3.第二章 细菌的生物学特性,第三节细菌的生长繁殖
兽医微生物学 第二章 细菌的生长繁殖
第二章细菌的生长繁殖第一节细菌的营养与代谢一、细菌的化学组成二、细菌的营养需要细菌的营养需要主要是5大类物质：水、碳素、氮素、生长因素、无机盐1、水水是细菌细胞的重要组成成分，又是一种良好的溶媒，各种生命活动必须有水才能进行。
2、碳素碳素是提供碳源的物质。
细菌利用的碳源物质主要有各种糖、有机酸、脂、醇、烃、CO2和碳酸盐等。
碳源物质被细菌吸收利用，转变为细菌细胞中的糖类、脂、蛋白等。
碳源物质通常也是细菌的能源物质。
由于各种细菌的分解与合成能力不同，对碳素的利用具有选择性。
有的细菌有高度的合成能力，可以利用无机碳，如CO2、NaHCO3、CaCO3等作为营养;有的则不能利用这类简单的碳化物，必须利用较复杂的含碳有机物，糖类是细菌容易利用的碳源。
3、氮素氮素是提供氮源的物质。
细菌利用的氮源物质主要是蛋白质及其降解产物（蛋白胨、肽、氨基酸）、铵盐、硝酸盐等。
氮素主要用于合成细菌的蛋白质等含氮物，一般不作为能源。
细菌培养基中常用的提供氮源的物质有蛋白胨、牛肉浸膏、酵母浸膏等。
细菌对氮源物质也有选择性。
有的可利用无机氮中的铵盐或硝酸盐、N2等，有些要利用蛋白质或胨、肽、氨基酸。
4、无机盐细菌对无机盐的需要量很少，但其作用却十分重要，参与细胞组成、能量转移、维持细胞质胶体状态、调节渗透压，酶活性中心的组成、激活酶的作用等。
其中P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等细菌的需要浓度在10-3——10-4mol/L范围内，称为常量元素，而Co、Zn、Mo、Cu、Ni和W等，需要浓度在10-6-10-8mol/L之间，称为微量元素。
配制培养基时，应用的蛋白胨、牛肉浸膏、水等材料中，已含有一般细菌生长繁殖所需的各种元素。
因此，如果没有特别说明，没有必要另外添加。
5、生长因素细菌还需要少量称为生长因素的物质。
这类物质有维持和促进细菌正常生长繁殖的功能，极微量就能显示其作用，而足够分量可促使某些细菌的生长繁殖速度加快数百倍。
细菌的生物学特性
细菌L型 菌落类型
A 细菌型菌落 B 荷包蛋样菌落（典型） C 颗粒样菌落 D 丝状型菌落
电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
（二）细胞膜
生物合成 物质转运 分泌和呼吸
细胞膜电镜照片
载体蛋白
脂质双层
细胞膜 模式结构图
形态与结构
细菌细胞膜的特有结构：中介体，多见于G+
部分细胞膜内陷、折叠形成的囊状物
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特殊结构
1. 荚 膜（Capsule）
化学组成： 多糖或多肽
功能：
抗吞噬作用 黏附作用 抗有害物质损伤作用 抗干燥 抗原性
产气荚膜杆菌
产气荚膜杆菌
肺炎链球菌
鞭毛 (flagellum)
• 鞭毛：附着在菌体上的细长呈波状弯曲的丝状物 • 功能：与细菌的运动有关 • 化学组成：主要成分是蛋白质（H抗原） • 类型：单毛菌、双毛菌 、
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抗酸细菌 (Acid Fast Bacteria)
• 分枝杆菌属 ：结核分枝杆菌/麻风分枝杆菌
Mycobacterium (tuberculosis and leprae)
• 革兰染色阳性，因为细胞壁中含有大量脂质
– The lipid prevents stain from being washed out with acid – Walls also contain murein, polysaccharide and lipids
细菌与革兰阴性（G-）细菌细胞壁 主要区别；青 霉素、溶菌酶的杀菌机制。掌握细菌细胞壁缺陷型 （ L型细菌）细菌的定义及生物学特性（培养特性 和对抗生素敏感性），掌握脂多糖（LPS）的化学 组成及其生物学作用。
初中八年级(初二)生物3.细菌的生理
第2章细菌的生理教学要求1．掌握细菌生长繁殖的基本条件及与医学有关的合成代谢产物。
2．熟悉细菌的分类、命名、常见的生化反应、生长繁殖的规律和人工培养。
3．了解细菌的理化性状、营养和营养类型。
重点和难点：细菌生长繁殖的基本条件及与医学有关的合成代谢产物。
一、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件◆充足的营养物质。
◆合适的酸碱度proper pH)：pH7.2-7.6◆适宜的温度（proper temperature）：37℃。
◆必要的气体环境（atmosphere）：◆渗透压（osmotic pressure）：细菌细胞内为高渗，而膜外则为等渗环境。
（二）细菌的生长繁殖的方式与速度1、细菌个体的生长方式：二分裂（binary fisson）、无性繁殖●繁殖速度：20~30min/代●代时---细菌分裂、数量倍增所需要的时间。
2、细菌群体的生长繁殖生长曲线(growth curve)●迟缓期Lag phase ：细菌对培养环境的适应期。
●对数生长期：生长最旺盛，生物学性状最典型的时期，约在培养的8-18小时。
●稳定期Statinary phase：细菌合成代谢产物产生和分泌的时期。
●衰败期Decline phase：细菌生长繁殖速度下降，活菌数减少，死菌增加，生物学性状不典型。
二、细菌的新陈代谢（一）细菌的能量代谢⏹发酵：以有机物为受氢体的生物氧化过程。
EMP途径；磷酸戊糖途径⏹呼吸：以无机物为受氢体的生物氧化过程。
需氧呼吸—以分子氧为受氢体（二）细菌的代谢产物1、细菌的分解代谢产物(Bacterial metabolites)和细菌的生化反应：各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力亦不一致，因而其代谢产物有别。
根据此特点，利用生物化学方法来鉴别不同细菌称为细菌的生化反应试验。
●常见的生化反应：◆糖发酵试验◆VP(V oges-Proskauer)test: E.aerogenes(+), E.Coli(-)◆甲基红试验Methyl red test: E.aerogenes (-), E.Coli (+)◆枸橼酸利用试验Citrate utilization test: E.aerogenes (+), E.Coli (-)◆吲哚试验Indol test: E.aerogenes(-), E.Coli (+)◆硫化氢试验H2S test: S.Paratyphi B (+), E.Coli (-)◆尿素酶试验Urease test: Proteus (+), S.typhi (-)细菌生化反应常用于鉴定细菌，尤对于形态染色和培养特性相同或相似的细菌更有鉴别意义。
兼性厌氧菌
三、细菌的营养类型
• 自养型 这类细菌酶系统完善，能利用无 机碳（CO2、C、H2CO3）合成菌体有机碳。
分为光能和化能自养型两类。
• 异养型 这类细菌酶系统不完善，只能利 用有机碳作为养料。分为光能异养菌和化 能异养菌两大类。绝大多数病原菌都属于 化能异养菌。
第四节
细菌的新陈代谢
一、细菌的酶 胞外酶、胞膜酶、固有酶、适应酶 与医学有关的酶类： 卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、 溶纤蛋白酶、凝血浆酶、溶血素、尿素酶
（一）培养基的种类和常用培养基
• 培养基的概念： 将细菌所需的各 种营养物质按一定比 例混合在一起，并调 节到适宜的PH，这种 人工配制的适合细菌 生长繁殖的细菌营养 物，称为培养基。
营养物质 释放营养物质 细胞内
渗
载体
透
酶
复合物
周围间隙蛋白 载体回位
二、细菌的营养需要
Байду номын сангаас
水分—新陈代谢所需媒介。 含碳化合物—用来合成菌体的 糖、蛋白质、核酸等，亦作为 能量来源。 含氮化合物—用来合成菌体的 各种含氮化合物。
矿物质—在细菌代谢中起着酶激活物 的作用，用来构成酶的辅基，对于维 持原生质胶体状态和细胞渗透性具有 较大作用。 Vit—在代谢中起重要作用（如B簇Vit 起着辅酶或辅基的作用。
二、细菌的繁殖方式和速度
• 多数细菌为横分裂式繁殖 （1→2→2² →2³ →2ⁿ）。少数 细菌如酵母进行出芽繁殖 。 近年来，电子显微镜观察 可见，某些细菌也存在有 性结合。 • 绝大多数细菌繁殖速度为 15-30min一代。但菌种不 同其繁殖速度亦不同，如 大肠杆菌20min繁殖一代， 结核杆菌较慢，需0.5-18h 才能繁殖一代。
细菌的生长与繁殖
细菌的生长与繁殖细菌是一种微小的单细胞生物，它们无处不在，存在于土壤、水体、空气中，甚至存在于我们的身体中。
细菌的生长和繁殖对于生态系统的平衡、生物工程以及医学领域都具有重要意义。
本文将介绍细菌的生长和繁殖过程，探讨细菌所需的环境因素，以及对人类和环境的影响。
一、细菌的生长过程细菌的生长是指细菌细胞数量的增加。
细菌通过二分裂的方式进行繁殖，即一个细菌细胞分裂为两个完全相同的细胞。
以下是细菌的生长过程的简要描述：1. 对细胞的准备阶段：在细菌分裂之前，细胞必须准备好进行分裂。
这包括合成DNA、RNA和蛋白质等生物分子，并增加细胞内的质量。
2. 复制和增长阶段：在准备阶段之后，细菌细胞开始复制其DNA。
复制完成后，细菌细胞会增加其质量和体积。
3. 细胞分裂阶段：当细菌细胞增长到一定大小时，它们会开始进行细胞分裂。
细菌细胞的细胞壁会产生新的细胞壁，并最终分成两个完全相同的细胞。
二、细菌繁殖的环境因素细菌的繁殖需要适合的环境条件，以下是一些影响细菌繁殖的重要因素：1. 温度：细菌对温度非常敏感，不同类型的细菌在不同的温度下繁殖最为适宜。
一般来说，细菌繁殖的最适温度范围介于20℃至40℃之间。
2. pH值：pH值是衡量溶液酸碱程度的指标，不同的细菌对pH值有不同的耐受范围。
大多数细菌的最适生长pH范围在6-8之间。
3. 氧气：细菌对氧气供应的需求也存在差异，可以将细菌分为需要氧气的好氧菌和不需要氧气的厌氧菌。
此外，还有一些细菌可以在缺氧条件下存活并进行繁殖。
三、细菌对人类和环境的影响细菌的生长和繁殖在许多领域都起到重要的作用，但同时也带来了一些危害和挑战。
1. 医学领域：某些细菌可以引起疾病，如肺炎球菌导致肺炎等。
能够控制和阻止细菌的生长对于保护人类健康至关重要，例如抗生素的使用。
2. 生物工程：细菌的生长和繁殖被广泛应用于生物工程领域，例如发酵工艺。
通过调控细菌的生长条件，可以生产出一系列有用的物质，如乳酸、醋酸等。
细菌的生长与繁殖
细菌的生长与繁殖细菌是一类微生物，其生长与繁殖是细菌世界中的重要过程。
了解细菌的生长与繁殖机制，对于控制细菌感染和研发抗生素等具有重要意义。
本文将介绍细菌的生长过程、繁殖方式以及相关的调控机制。
一、细菌的生长过程细菌的生长是指细菌体积、数量以及代谢活动的增加。
细菌的生长过程可以分为四个阶段：潜伏期、指数增殖期、平台期和死亡期。
在潜伏期，细菌适应环境，准备进行繁殖。
细菌体积增加，但数量较少。
潜伏期的长度因细菌种类和环境条件的不同而变化。
随着进入指数增殖期，细菌数量以指数级别增长。
这是细菌生长最快的阶段，细菌的代谢活动也最为活跃。
细菌通过吸收外部营养物质和合成必需物质来增殖。
指数增殖期持续一段时间后，细菌进入平台期。
在这个阶段，细菌数量趋于稳定，代谢活动减缓。
平台期的长度因细菌种类和环境条件的不同而变化。
最终，细菌进入死亡期。
死亡期是指细菌数量开始下降，细胞死亡速率大于新细菌的产生速率。
死亡期的长度因细菌种类和环境条件的不同而变化。
二、细菌的繁殖方式细菌的繁殖方式主要有二分裂、孢子形成和融合等。
二分裂是最常见的细菌繁殖方式。
细菌通过二分裂产生两个相同的子细菌。
这个过程包括DNA复制、细胞壁和细胞膜的合成，然后细胞分裂成两个细菌。
孢子形成是一种特殊的繁殖方式。
在某些环境压力下，一些细菌会产生孢子以在恶劣条件下存活。
孢子形成过程包括细菌内部的染色体分离、细胞壁合成和孢子的形成，然后原细胞溶解释放孢子。
融合是一种常见于一些细菌和真核生物的繁殖方式。
通过融合，两个细菌的细胞内容物可以合并。
这个过程涉及到两个细菌的细胞膜融合，然后细胞内容物混合。
融合是一种细菌间基因交流的方式，促使基因的多样性。
三、细菌生长与繁殖的调控细菌的生长与繁殖过程受到多种因素的调控，包括环境因素、营养因子和基因表达调控。
环境因素如温度、pH值和氧气浓度等，可以影响细菌的生长速率和繁殖能力。
不同的细菌对环境的适应能力也有所不同。
营养因子如碳源、氮源和微量元素等，是细菌生长繁殖所必需的。
细菌的生长与繁殖
细菌的生长与繁殖细菌是一类微小单细胞生物，它们存在于地球上的每一个角落，是自然界中最为常见的生物之一。
细菌具有非常快速的生长与繁殖速度，这使得它们在生态系统中发挥着至关重要的作用。
本文将详细探讨细菌的生长与繁殖机制，从而加深对这一微观生物的了解。
一、细菌的生长过程细菌的生长是一个复杂的过程，它包括了细胞质的合成、DNA的复制和细胞分裂等阶段。
首先，细菌通过吸收周围环境中的营养物质，合成细胞质和细胞器。
营养物质的合成是细菌生长过程中的基础，它提供了细菌生存所需的能量和原料。
其次，当细菌内部的细胞质增殖到一定程度时，细菌开始进行DNA的复制。
DNA复制是细菌生长的重要环节，它确保了细菌后代的基因遗传与进化。
在DNA复制过程中，细菌的遗传信息得以复制并传递给下一代细菌。
最后，细菌进行细胞分裂，将细胞质和DNA均匀地分给两个新细胞。
这一过程被称为二分裂，它使得细菌数量呈指数增长。
由于细菌繁殖速度之快，所以它们在适宜的温度和营养条件下很快就可以形成庞大的细菌群体。
二、细菌繁殖的调控机制细菌的繁殖速度和数量需要受到一系列的调控机制限制，以保持生态平衡。
以下是几个常见的细菌繁殖调控机制：1. 限制性营养物质：细菌在生长过程中需要吸收特定的营养物质。
如果某种营养物质供应不足，就会通过调控生长速度限制细菌数量的增加。
这种调控机制可以保证细菌数量与环境中的营养物质保持相对平衡。
2. 竞争与抑制：在自然界中，细菌之间存在竞争关系。
当多种不同种类的细菌同时存在于同一个环境中时，它们会通过竞争得到有限的营养资源，从而限制彼此的生长和繁殖。
3. 群体间通信：某些细菌可以通过释放化学信号物质与群体中其他细菌进行通信。
这种群体间通信可以协调细菌的生长和繁殖速度，使得细菌群体的行为和数量得以调控。
4. 外界环境影响：温度、氧气浓度、酸碱度等外界环境因素也会对细菌的生长和繁殖产生影响。
细菌通常在特定的温度范围和适宜的环境条件下才能正常生长和繁殖。
3细菌概述：细菌的生长繁殖与变异
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科学出版社卫生职业教育出版分社
(二)细菌的合成代谢产物 1．毒素和侵袭性酶 毒素是病原菌合成的对机体有毒害作用的物质，有内毒素和 外毒素两种。某些细菌还能产 生侵袭性酶。毒素和侵袭性酶 在细菌致病作用中甚为重要。 2．热原质 细菌在代谢过程中产生的一种多糖，注入人和动物体内能引 起发热反应，故名热原质。多由革兰阴性菌产生，热原质耐高 温，不被高压蒸气灭菌（121℃ 30min）所破坏，常通过滤过或 吸附除去液体中大部分热原质，蒸馏法效果最好。 3．抗生素 由某些微生物产生的，并能抑制或杀灭其他微生物的物质称 为抗生素。 广泛应用于感染性疾病的治疗。 4．维生素 某些细菌合成的维生素除供自身需要外，还可分泌到细菌体 外。如人体肠道的大肠埃希菌能合成B族维生素和维生素K，供 人体吸收利用。 5．色素 是细菌产生的有色物质。如金黄色葡萄球菌产生非水溶 性金黄色色素如铜绿假单胞 菌产生水溶性绿色色素，在细菌鉴 别上有一定的意义。 科学出版社卫生职业教育出版分社 12
在适宜的环境中，一般细菌20～30分钟分裂1次。 个别细菌如结核分枝杆菌约18～20小时才分裂1次，细菌分 裂一次称为繁殖一代。若以20分钟分裂1次计算，经过10小 时，1个细菌将繁殖成10亿个以上。但由于营养物质消耗， 代谢产物的堆积等环境改变，经一段时间，细菌繁殖速度会 逐渐减慢，甚至死亡。
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第2章 细菌概述
第2节 细菌的生长繁殖与变异
一、细菌生长繁殖的条件 二、细菌的繁殖方式和速度 三、细菌的人工培养 四、细菌的代谢产物
五、细菌的遗传与变异
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一、细菌生长繁殖的条件 1、充足的营养物质：水、含碳化合物、含 氮化合物和无机盐是基 本的营养成份。生长因子 。
细菌的生物学特性
G+ G-
重难点2：细菌核糖体与红霉素
红霉素可以破坏细菌的核糖体，是广谱抗生素。 思考问题1：红霉素对人体细胞有没有直接破坏作用？ 思考问题2：有一位被细菌感染的病人求医，在不知道是G+或G-的 情况下，先用红霉素做实验性治疗还是青霉素做实验性治疗？
（二）形态结构
2.特殊结构 （1）荚膜：细胞壁外层，多糖（保护作用） （2）鞭毛：细长而弯曲的丝状物（运动功能） （3）菌毛：比鞭毛细、短、直、硬（附着功能） （4）芽孢：菌体内折光性很强的不易着色小体，G+细菌才能产
生芽孢，细菌休眠体，如破伤风杆菌。（适应作用）
二、细菌的生长繁殖
(一)细菌生长繁殖的条件 1.充足的营养：水、碳源、氮源、无机盐和生长因子。 2.适宜的温度：嗜冷菌、嗜热菌、嗜温菌（20~40℃），病原菌均为嗜 温菌，最适37℃。 3.合适的酸碱度：多数在PH7.2~7.6，个别细菌酸性环境生长最好。 4.必须的气体循环：对氧气和二氧化碳需求，专性需氧菌、 ，专性厌氧菌（破伤风），（大多数）兼性厌氧菌。
四、遗传变异 遗传和变异（亲代与子代性状相同为遗传性、不同为变异） 1.形态结构变异。 2.毒力变异。 3.耐药性变异。
金黄色葡萄球菌
大肠埃希杆菌
幽门螺旋菌
（二）结构
分为基本结构和特殊结构两种。 1.基本结ห้องสมุดไป่ตู้： （1）细胞壁：肽聚糖、G+、G（2）细胞膜：主要磷脂双分子层 （3）细胞质：无色透明胶状物质 （4）核质：也称拟核，无核膜、
核仁，DNA团块。
重难点1：革兰氏阳性菌（G+）与革兰氏阳性菌（G-）的区别
用革兰氏染色法，染成蓝紫色的是革兰氏阳性菌，染成红色的是革兰氏阴
兽医微生物学-细菌的生长繁殖和生态
✓细菌有鉴别意义的代谢产物及其检 查方法 常用的生化试验有（书30页）
1）糖发酵试验、2）氧化酶试验、3） 触酶试验、4）氧化发酵(O/F)试验、5） VP试验、6）甲基红 (MR)试验、7） 吲哚试验、8）枸橼酸盐利用试验等。 可采用微量法或常量法。 现有商品化的微量生化试验试剂盒。
✓细菌的生化试验主要用途是鉴别细菌 对革兰氏染色反应和菌体及菌落形态 相同或相似的细菌尤为重要 其中吲哚试验（I）、甲基红 (M)试验、 VP（Vi）试验、枸橼酸盐利用（C）试 验四种试验常用于鉴定肠道杆菌，合称 IMViC试验。
细菌细胞的代谢过程
物质摄取
生物合成
聚合作用
组装
一、物质摄取
细菌没有专门的摄食和排泄器官，营养物质 是通过半透性的细胞壁和细胞膜进行吸收的。
细菌主要有4种吸收营养物质的方式，不同的 营养物质可沿不同的方式进入：
1、单纯扩散（simple diffusion） 2、促进扩散（facilitated diffusion） 3、主动运输（active transport） 4、基团转移 （group translocation）
• 2、细菌群体的生长繁殖——生长曲线 如将细菌接种在液体培养基并置于
适宜的温度中，定时取样检查活菌数， 可发现其生长过程具有规律性。以时 间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐 标，可绘制出一条曲线，称为“细菌 生长曲线”。
曲线显示了细菌生长繁殖的4个期
稳定期
指数期
衰亡期
迟缓期
1、迟缓期（lag phase）
普通培养基
血液培养基
（2）按状态的差异
固体培养基 : 1.5%~2%琼脂，用于 细菌分离纯化。 半固体培养基: 0.5%琼脂，作穿刺 试验。 液体培养 : 扩增纯培养的菌体。
细菌的生长与繁殖
细菌的生长与繁殖细菌是一类微生物，它们在自然界中广泛存在，能够在不同的环境条件下生长繁殖。
细菌的生长和繁殖过程是一个非常复杂的生物学过程，涉及到许多生理学、遗传学和代谢学原理。
在本文中，我们将简单介绍细菌的生长和繁殖的基本概念和过程。
1. 细菌的生长条件细菌的生长需要一定的环境条件，主要包括温度、氧气、营养物质、水分等因素。
根据温度的不同，细菌可以分为嗜热菌、嗜寒菌、嗜温菌和中温菌。
低温下生长的细菌大多数是嗜寒菌，适宜生长温度一般在0-20℃之间；高温下生长的细菌大多数是嗜热菌，适宜生长温度一般在50-80℃之间；适宜生长温度在15-50℃之间的细菌称为嗜温菌；适宜生长温度在20-45℃之间的细菌则称为中温菌。
此外，氧气的存在与否也是影响细菌生长的关键因素。
通常情况下，细菌可以分为需氧菌和厌氧菌两类。
需氧菌需要充足的氧气才能生长，而厌氧菌则需要无氧条件下生长。
除了温度和氧气之外，细菌的生长还需要合适的营养物质。
细菌的营养要素包括碳源、氮源、磷源和微量元素等。
一般情况下，细菌可以利用有机物和无机物作为碳源，利用无机盐和氨基酸等作为氮源，利用磷酸盐作为磷源。
此外，细菌生长所需的水分也是一个关键因素，通常细菌需要在微湿的环境中生长。
2. 细菌的生长周期细菌的生长主要是通过细胞的增殖来实现的。
细菌的生长周期包括以下几个阶段：潜伏期、指数期、平衡期和衰老期。
潜伏期是指细菌在适宜的环境条件下，仍然需要一段时间来适应环境和准备生长。
指数期是指细菌的生长速度较快的阶段，这个过程中，细菌的细胞数呈指数增长。
平衡期是指细菌的细胞数量停止增长，但代谢仍在继续。
衰老期是指细菌死亡数量开始超过增殖数量，这个过程中，细菌细胞逐渐丧失代谢能力，最终死亡。
3. 细菌的繁殖方式细菌的繁殖方式包括二分裂和芽生。
二分裂是指细菌在适宜的环境条件下，通过自身分裂形成两个新的细菌体。
芽生是指在适宜的环境条件下，细菌母体从表面生出一个或多个芽，芽不断生长成为成熟的细菌。
第二章细菌的生长繁殖(微生物)
三、细菌的营养类型
自养微生物
光能自养微生物（光能无机营养型） 化能自养微生物（化能无机营养型)
异养微生物
光能异养微生物（光能有机营养型） 化能异养微生物（化能有机营养型）
自养微生物（无机营养型）
完全在无机环中生存，以CO2、碳酸盐 为碳源，以铵盐和硝酸盐为氮源来合成细 胞质的微生物称为自养微生物。
嗜冷菌，范围 5-30℃，最适10-20℃； 嗜温菌，范围10-45℃，最适20-40℃； 嗜热菌，范围25-95℃，最适50-60℃。 病原菌均为嗜温菌，最适温度为37℃。
4. 气体环境 根据细菌对氧的需要，将其分 为厌氧菌、需氧菌及兼性厌氧菌。需氧菌行需 氧呼吸，须在有一定浓度的游离氧的条件下才 能生长繁殖；厌氧菌行厌氧呼吸，须在无游离 氧的条件下才能存活生长；兼性厌氧菌既可需 氧呼吸，又可厌氧呼吸，通常在有氧条件比无 氧环境生长更好。有些细菌生长还需一定浓度 的N2或CO2 环境。
制备培养基的营养物质由牛肉浸汁、牛肉浸 膏、肝浸汁、蛋白胨、NaCl、磷酸盐、葡萄糖、 血液、血清、腹水、鸡蛋等提供。pH一般调整至 7.2-7.6 。
2. 酸碱度 每种细菌均有可适pH范围及最适pH。 大多数细菌可在pH 6-8之间以生长，但多数病原细 菌的最适pH 为7.2-7.6。 3. 温度 不同细菌适应的温度范围不同，细菌有 各自的可适温度范围及最适温度。根据细菌适应的 温度范围，可将细菌分为3类：
单纯扩散(simple diffusion)特点
物质进入细胞的动力是细胞内外的浓度差。 这种运输方式不消耗能量。 没有特异性，被运输物质不与膜上物质发生任何
反应，物质不发生化学变化。
细菌的生物学特性
4. 带有多种抗原决定簇，可诱发机体的 免疫应答。
细菌的基本结构：细胞壁缺失
L型细菌(L formed bacteria)：
概念
细胞壁缺陷的细菌
种类 原生质体 原生质球
细菌基本结构：细胞壁缺失
L型细菌(L formed bacteria)：主要特性
细菌芽孢构造的模式图
细菌结构总结
菌毛 核糖体
拟核
胞质颗形态结构检查
1.显微镜放大法：普通光学显微镜、电 子显微镜。 2.染色法：细菌体小半透明，经染色后 才能观察较清楚。
细菌的形态结构检查
显微镜放大法：
• 普通光学显微镜 • 普通光学显微镜的分辨率为0.25um。一般 细菌都大于0.25um，故可用普通光学显微 镜观察。
6.与细菌的运动有关的结构是（ ) A.鞭毛 B.菌毛 C.纤毛 D荚膜 E轴丝 7.与内毒素有关的细菌结构是（ ) A.外膜 B.核膜 C.线粒体膜 D.荚膜 E.细胞膜
8.芽胞与细菌有关的特性是（ ) A.抗吞噬作用 B.产生毒素 C.耐热性 D.粘附于感染部位 E.侵袭力
9.细菌的“核质以外的遗传物质”是指（ ) A.mRNA. B.核蛋白体 C.质粒 D.异染颗粒 E.性菌毛
对细菌的鉴别和分型有重要意义。
细菌特殊结构
鞭毛
菌体表面由蛋白质构成的呈波浪状弯曲的丝状 物是细菌的运动器官。需用电子显微镜观察，或经 特殊染色法使鞭毛增粗后方能在光镜下看到。
鞭毛种类
单毛菌
霍乱弧菌
双毛菌
丛毛菌
周毛菌
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空肠弯曲菌 铜绿假单胞菌 伤寒沙门菌
细菌特殊结构
2.第二章 细菌的生物学特性
一、细菌的基本结构
（一）细胞壁
1.革兰阳性菌细胞壁
（3）特殊蛋白成分： 如：A族链球菌的M蛋白
金黄色葡萄球菌的A蛋白（SPA） 作用：具有黏附宿主细胞、抗吞噬及引发变态反应等生物学作 用，与细菌的致病性和抗原性有关。
一、细菌的基本结构
（一）细胞壁
1.革兰阴性菌细胞壁
由少量肽聚糖和复杂的外膜组成。
五肽交联桥
肽聚糖
N-乙酰葡糖胺 聚糖骨架
N-乙酰胞壁酸
厚约20~80nm，由 40层左右的网格状 分子交织成的网套 覆盖在整个细胞上
一、细菌的基本结构
（一）细胞壁
1.革兰阳性菌细胞壁
（2）磷壁酸：革兰氏阳性细菌细胞壁上特有的化学成分，主要 分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。
结合 部位 不同
膜磷壁酸：细胞膜的磷脂上 壁磷壁酸：聚糖骨架的胞壁酸
一、细菌的基本结构
（一）细胞壁
1.革兰阳性菌细胞壁
（2）磷壁酸：
1、通过分子上大量的负电荷浓缩细胞周围的Mg2+，提高细胞膜上需Mg2+ 的合成酶的活性； 2、贮藏磷元素； 3、能调节细胞内自溶素(autolysin)的活力，防止细胞因自溶而死亡。 4、噬菌体的特异性吸附受体； 5、革兰氏阳性细菌特异表面抗原的物质基础； 6、增强某些致病菌对宿主细胞的粘连、避免被白细胞吞噬以及抗补体的作用；
一、细菌的基本结构
（三）细胞质
指除核以外，质膜以内的原生质。是细胞质膜包围的除核 区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称 。含水量约 80%。
一、细菌的基本结构
（二）细胞膜
超薄切片电镜观察 电镜观察到的细胞质膜，是在上下两暗色层之间夹着一浅色中间层的双 层膜结构，这与细胞膜的化学组成有关。
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一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
3.气体：
(三) 厌氧微生物与氧的关系
1.专性厌氧微生物 产甲烷菌在无氧条件下才生存，遇氧就死亡的微生物。厌氧微生 物不具有过氧化氢酶，被生成的H2O2杀死。O2产生游离O2-˙ ，因专 性厌氧微生物不具破坏O2-˙的超氧化物歧化酶（SOD）而被O2-˙杀死。
梭菌属Clostridium)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭杆菌属 (Fusobacterium)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、所有产甲烷菌
（二）环境
2.温度：
嗜冷性微生物，尤其是专性嗜冷性微生物能在0℃生长。有的在 零下几摄氏度甚至更低也能生长，它们的最适宜温度是5～10℃ 之间。（冰箱中的微生物 ）。只有冻结时才破坏微生物生长。 即使在南、北极仍然有细菌生长，在冰河的表面和雪原地区经 常能见到一种嗜冷藻，叫雪藻（多属于Chlamydomonas nivalis）。其孢子呈现鲜艳的红色。
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
5.水
菌体重要成分。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。
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
化学元素
主要元素 微量元素
C、H、O、N、S、P Na、K、 Ca Mg、Fe、Mn
结构组成 渗透压、一）营养物质
脂类 结核分枝杆菌含量高（４０％） 特有成分 肽聚糖 、磷壁酸、吡啶二羧酸
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
组分
水
蛋白 质
核酸
糖类
脂类 维生
素
所占比重
细菌重量7090%
固形成分4080%
干重 3%
固形成分1030%
固形成分 1-7%
存在形式
结合水 游离水 简单蛋白 复合蛋白 DNA RNA 复杂组分 游离形式 脂肪酸、磷脂
一、细菌生长繁殖的条件
（三）其他不利环境因子对微生物的影响
极端温度
极端pH
不 利
重金属
的
卤素
环 境
紫外辐射
因
电离辐射
子
超声波
表面活性剂
二、细菌的繁殖方式和速度
细菌多为无性繁殖。
二分裂方式（binary fission）
二、细菌的繁殖方式和速度
细菌多为无性繁殖。
二分裂方式（binary fission）
二、细菌的繁殖方式和速度
各种微生物的代时
二、细菌的繁殖方式和速度
不同种的微生物其生长繁殖速度不同，其代时不同： 原核微生物的生长速度快于真核微生物。 专性厌氧古菌的代时长于好氧菌的，嗜树甲烷杆菌
细菌的生物学特性
学习 目标
掌握 细菌生长需要的营养物质；细菌生长的基本规律 熟悉 细菌对氧气需要的特点；细菌生长需要的环境；细菌
生长曲线
了解 细菌生长四个时期的特点
第三节
细菌的生长繁殖
一、细菌生长繁殖的条件
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
碳源 carbon source
氮源 nitrogen source
营养物质
无机盐 inorganic salt
生长因子 growth factor
水 water
一、细菌生长繁殖的条件
（一）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（二氧化碳）和有机碳源，区分自养型和异养型； 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。
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
2.氮源
合成菌体蛋白（结构、功能）、核酸； 无机氮源（铵盐、硝酸盐和氨水）、有机氮源（花生饼粉、蛋白胨）和氮 气分子，大多数利用前两种； 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。
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
3.无机盐
细胞生长必需的各种金属元素及微量元素。
在细菌体中磷酸盐、磷酸脂、嘌呤和嘧啶以高度浓缩的状态 存在，G+菌在菌体内还浓聚某些氨基酸，使得细菌体内的渗透 压较高，约（20～25）×101 kPa；
G-菌的渗透压低些，约（5～6）×101kPa。 培养基的渗透压通常小于菌体内的渗透压。
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
4.渗透压： 微生物在不同渗透压的溶液中呈不同的反应： ① 在等渗溶液中微生物生长很好。微生物在质量浓度为5～ 8.5g/L的NaCl溶液中，生长良好。 ② 在低渗溶液 （NaCl，0.1g/L）中，溶液中水分子大量渗入微 生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂。 ③ 在高渗溶液（NaCl，200g/L）中，微生物体内水分子大量渗 到体外，使细菌发生质壁分离。
3.气体： 兼性厌氧菌 ：兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能， 有无O2 的环境下皆可生长，但以有氧时生长态势 较好，大多数病原菌都属此类。
专性厌氧菌： O2对其生长有毒害作用， 如：破伤风梭菌
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
3.气体： 专性厌氧菌在有氧条件下不能生长的原因：
缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 —— 不能获得营养物质 缺乏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶——超氧阴离子、过氧化
等
维生素B族
主要功能
参与有机物组成 溶媒，参与各种生理活动 细胞结构的基本物质、酶组分，参与各 种生命活动 遗传的物质基础 参与控制蛋白质的生物合成 细菌细胞壁、荚膜等结构 贮藏性能源
各种膜成分，细胞壁成分，能源性物质
辅酶前体
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
吸收营养物质的方式，借助细胞壁和细胞膜的结构和功能 完成。
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
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
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 营养缺陷型细菌 流感嗜血杆菌需X（高铁血红
素）和V因子（辅酶Ⅰ或Ⅱ），而 金葡可产生，两者共培养时出现卫 星菌落现象
最高温度
20～30 45～50 70～80 110～113
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
2.温度： 嗜热菌或嗜超热菌:凡在55～75℃生长良好，在37℃以下不生长 者为专性嗜热菌；凡在55～75℃生长良好，在37℃以下生长者 为兼性嗜热菌；75℃以上生长良好的为嗜超热菌。
一、细菌生长繁殖的条件
运输方式
简单扩散 促进扩散 主动运输
基团转移
浓度方向
高→低 高→低 低→高
低→高
载体
—
载体
特异性 渗透酶 磷酸转 移酶系
动力
浓度梯度 浓度梯度
能量
高能磷酸键
构型变化
— + ＋
＋
营养物质
水、脂肪酸
氨基酸、单糖 离子、糖类、
氨基酸 糖类、脂肪酸、核苷
一、细菌生长繁殖的条件
（一）营养物质
按照碳源、能源及电子供体性质的差异分类，细菌的营养 类型可分为：
二、细菌的繁殖方式和速度
细菌多为无性繁殖。
细菌繁殖速度非常快，繁殖一代所需时间随细菌种类和环境 条件不同而异。
代时（世代时间）：细菌两次细胞分裂之间的时间。
每一种微生物的代时由它的遗传性决定，在一定的培养条件(如 营养组成、pH、温度和通气等)下形成； 大肠杆菌： 20～30min/代；结核分枝杆菌：18小时/代 环境条件发生改变，其代时也会改变。 例如：大肠杆菌在37℃的肉汤培养基中培养时，代时为15min； 在相同温度的牛乳培养基中培养时，代时为12.5min。
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
3.气体：
(三) 厌氧微生物与氧的关系
1.专性厌氧微生物 产甲烷菌在无氧条件下才生存，遇氧就死亡的微生物。厌氧微生 物不具有过氧化氢酶，被生成的H2O2杀死。O2产生游离O2-˙ ，因专 性厌氧微生物不具破坏O2-˙的超氧化物歧化酶（SOD）而被O2-˙杀死。
梭菌属Clostridium)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭杆菌属 (Fusobacterium)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、所有产甲烷菌
氢的毒害作用 超氧化物歧化酶_生成H2O2 过氧化物酶_分解H2O2
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
3.气体：
氧与微生物的关系 ① 专性好氧菌；② 微好氧菌；③ 兼性厌氧菌；④ 耐氧厌氧菌；⑤ 专性厌氧菌
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
3.气体：
(一) 好氧微生物与氧的关系
好氧微生物有：芽孢杆菌属、假单胞菌属、动胶菌属、黄杆菌属、 微球菌属、无色杆菌属、球衣菌属、根瘤菌、固氮菌、硝化细菌、 硫化细菌、无色硫磺细菌、大多数放线菌、霉菌、原生动物和微型 后生动物等。
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
3.气体： 根据细菌对O2需要的特点将其分为五类。
需氧菌 ：有完善的呼吸酶系统，仅在有氧时生长。 如：结核杆菌
微需氧菌：低氧分压时长势良好，过高则抑制。 如: 空肠弯曲菌
耐氧菌：一般不需要O2 ， O2 存在也影响不大。 如：乳酸菌
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
2.温度： 嗜冷微生物能在低温生长的原因：
① 嗜冷微生物具备更有效地进行催化反应的酶； ② 其主动输送物质的功能运转良好，能有效地集中必需的 营养物质； ③ 其细胞质膜含有大量不饱和脂肪酸，在低温下能保持半 流动性。
一、细菌生长繁殖的条件
（二）环境
2.温度： 低温对嗜中温和高温微生物生长不利，在低温条件下，其代谢 极微弱，处于休眠状态，但不致死。 处于低温下的微生物一旦获得适宜温度，即可恢复活性，以原 来的生长速率生长繁殖。