細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖

細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)細(xì)菌的生長繁殖1.細(xì)菌細(xì)胞的化學(xué)組成2.細(xì)菌所需的營養(yǎng)物質(zhì)3.細(xì)菌的營養(yǎng)類型4.細(xì)菌的生長繁殖（掌握）5.細(xì)菌的人工培養(yǎng)（熟悉）

第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二組分所占比重存在形式主要功能水細(xì)菌重量70-90%結(jié)合水參與有機(jī)物組成游離水溶媒，參與各種生理活動蛋白質(zhì)固形成分40-80%簡單蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本物質(zhì)、酶組分，參與各種生命活動復(fù)合蛋白核酸干重3%DNA遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)RNA參與控制蛋白質(zhì)的生物合成糖類固形成分10-30%復(fù)雜組分細(xì)菌細(xì)胞壁、莢膜等結(jié)構(gòu)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(xì)胞壁成分，能源性物質(zhì)維生素維生素B族輔酶前體1、化學(xué)組分(chemicalcomponents)第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二2、物理性狀光學(xué)性質(zhì)：細(xì)菌為半透明體；表面積：單位體積小，表面積大；帶電現(xiàn)象：中性偏堿環(huán)境下，帶負(fù)電；布朗運(yùn)動：無鞭毛的細(xì)菌不發(fā)生位移的原地顫動半透性：允許小分子物質(zhì)通過；第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二二、細(xì)菌需要的營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)nutrient

碳源carbonsource氮源nitrogensource無機(jī)鹽inorganicsalt生長因子growthfactor水water第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二1.水：菌體重要成分

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

第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二2.碳源：合成菌體的必需原料，獲取能量的來源

無機(jī)碳源和有機(jī)碳源各種有機(jī)碳源中，容易被細(xì)菌吸收的是糖類物質(zhì)如：葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、果糖、甘露醇等3.氮源：合成菌體蛋白（結(jié)構(gòu)、功能）、核酸無機(jī)氮源、有機(jī)氮源和氮?dú)夥肿哟蠖鄶?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(zhuǎn)化成氨和其他氮化物第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二4.無機(jī)鹽：細(xì)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(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)胞內(nèi)滲透壓、氧化還原電位特殊類型細(xì)菌的能源維持生物大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二5.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(zhì)。如：維生素、氨基酸等營養(yǎng)缺陷型細(xì)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(chǎn)生，兩者共培養(yǎng)時(shí)出現(xiàn)衛(wèi)星菌落現(xiàn)象第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二三、細(xì)菌的生長繁殖（一）細(xì)菌生長繁殖的條件主要環(huán)境因素：營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、pH值、氧氣等1.營養(yǎng)物質(zhì)：提供原料、能量2.酸堿度：即pH值細(xì)菌細(xì)胞借此調(diào)節(jié)胞膜的狀態(tài)以保證酶促反應(yīng)的進(jìn)行大多數(shù)細(xì)菌的最適pH值是6.8-7.4特殊如：偏酸性的結(jié)核桿菌，PH為6.5-6.8偏堿性的霍亂弧菌，PH值為8.8-9.0第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二3.溫度：對細(xì)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(xì)菌以此分為：嗜冷菌：－5℃-30℃最適10℃-20℃嗜溫菌:10℃-50℃最適30℃-37℃

嗜熱菌：25℃-80℃最適50℃-60℃4.氣體：

CO2O2

CO2:少數(shù)細(xì)菌初次分離培養(yǎng)需5-10%CO2

獲得方法：燭缸法、CO2培養(yǎng)箱

第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二O2:

代謝時(shí)對氧分子的需求程度不同分為：需氧菌：有完善的呼吸酶系統(tǒng)，僅在有氧時(shí)生長，如：結(jié)核桿菌微需氧菌：低氧分壓時(shí)長勢良好，過高則抑制，如:空腸彎曲菌耐氧菌：一般不需要O2

，O2存在也影響不大如：乳酸菌第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二兼性厭氧菌：兼有需氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能，有無

O2的環(huán)境下皆可生長，但以有氧時(shí)生長態(tài)勢較好，大多數(shù)病原菌都屬此類專性厭氧菌：O2對其生長有毒害作用，如：破傷風(fēng)梭菌專性厭氧菌在有氧條件下不能生長的原因：缺乏細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶——不能獲得營養(yǎng)物質(zhì)缺乏超氧化物歧化酶、過氧化氫酶——超氧陰離子、過氧化氫的毒害作用

超氧化物歧化酶_生成H2O2

過氧化物酶_分解H2O2

第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二（二）細(xì)菌的繁殖方式細(xì)菌多無性繁殖

細(xì)菌以簡單的二分裂方式進(jìn)行繁殖，繁殖一代所需時(shí)間約20~30min；但少數(shù)細(xì)菌代時(shí)較長，如:結(jié)核分枝桿菌代時(shí)為18h-24h。第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二（三）細(xì)菌的生長繁殖規(guī)律

—生長曲線生長曲線（growthcurve）

描述細(xì)菌群體在整個(gè)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16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二遲緩期：菌體增大，代謝活躍，為細(xì)菌大量繁殖作好物質(zhì)準(zhǔn)備。對數(shù)期：細(xì)菌繁殖迅速，菌數(shù)呈幾何級數(shù)增長，細(xì)菌的生物學(xué)性狀典型。穩(wěn)定期：隨有害代謝產(chǎn)物的增多，細(xì)菌繁殖速度減慢，死亡數(shù)增多，細(xì)菌的生物學(xué)性狀發(fā)生某些改變，芽孢，抗生素等產(chǎn)生。衰亡期：死亡菌數(shù)增多，超過活菌數(shù)，細(xì)菌形態(tài)顯著改變，生理活動趨于停止。第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)菌生長繁殖曲線：510152025小時(shí)細(xì)菌數(shù)的對數(shù)遲緩期(lagphase)衰亡期(diclinephase)穩(wěn)定期(stationaryphase)對數(shù)期(logarithmicphase)細(xì)菌生長曲線(growthcurve)第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二二、細(xì)菌的人工培養(yǎng)（一）培養(yǎng)基(medium)

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

無菌第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二培養(yǎng)基的類型按主要營養(yǎng)物質(zhì)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(chǔ)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20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二（二）細(xì)菌的培養(yǎng)方法及生長現(xiàn)象

1.固體培養(yǎng)法：細(xì)菌的分離、純化、鑒定、保存、計(jì)數(shù)

2.液體培養(yǎng)法：收集菌體、獲得發(fā)酵產(chǎn)物、菌種鑒定

3.半固體培養(yǎng)法：觀察運(yùn)動、保種、測定生化反應(yīng)

4.厭氧培養(yǎng)法：厭氧菌的培養(yǎng)第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)菌在固體培養(yǎng)基中的生長情況光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二液體培養(yǎng)基中沉淀生長混濁生長表面生長第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二菌膜菌沉淀均勻渾濁對照第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二混濁生長沿穿刺線生長無鞭毛細(xì)菌半固體培養(yǎng)基中有鞭毛細(xì)菌第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二

第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝

細(xì)菌的新陳代謝(metabolism)是指菌體細(xì)胞內(nèi)分解代謝與合成代謝的總和，其顯著特點(diǎn)是代謝旺盛和代謝類型的多樣化

比表面積（表面積/體積）：人——0.024細(xì)菌——5000

名詞：分解代謝(catabolism)

合成代謝(anabolism)第26頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二一、與致病有關(guān)的代謝產(chǎn)物1、毒素——G—是內(nèi)毒素（脂多糖）；G＋是外毒素如破傷