13章细菌的营养与生长繁殖.

第13章细菌的生长繁殖与代谢第一节细菌的生长繁殖1.细菌细胞的化学组成2.细菌所需的营养物质3.细菌的营养类型4.细菌的生长繁殖（掌握）5.细菌的人工培养（熟悉）组分所占比重存在形式主要功能水细菌重量70-90%结合水参与有机物组成游离水溶媒，参与各种生理活动蛋白质固形成分40-80%简单蛋白细胞结构的基本物质、酶组分，参与各种生命活动复合蛋白核酸干重3%DNA遗传的物质基础RNA参与控制蛋白质的生物合成糖类固形成分10-30%复杂组分细菌细胞壁、荚膜等结构游离形式贮藏性能源脂类固形成分1-7%脂肪酸、磷脂等各种膜成分，细胞壁成分，能源性物质维生素维生素B族辅酶前体1、化学组分(chemicalcomponents)2、物理性状光学性质：细菌为半透明体；表面积：单位体积小，表面积大；带电现象：中性偏碱环境下，带负电；布朗运动：无鞭毛的细菌不发生位移的原地颤动半透性：允许小分子物质通过；二、细菌需要的营养物质营养物质nutrient碳源carbonsource氮源nitrogensource无机盐inorganicsalt生长因子growthfactor水water1.水：菌体重要成分功能细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的保障、维持大分子构象稳定2.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3.氮源：合成菌体蛋白（结构、功能）、核酸无机氮源、有机氮源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4.无机盐：细胞生长必需的各种金属元素及微量元素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5.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）,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三、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件主要环境因素：营养物质、温度、pH值、氧气等1.营养物质：提供原料、能量2.酸碱度：即pH值细菌细胞借此调节胞膜的状态以保证酶促反应的进行大多数细菌的最适pH值是6.8-7.4特殊如：偏酸性的结核杆菌，PH为6.5-6.8偏碱性的霍乱弧菌，PH值为8.8-9.03.温度：对细菌的生长速度影响最大致病菌一般37℃，过高杀菌，过低抑菌细菌以此分为：嗜冷菌：－5℃-30℃最适10℃-20℃嗜温菌:10℃-50℃最适30℃-37℃嗜热菌：25℃-80℃最适50℃-60℃4.气体：CO2O2CO2:少数细菌初次分离培养需5-10%CO2获得方法：烛缸法、CO2培养箱O2:代谢时对氧分子的需求程度不同分为：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、过氧化氢的毒害作用超氧化物歧化酶_生成H2O2过氧化物酶_分解H2O2（二）细菌的繁殖方式细菌多无性繁殖细菌以简单的二分裂方式进行繁殖，繁殖一代所需时间约20~30min；但少数细菌代时较长，如:结核分枝杆菌代时为18h-24h。（三）细菌的生长繁殖规律—生长曲线生长曲线（growthcurve）描述细菌群体在整个培养期间的菌数变化规律的曲线。典型的生长曲线可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。迟缓期：菌体增大，代谢活跃，为细菌大量繁殖作好物质准备。对数期：细菌繁殖迅速，菌数呈几何级数增长，细菌的生物学性状典型。稳定期：随有害代谢产物的增多，细菌繁殖速度减慢，死亡数增多，细菌的生物学性状发生某些改变，芽孢，抗生素等产生。衰亡期：死亡菌数增多，超过活菌数，细菌形态显著改变，生理活动趋于停止。细菌生长繁殖曲线：510152025小时细菌数的对数迟缓期(lagphase)衰亡期(diclinephase)稳定期(stationaryphase)对数期(logarithmicphase)细菌生长曲线(growthcurve)二、细菌的人工培养（一）培养基(medium)人工配制的满足细菌及其他微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。配制注意事项合适配方注意成分浓度比例pH适宜无菌培养基的类型按主要营养物质的来源：天然培养基和合成培养基按物理状态：固体、液体、半固体培养基按用途：基础培养基营养培养基选择培养基鉴别培养基厌氧培养基（二）细菌的培养方法及生长现象1.固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数2.液体培养法：收集菌体、获得发酵产物、菌种鉴定3.半固体培养法：观察运动、保种、测定生化反应4.厌氧培养法：厌氧菌的培养细菌在固体培养基中的生长情况光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落液体培养基中沉淀生长混浊生长表面生长菌膜菌沉淀均匀浑浊对照混浊生长沿穿刺线生长无鞭毛细菌半固体培养基中有鞭毛细菌第三节细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢(metabolism)是指菌体细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是代谢旺盛和代谢类型的多样化比表面积（表面积/体积）：人——0.024细菌——5000名词：分解代谢(catabolism)合成代谢(anabolism)一、与致病有关的代谢产物1、毒素——G—是内毒素（脂多糖）；G＋是外毒素如破伤风痉挛毒素，肉毒毒素2、侵袭性酶：透明质酸酶、血浆凝固酶卵磷脂酶、链激酶、DNA酶3、热原质(pyrogen)——G—的内毒素（脂多糖）；G＋的外毒素致热性发热耐热性180℃4h250℃30min去除方法：干烤、过滤吸附二、治疗有关代谢产物1、抗生素（antibiotic）——是某些微生物产生的抑制或杀灭其它微生物的物质。2、补充营养物质维生素：B6、B12、K等2020/1/15三、鉴别作用色素：有助于鉴别细菌脂溶性色素29水溶性色素金黄色葡萄球菌铜绿假单胞菌2.细菌素（bactericin）——是细菌产生的类似抗生素的杀菌物质，只作用于与产生细菌素有亲缘关系的细菌。——有种型特异性，可用于分型和流行病学调查3.糖的分解产物4.蛋白质的分解产物