第二章第二節(jié)第一部分細菌的營養(yǎng)與生長繁殖

第二章第二節(jié)第一部分細菌的營養(yǎng)與生長繁殖第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（一）細菌生長繁殖的條件主要環(huán)境因素：營養(yǎng)物質、溫度、pH值、氧氣等1.營養(yǎng)物質：提供原料、能量第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一組分所占比重存在形式主要功能水細菌重量70-90%結合水參與有機物組成游離水溶媒，參與各種生理活動蛋白質固形成分40-80%簡單蛋白細胞結構的基本物質、酶組分，參與各種生命活動復合蛋白核酸干重3%DNA遺傳的物質基礎RNA參與控制蛋白質的生物合成糖類固形成分10-30%復雜組分細菌細胞壁、莢膜等結構游離形式貯藏性能源脂類固形成分1-7%脂肪酸、磷脂等各種膜成分，細胞壁成分，能源性物質維生素維生素B族輔酶前體細菌的化學組成(chemicalcomponents)第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一細菌需要的營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質nutrient碳源carbonsource氮源nitrogensource無機鹽inorganicsalt生長因子growthfactor水water第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（1）碳源：合成菌體的必需原料，獲取能量的來源

無機碳源和有機碳源

各種有機碳源中，容易被細菌吸收的是糖類物質如：葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、果糖、甘露醇等（2）氮源：合成菌體蛋白（結構、功能）、核酸

無機氮源、有機氮源和氮氣分子大多數(shù)利用前兩種

固氮菌有固氮作用，可以借助特殊的酶將分子態(tài)的氮轉化成氨和其他氮化物第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（3）無機鹽：細胞生長必需的各種金屬元素及微量元素酶或輔酶的組分調節(jié)酶活性調節(jié)胞內滲透壓、氧化還原電位特殊類型細菌的能源維持生物大分子和細胞結構的穩(wěn)定性

第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（4）生長因子：菌體自身不能合成或合成量不足,需要外源加入的、微量即可的營養(yǎng)物質。如：維生素、氨基酸等

營養(yǎng)缺陷型細菌

流感嗜血桿菌需X（高鐵血紅素）,V因子（輔酶Ⅰ或Ⅱ），而金葡可產生，兩者共培養(yǎng)時出現(xiàn)衛(wèi)星菌落現(xiàn)象

（5）水：菌體重要成分

功能細胞組分、溶媒、參與代謝、適宜反應溫度的保障、維持大分子構象穩(wěn)定

第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2.酸堿度：即pH值細菌細胞借此調節(jié)胞膜的狀態(tài)以保證酶促反應的進行大多數(shù)細菌的最適pH值是7.2-7.6

特殊如：偏酸性的結核桿菌，PH為6.5-6.8

偏堿性的霍亂弧菌，PH值為8.5-9.2第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一3.溫度：對細菌的生長速度影響最大致病菌一般37℃，過高殺菌，過低抑菌細菌以此分為：嗜冷菌：－5℃-30℃海洋細菌、鼠疫桿菌（30℃）嗜溫菌:10℃-50℃最適30℃-37℃

嗜熱菌：25℃-80℃極端嗜熱菌

第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一4、必要的氣體環(huán)境：

氧氣和二氧化碳（1）專性需氧菌：結核分枝桿菌

微需氧菌：幽門螺桿菌、空腸彎曲菌（2）專性厭氧菌：破傷風芽胞梭菌（3）兼性厭氧菌：葡萄球菌(大多數(shù))

第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（二）細菌的繁殖方式細菌多無性繁殖

細菌以簡單的二分裂方式進行繁殖，繁殖一代所需時間約20~30min；但少數(shù)細菌代時較長，如:結核分枝桿菌代時為18h-24h。第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一

第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（三）細菌的生長繁殖規(guī)律

—生長曲線生長曲線（growthcurve）

描述細菌群體在整個培養(yǎng)期間的菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。典型的生長曲線可分為延遲期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2、細菌群體的生長繁殖

遲緩期

(lagphase):適應、活化期

對數(shù)期

(logphase)：迅速生長期，典型性

穩(wěn)定期

(stationaryphase)：新生、死亡平衡特征產物積累期

衰亡期

(declinephase)：營養(yǎng)少，代謝物蓄積，菌體死亡第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一總菌數(shù)活菌數(shù)培養(yǎng)時間Ⅱ.對數(shù)期Ⅲ.穩(wěn)定期Ⅳ.衰亡期Ⅰ.遲緩期細菌數(shù)目（個/ml）對數(shù)ⅡⅢⅣⅠ細菌的生長曲線第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一1.遲緩期特點生長速率常數(shù)等于零（數(shù)目不變）菌體粗大

代謝活力強對不良條件抵抗能力降低ＲＮＡ含量增加第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2、指數(shù)期(對數(shù)期)(exponentialphase)

特點①活菌數(shù)呈對數(shù)增加②酶系活躍，代謝旺盛③生長速率最大④細胞的化學組成及形態(tài)，生理特性比較一致第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一穩(wěn)定期特點活菌數(shù)保持相對穩(wěn)定，總菌數(shù)達最高水平。細菌代謝物積累達到最高峰。芽胞桿菌這時開始形成芽胞。這是生產收獲時期。3、穩(wěn)定期(stationaryphase)第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一4、衰亡期(declinephase/deathphase)特點細菌死亡數(shù)大于增殖數(shù),活菌數(shù)明顯減少,群體衰落細胞出現(xiàn)多形態(tài),大小不等的畸形,變成衰退型細胞死亡,出現(xiàn)自溶現(xiàn)象。第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、細菌的人工培養(yǎng)（一）培養(yǎng)基(medium)

人工配制的滿足細菌及其他微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養(yǎng)基質。配制注意事項合適配方注意成分濃度比例pH適宜

無菌第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一培養(yǎng)基的類型按主要營養(yǎng)物質的來源：天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基按物理狀態(tài)：固體、液體、半固體培養(yǎng)基按用途：基礎培養(yǎng)基營養(yǎng)培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基厭氧培養(yǎng)基第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（二）細菌在培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象P121、液體培養(yǎng)基:

混濁生長、沉淀生長、菌膜生長

第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一在液體培養(yǎng)基中的生長情況

多數(shù)呈均勻混濁狀態(tài)少數(shù)鏈狀菌呈沉淀生長專性需氧菌則在表面生長，常形成菌膜菌膜第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一液體培養(yǎng)基中沉淀生長混濁生長表面生長第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一菌膜菌沉淀均勻渾濁對照第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2、半固體培養(yǎng)基:檢查細菌動力有鞭毛的細菌：可擴散，呈放射狀或云霧狀無鞭毛的細菌：沿穿刺線生長第26頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一在半固體培養(yǎng)基中的生長情況：常用于觀察細菌動力

有鞭毛的細菌可沿穿刺線呈羽毛狀或云霧狀混濁生長無鞭毛細菌則只能沿穿刺線呈明顯的線狀生長第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一混濁生長沿穿刺線生長無鞭毛細菌半固體培養(yǎng)基中有鞭毛細菌第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一3、固體培養(yǎng)基:

形成菌落。菌落：單個細菌分裂繁殖后形成的肉眼可見的細菌集團。菌苔：多個菌落融合成片。純培養(yǎng)