细菌的生长繁殖
简述细菌生长繁殖的条件。
细菌生长繁殖的条件
细菌是微生物界中最为常见的一类生物，其生长和繁殖是微生物学研究的重要内容之一。
细菌生长繁殖需要一定的条件，下面我们将逐一介绍。
1. 营养物质
细菌生长繁殖需要一定的营养物质，包括碳源、氮源、矿物质元素和水等。
其中碳源是细菌生长所必需的主要营养物质，可分为有机碳源和无机碳源两类。
有机碳源包括糖类、脂肪酸、氨基酸等，无机碳源包括二氧化碳、碳酸盐等。
氮源也是细菌生长所必需的营养物质之一，主要包括蛋白质、氨基酸等。
此外，细菌还需要一定量的矿物质元素，如钾、钙、镁、铁等。
2. 适宜的温度
细菌生长繁殖的适宜温度范围因不同种类而异，一般来说，细菌的最适生长温度为20°C-40°C。
过高或过低的温度都会影响细菌的生长和繁殖。
当温度过高时，细菌的生长和繁殖速度会增加，但同时也会增加细菌死亡的风险;而当温度过低时，细菌的生长和繁殖速度会减缓，甚至停止。
3. pH 值
细菌生长繁殖的适宜 pH 值范围通常为 6.5-7.5。
不同的细菌对 pH 值的适应范围也有所不同。
当 pH 值过低或过高时，都会影响细菌的生长和繁殖。
过低的 pH 值会导致细菌失去活性，过高的pH 值则会使细菌的生长和繁殖受到抑制。
4. 氧气需求
细菌的生长繁殖与氧气需求密切相关。
一些细菌需要氧气进行呼吸代谢，称为需氧菌;而另一些细菌则在缺氧环境下生长繁殖，称为厌氧菌。
需氧菌通常在空气中生长繁殖，而厌氧菌则在缺氧环境下生长繁殖，如肠道内。
综上所述，细菌生长繁殖需要一定的营养物质、适宜的温度、pH 值和氧气需求等条件。
3.第二章 细菌的生物学特性,第三节细菌的生长繁殖
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%
细菌生长繁殖条件
细菌生长繁殖条件细菌生长繁殖条件是指细菌在特定的环境条件下，能够获得足够的营养物质，从而实现生长和繁殖的条件。
细菌生长繁殖的条件主要有温度、pH值、氧气、营养物质、抑菌物质等几个方面。
首先，温度是细菌生长繁殖的重要条件。
不同细菌对温度的适宜范围不同，一般来说，温度越高，细菌的生长繁殖速度越快，但也有一些细菌对温度的适宜范围较窄，如果温度超出其适宜范围，细菌就会死亡。
一般来说，细菌的最适宜温度范围在20℃~45℃之间，其中有些细菌的最适宜温度范围可以达到60℃。
其次，pH值也是细菌生长繁殖的重要条件。
不同细菌对pH值的适宜范围也不同，一般来说，pH值越接近中性，细菌的生长繁殖速度越快，但也有一些细菌对pH值的适宜范围较窄，如果pH值超出其适宜范围，细菌就会死亡。
一般来说，细菌的最适宜pH值范围在5.5~7.5之间，其中有些细菌的最适宜pH值范围可以达到9.0。
再次，氧气也是细菌生长繁殖的重要条件。
不同细菌对氧气的适宜范围也不同，一般来说，氧气越多，细菌的生长繁殖速度越快，但也有一些细菌对氧气的适宜范围较窄，如果氧气超出其适宜范围，细菌就会死亡。
一般来说，细菌的最适宜氧气范围在0.5%~20%之间，其中有些细菌的最适宜氧气范围可以达到100%。
此外，营养物质也是细菌生长繁殖的重要条件。
不同细菌对营养物质的需求也不同，一般来说，营养物质越丰富，细菌的生长繁殖速度越快，但也有一些细菌对营养物质的需求较少，如果营养物质不足，细菌就会死亡。
一般来说，细菌的最适宜营养物质范围包括氮源、碳源、磷源、微量元素等，其中有些细菌还需要有机物质作为营养物质。
最后，抑菌物质也是细菌生长繁殖的重要条件。
不同细菌对抑菌物质的适宜范围也不同，一般来说，抑菌物质越少，细菌的生长繁殖速度越快，但也有一些细菌对抑菌物质的适宜范围较窄，如果抑菌物质超出其适宜范围，细菌就会死亡。
一般来说，细菌的最适宜抑菌物质范围包括抗生素、抗菌素、抗真菌素等，其中有些细菌还需要有机物质作为抑菌物质。
细菌的生长繁殖
细菌的生长繁殖一、细菌生长繁殖的条件细菌生长繁殖除需须要的养分物质外还需有相宜的环境，包括温度、度及气体等。
1．充沛的养分细菌的生长繁殖、新陈代谢必需有充沛的养分物质才干提供其菌体所需的原料及能量。
2．相宜的温度不同细菌对温度的要求不同，据此可分为嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌三种类型。
病原菌均为嗜温菌，多数病原菌最适生长温度为35～37℃，少数病原菌如最适温度为20～28℃，空肠弯曲菌最适温度为36～43℃。
3．相宜的酸碱度各类一细菌对于生长环境中氢离子的浓度要求不同，多数在中性至弱碱性环境中酶活性高，生长良好，多数病原菌最适pH值范围为7.2～7.6，个别细菌如结核分枝杆菌最适pH 值范围为6.5～6.8(偏酸性），霍乱弧菌最适pH值范围为8.4～9.2（偏碱性）。
因细菌在生长繁殖过程中可分解糖类产酸，使周围环境的pH 值下降，故人工培养细菌时应加入缓冲剂，防止培养基酸碱度发生变幻影响分别培养。
4．相宜的气体细菌生长繁殖时所需的气体主要是和氧气。
多数细菌在其代谢过程中所产生的CO2即可满足本身需求，惟独少数细菌如、等在初次分别培养时需提供5％～10％CO2才干生长。
按照细菌对氧分子的需求，将其分为以下几种。
(1）专性需氧菌（obligate aerobe）一类必需在有氧的环境中才干生长的细菌，具有完美的呼吸酶系统，以氧分子作为氢受体举行有氧呼吸。
如结核分枝杆菌、炭疽芽胞杆菌等。
(2）微需氧菌（microaerophilic bacterium）一类在低压氧（5％～6％）环境中生长最好，氧浓度大于10％时生长被抑制的细菌。
如、等。
(3)兼性厌氧菌（facultative anae-obe）一类在有氧或无氧环境中均能生长的细菌，在无氧环境中举行无氧发酵，在有氧环境中举行需氧呼吸，不同环境中所产生的代谢产物不同。
多数病原菌属此类。
(4)专性厌氧菌（obligate anaerobe）一类只能在无氧环境中才干生长的细菌，缺乏完美的呼吸酶系统，只能举行无氧酵解，因游离氧对其有毒性作用，在有氧时生长受抑制甚至死亡。
细菌生长繁殖
细菌生长繁殖细菌是一类微小的单细胞生物体，它们存在于各种环境中，包括土壤、水体、动植物体内以及人体。
细菌的生长繁殖是一个重要的生物学过程，对环境、人类健康和工业生产等方面都具有重要影响。
一、细菌的生长条件细菌的生长需要适宜的环境条件，主要包括温度、湿度、pH值和营养物质等因素。
对于不同种类的细菌而言，它们的生长条件有所差别。
1. 温度：细菌对温度的要求因种类而异。
有些细菌适宜在低温下生长，称为嗜冷菌；而有些细菌则适宜在高温下生长，被称为嗜热菌。
2. 湿度：细菌通常需要适当的湿度来维持其生活活动。
过低或过高的湿度都会对细菌的生长繁殖产生不利影响。
3. pH值：细菌对pH值的适应范围也有所不同。
一些细菌适宜在酸性环境下生长，称为嗜酸菌；而有些细菌则适宜在碱性环境下生长，被称为嗜碱菌。
4. 营养物质：细菌需要碳、氮、磷等元素以及一些微量元素作为生长的营养源。
其中，碳源是细菌最重要的营养需求之一。
二、细菌生长繁殖的方式细菌的生长繁殖常常通过二分裂的方式进行。
当细菌在适宜的环境中获得足够的营养物质和合适的生长条件时，它们就会开始生长。
在细菌生长的过程中，细菌细胞会逐渐增大、合成更多的细胞组分，并最终分裂成两个完整的细胞。
细菌的生长速度非常快，这是因为它们的生命周期短，而且可以在适宜的环境中快速繁殖。
三、细菌生长繁殖的应用与意义细菌的生长繁殖对环境、人类健康和工业生产等方面都具有重要意义。
1. 环境中的细菌：一些细菌在环境中具有降解有机物的能力，可以起到净化环境的作用。
同时，另一些细菌也可以合成一些对人类有益的物质。
2. 人体中的细菌：人体内存在大量的益生菌，它们对人体健康起着重要作用。
益生菌可以帮助消化食物、合成维生素等，维持人体内微生态的平衡。
3. 工业生产中的细菌：细菌在食品工业、制药工业和生物工程等领域都具有重要应用价值。
例如，在食品制作过程中，某些细菌可以发酵食材，提供特殊的口感和风味。
综上所述，细菌的生长繁殖是一个重要的生物学过程。
第二章 23节 细菌的生长与繁殖PPT课件
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眼结膜
白色葡萄球菌、干燥杆菌
人 体 内 正 常 菌 群 的 分 布
阴道
大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌
非致病性分枝等
外耳道
葡萄球菌、类白喉杆菌 绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌
鼻咽腔
葡萄球菌、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等
表皮葡萄球菌 口腔
甲，丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌 奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌 螺旋体、放线菌、白念珠菌
• 减弱
胆汁、甘油、马铃薯培养基
结核分枝杆菌
卡介苗
13年230代
28
耐药性变异
• 细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变 异称为耐药性变异。
• 有些细菌还同时耐受多种抗菌药物，即多 重耐药性，甚至产生药物依赖性。
含链霉素培基
痢疾杆菌
长期培养
依链株
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菌落变异
•
在陈旧培养基中长期培养
光滑型菌落
粗糙型菌落
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二、细菌的代谢产物
1.与致病有关的： 热原质
特点： 引起发热反应，耐高温，121.3℃ 20min不破坏 除去方法： 250℃干烤；吸附剂，特殊石棉 滤板过滤；蒸馏
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二、细菌的代谢产物
毒素和侵袭性酶 毒素包括内毒素和外毒素
内毒素：G-菌细胞壁的LPS 外毒素：G+菌产生的蛋白质
侵袭性酶：产气荚膜梭菌产生的卵磷脂酶 链球菌产生的透明质酸酶
第二节 细菌的生长与繁殖
学习目标
1、叙述细菌生长繁殖的条件、方式、速度 。
2、解释菌落的概念。
3、描述细菌在培养基中的生长现象。
4、分析细菌的合成代谢产物及意义。
5、简述细菌的变异现象及在医学上的意义
细菌的生长繁殖与变异
1.营养物质 水
碳源 ：糖类、有机酸
氮源 ：蛋白质或蛋白质的降解产物（如蛋白胨、氨基酸等）
无机盐 ：如磷、硫、钾、钠、镁、钙、铁等。 生长因子：B族维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。 2.氢离子浓度（pH） 7.2~7.6 3.温度 37度 4.气体：氧和二氧化碳 5.渗透压
1.按其营养成分和用途不同分类 （1）基础培养基：能满足一般细菌生长繁殖的营养。 （2）营养培养基：基础培养基中加入葡萄糖、血液、血清、酵 母浸膏等物质，专供营养要求较高或有特殊需求的细菌生长。 （3）选择培养基：选择所需分离的细菌而抑制其他细菌生长的 培养基。 （4）鉴别培养基：供细菌生化反应试验用的，可以鉴别细菌。 （5）厌氧培养基
（四）人工培养细菌的意义
1.在医学中的应用 （1）细菌的鉴定和研究 （2）细菌性疾病的诊断和治疗 （3）生物制品的制备 2.其他方面的应用 （1）在工农业生产中的应用 （2）在基因工程中的应用
四、细菌的变异
细菌的遗传
概念：细菌在一定的环境条件下，亲代将其生物学性状 传给子代，而且代代相传，称为遗传。
（二）细菌的遗传物质
（三）细菌变异的机制 基因突变 基因的转移和重组
转化（transformation）是受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片 段，通过与染色体重组，获得了供体菌的部分遗传特性。
转导(transduction)是噬菌体为媒介，把供细菌的基因转移到受 体菌内，导致后者基因改变的过程。
1.细菌的繁殖方式 ：无性二分裂繁殖
一、细菌的生长繁殖 （一）生长繁殖的条件 （二）细菌生长繁殖的规律：
1.细菌的繁殖方式 ：无性二分裂繁殖
20~30 min 2.细菌的繁殖速度：
第二节 细菌的生长繁殖
第二节细菌的生长繁殖生长繁殖的三大要素。
掌握细菌生长繁殖的条件、影响因素及规律对临床医学及基础研究均有重要意义。
一、细菌生长繁殖的条件1．充足的营养：必须有充足的营养物质才能为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必需的原料和足够的能量。
2．适宜的温度：细胞生长的温度极限为-7℃～90℃。
各类细菌对温度的要求不同，可分为嗜冷菌（Psychrophiles）,最适生长温度为（10℃～20℃）；嗜温菌（Mesophiles）,20℃～40℃;嗜热菌（Thermophiles）,在高至56℃～60℃生长最好。
病原菌均为嗜温菌，最适温度为人体的体温，即37℃，故实验室一般采用37℃培养细菌。
有些嗜温菌低温下也可生长繁殖，如5℃冰箱内，金黄色葡萄球菌缓慢生长释放毒素，故食用过夜冰箱冷存食物，可致食物中毒。
3．合适的酸碱度：在细菌的新陈代谢过程中，酶的活性在一定的PH范围才能发挥。
多数病原菌最适PH为中性或弱碱性（pH7.2～7.6）。
人类血液、组织液PH为7.4，细菌极易生存。
胃液偏酸，绝大从数细菌可被杀死。
个别细菌在碱性条件下生长良好，如霍乱孤菌在PH8.4～9.2时生长最好;也有的细菌最适pH偏酸，如结核杆菌（pH6.5～6.8）、乳本乡杆菌（pH5.5）。
细菌代谢过程中分解糖产酸，PH下降，影响细菌生长，所以培养基中应加入缓冲剂，保持PH稳定。
4．必要的气体环境：氧的存大与否和生长有关，有些细菌仅能在有氧条件下生长；有的只能在无氧环境下生长；而大多数病原菌在有氧及无氧的条件下均能生存。
一般细菌代谢中都需CO2，但大多数细菌自身代谢所产生的CO2即可满足需要。
有些细菌，如脑膜炎双球菌在初次分离时需要较高浓度的CO2（5～10%），否则生长很差甚至不能生长。
二、细菌生长繁殖的方式与速度细菌的生长繁殖包括菌体各组分有规律的增长及菌体数量的增加。
细菌以简单的二分裂方式无性繁殖，其突出的特点为繁殖速度极快。
细菌分裂倍增的必须时间，称为代时（Generation time）,细菌的代时决定于细菌的种类又受环境条件的影响，细菌代时一般为20～30分钟，个别菌较慢，如结核杆菌代时为18～20小时，梅素螺旋体为33个小时。
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DNA复制与分离
染色体 复制期C
细胞壁合成方式
横隔形成 区
“背靠背合成” 方式：如链球菌和某些G+球菌
“分散合成”方式：大肠杆菌等G-杆菌
酵母菌的生长 1、细胞二分裂生长
图 粟酒裂殖酵母的二分裂生长
2、细胞的出芽生长
丝状真菌细的顶端生长
丝状真菌菌丝细胞顶端生长模型
微生物的群体生长
为什么要研究微生物群体生长 ? 因为绝大多数微生物个体微小，个体质 量和体积的变化不易观察，所以常是以微 生物的群体作为研究对象，以微生物群体 细胞的数量或群体细胞物质量的增加作为 生长的指标。
1、无分支单细胞微生物群体生长的特征
特征： 每经历一个代时，细胞的数目就增加 1倍，呈指数增加，
因而被称为指数生长 ，这就是无分支单细胞微生物的群体生长特征
150 2.500
120
2.000
90
1.500
细 胞 数 量
60
1.000
细胞数目的对数与生长 时间呈正比直线关系
0.500 30
细 胞 数 目 对 数
1、细菌细胞生长的 两 种类型： 根据细胞是否在分 裂发生之前就启动 新一轮 DNA复制而 将细菌细胞生长分 为快速生长和慢速 生长两种类型。
复制区
达到 长度 阀值 达 DN 到 A 生 复制 物 启动 量 阈 间隙期G 值
细胞 分裂 过程 启动
分裂蛋白和横 隔前体成分 横 隔 形 成 分开的 DNA拷贝 分裂期D 细胞 分裂
3、丝状微生物群体生长曲线
丝状微生物的群体生长有着与单细胞微生 物类似的规律。
微生物的生长繁殖
微生物生长 (Growth)：是指细胞物质有 规律地、不可逆增加的生物过程。
微生物繁殖 (Reproduction)：是微生物 生长到一定阶段由于细胞内各种细胞结 构的复制和重建导致产生新的生命个体， 即引起生命个体数量增加的整个生物学 过程。
微生物的生长表现在微生物的个体生长 与群体生长两个水平上。 微生物个体生长表现为个体质量和体积 的增加。 微生物群体生长是以微生物细胞的数量 或微生物群体细胞物质量的增加作为生 长的指标。 因而要了解微生物的生长规律，就要了 解微生物的个体生长和群体生长两个方 面。
0.000
0
0
30
60
培养时间
90
120 150
180
微生物生长曲线
细菌停止生长 稳定期
浊度（光密度） 消亡期 活菌数减少
活菌计数
对数增长期
单 位 体 积 活 细 胞 对 数
细菌分裂速率最高
光 密 度
迟缓期 无增长
时间
2、丝状微生物的群体生长
图示 丝状真菌的沉淀生长
起始培养时菌丝体
培养18小时后的菌丝体