形成分， DNA：3%，RNA：10% ： ， ：
（2）对数期(log phase) 对数期(log
现象： 18h，又称指数期， 1. 现象： 8-18h，又称指数期， 生长迅速， 生长迅速，细胞数目以几何 级数增加， 级数增加，其对数与时间呈 直线关系。 直线关系。 2.细胞特点：此时细胞的大小、 2.细胞特点：此时细胞的大小、 细胞特点 形态、染色性、 形态、染色性、生理特征等 均趋于一致，代谢活跃， 均趋于一致，代谢活跃，对 外界环境因素的作用敏感。 外界环境因素的作用敏感。 生长速率高，代时稳定。 生长速率高，代时稳定。研 究细菌的性状时应选用该期 的细菌。 的细菌。
M粘液型菌落 粘液型菌落
菌落类型
粘稠、有光泽、 粘稠、有光泽、似水 珠样， 珠样，多见有厚荚膜 或丰富粘液层的细菌
2.液体培养法 2.液体培养法
液体培养基中
沉 淀 生 长
混 浊 生 长
表 面 生 长
3.半固体培养法 半固体培养法
半 固 体 中 有鞭毛 细菌 无鞭毛 细菌
混浊生长
沿穿刺线生长
4、培养方法
此期长短：与菌种遗传特性、菌龄、接种量、 D.此期长短：与菌种遗传特性、菌龄、接种量、培养 条件有关。 条件有关。 的措施： E.意义：在实际工作中，缩短lag phase 的措施： 意义：在实际工作中，缩短lag 1）加大接种量（群体优势----适应性增强） 加大接种量（群体优势----适应性增强） ----适应性增强 2）先用对数期的种子（此时细胞分裂旺盛） 先用对数期的种子（此时细胞分裂旺盛） 调整培养基的成分， 3）调整培养基的成分，使种子基含有发酵培养基 的成分 4）选用繁殖快的菌种
(3)稳定期（ (3)稳定期（stationary phase): 稳定期
A.现象： A.现象： 现象 活菌数目不增不减， 活菌数目不增不减，生长速率 趋于0,曲线有一下降的趋势。 趋于0,曲线有一下降的趋势。 0,曲线有一下降的趋势 B.细胞特点: 细胞特点: 有害物增加， 死亡数增加， 有害物增加 ， 死亡数增加 ， 细 菌的芽胞、 菌的芽胞 、 外毒素和抗生素等 代谢产物在此期产生， 代谢产物在此期产生 ， 细胞内 开始贮藏物质。 开始贮藏物质 。 稳定期细胞数 目及产物积累达到最高。 目及产物积累达到最高。
②碳源 ③氮源 ④无机盐 ⑤生长因子
4、对气体要求 、
要求： ①对O2要求：专性需氧菌 微需氧菌 耐氧菌 兼性厌氧菌 专性厌氧菌 要求： ②对CO2要求： 5% CO2
5、渗透压：嗜盐菌需在高浓度的NaCl（3%）生长 、渗透压：嗜盐菌需在高浓度的 （ ）
㈡ 细菌的繁殖方式
链球菌 八 叠 球 菌
方式
糖类， 糖类，脂类和维生素
二、细菌需要的营养物质及生理功能 • ①碳源 • ②氮源 • ③无机盐 • ④生长因子 • ⑤水
三、吸收营养物质的方式
略。
四、细菌的营养类型
略。
五 细菌的生长繁殖
①水
（一） 生长繁殖的条件
1、营养物质 、
2、温度：一般最适温度为37℃ 、温度：一般最适温度为 ℃ 3、PH： 一般最适为 、 ： 一般最适为7.0-7.6
根据物理性状类分类
• 液体培养基：用于增菌。 液体培养基：用于增菌。 • 半固体培养基：检测细菌的动力和短期保存菌种。 半固体培养基：检测细菌的动力和短期保存菌种。 • 固体培养基：用于分离、纯化和保存菌种，做病 固体培养基：用于分离、纯化和保存菌种， 原学诊断和产生菌苗用于预防。 原学诊断和产生菌苗用于预防。主要用于鉴定。
细 菌 数 的 对 数
9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 0
对数期 期
总菌数
衰退期
活菌数
期
5
10
15
20
25
30
球菌
速度
• 代时：单个细胞完成一次分裂所需要的时间 代时： • 大多数细菌的代时约20~30min 大多数细菌的代时约20~30min
六、细菌的人工培养
（一）细菌培养的条件 • 充足的营养物质 • 合适的酸碱度 • 合适气体 • 合适温度
（二）培养基
人工配制的满足细菌及其他微生物生长 繁殖和（ 繁殖和（或）积累代谢产物的营养基质
菌苔： 菌苔： 菌苔：微生物密
集生长所形成的。 其作用是可用来保 存菌种。
固体培养基中
菌 落 型 R S
表面光滑、湿润、 表面光滑、湿润、边缘整 新分离细菌） 齐（新分离细菌） 表面粗糙、干燥、表面 表面粗糙、干燥、 皱纹或颗粒状、 皱纹或颗粒状、边缘不 陈旧菌落） 齐（陈旧菌落）
S光滑型菌落 光滑型菌落 R粗糙型菌落 粗糙型菌落
取检菌标本或细菌接种于适宜培养基 37℃培养箱 ℃ 18-24h
大量细菌生长繁殖 分离培养 纯培养
• 分离培养：将培养物划线接种在固体培养基表面， 分离培养：将培养物划线接种在固体培养基表面， 使原混杂的细菌在固体培养基表面散开， 使原混杂的细菌在固体培养基表面散开，形成分 离的单个菌落。 离的单个菌落。 • 纯培养：从固体培养基中挑出一菌落，移种到另 纯培养：从固体培养基中挑出一菌落， 一培养基中，此时生长出来的细菌称纯种，这种 一培养基中，此时生长出来的细菌称纯种， 培养方法为纯培养。 培养方法为纯培养。 • 如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的， 如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的， 就称之为该微生物的纯培养物（ 就称之为该微生物的纯培养物（pure culture)。 。
接种工具
（四）细菌的生长繁殖规律和生长曲线
• 生长曲线：细菌在有限的体系中的生长成为群体生长，具有一定 生长曲线：细菌在有限的体系中的生长成为群体生长， 的规律性， 的规律性，描述细菌群体在整个培养期间的菌数变化规律的曲线 称之为生长曲线。 称之为生长曲线。 • 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的液体培养基中，在 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的液体培养基中， 适宜条件下培养，定时取样，测菌量。以培养时间为横座标， 适宜条件下培养，定时取样，测菌量。以培养时间为横座标，培 养物中活菌数的对数为纵座标，可绘制为生长曲线， 养物中活菌数的对数为纵座标，可绘制为生长曲线，根据其将细 菌的群体生长繁殖分为迟缓期、对数期、 菌的群体生长繁殖分为迟缓期、对数期、稳定期和衰退期
迟缓期（ phase） （1）迟缓期（lag phase）
现象： 活菌数没增加， A 现象 ： 1-4h ， 活菌数没增加 ， 曲线平行于横轴。 曲线平行于横轴。 原因：由于细胞进入新环境, B.原因 ：由于细胞进入新环境, 细胞数目无增长， 细胞数目无增长 ， 甚至有所下 降有一个适应过程， 降有一个适应过程 ， 进行大量 的酶（诱导酶）的生成。 的酶（诱导酶）的生成。 细胞特点: C.细胞特点:细胞的新陈代谢非 常旺盛， 个体体积显著增大， 常旺盛 ， 个体体积显著增大 ， 但不分裂繁殖， 但不分裂繁殖 ， 为细胞分裂作 准备。 准备。
根据营养和用途分类
2 营养培养基 3 选择培养基
Байду номын сангаас
4 鉴别培养基 555
5 厌氧培养基
1 基础培养基
（三）细菌的培养方法及生长现象 1.固体培养法 1.固体培养法
菌落：单个细胞在固体培 养基表面经过培养形成肉 眼可见的微生物集团。
菌落照片
菌落的特征： 菌落的特征：
（包括大小、形状、颜色、边缘、质地、透明 包括大小、形状、颜色、边缘、质地、 光泽、表面、湿润度等） 度、光泽、表面、湿润度等）
（4）衰退期（death phase ） 衰退期（
现象： A 现象： 生长速率。 细胞死亡速率 > 生长速率。一般 总菌数不变,活菌数曲线下降。 总菌数不变,活菌数曲线下降。 特点： B 特点： 死菌数多于活菌数， 菌体变形， 死菌数多于活菌数 ， 菌体变形 ， 大小不一，细胞出现自溶, 大小不一，细胞出现自溶,生理代 谢活动停滞。 谢活动停滞。