第三节细菌的生理
第三节细菌的生理
一、细菌生长繁殖的条件
(_)细菌生长繁殖的基本条件与方式
根据对氧的需求，将细菌分为专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌。专性需 氧菌的代谢方式为有氧氧化;专性厌氧菌则是无氧酵解，不能在有氧环境中生长繁殖;微需氧 菌和兼性厌氧菌介于前两者之间。
一、细菌生长繁殖的条件
(_)细菌生长繁殖的基本条件与方式
- 细菌生长繁殖的基本条件细菌具有独立完成生命活动的能力，可以从周围环境中吸 收代谢所需要的营养物质，即水、无机盐、碳源、氮源、生长因子。按细菌对营养物质的需要不 同，可将细菌分为自养菌和异养菌。细菌的生长除了满足充足的营养物质外，还需要有适宜的 温度、合适的酸碱度(pH值)和必需的气体环境。
- 细菌生长繁殖的方式细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖，并向不同平面分裂而 形成细菌排列方式的不同。细菌的分裂周期所需时间，称为代时。多数细菌的代时为20〜30 分钟，而结核分枝杆菌的代时则为18〜20小时。细菌的群体生长繁殖规律即“生长曲线”，包 括迟缓期、对数期(或称指数期）、稳定期和衰亡期四个期。对数期在培养后8〜18小时，其细 菌繁殖最快、代谢活跃，细菌形态、染色、生物活性都很典型，对外界环境因素的作用十分敏感， 因此研究细菌的生物学性状以此期细菌为最好。处于稳定期的细菌形态和生理性状常有改 变，产生芽孢(胞）、抗生素及外毒素等代谢产物，多在稳定期。
根据对氧的需求，将细菌分为专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌。专性需 氧菌的代谢方式为有氧氧化;专性厌氧菌则是无氧酵解，不能在有氧环境中生长繁殖;微需氧 菌和兼性厌氧菌介于前两者之间。
细菌的代谢产物，包括分解代谢产物与合成代谢产物。各种细菌所具有的酶不完全相同， 对营养物质的分解产物亦不同。利用生物化学方法检测其分解产物，以鉴别细菌种类的试验 方法:，称为细菌的生化反应。常用的生化反应的方法有吲哚(I)、甲基红(M)、VP(Vi)、枸橼酸 盐利用(04种试验即IMViC.试验，糖发酵试验、硫化氢试验及尿素酶分解试验等。大肠埃希 氏菌IMViC试验结果为+ + — —，产气肠杆菌为一一 + +。
细菌通过合成代谢不断合成菌体成分，此外，还合成许多在医学上具有重要意义的代谢产 物，如热原质、毒素(包括内毒素和外毒素）、侵袭性酶、色素、细菌素、抗生素和维生素等，前3 种是细菌的致病物质，与细菌的致病性有关。不同的细菌产生的不同色素和细菌素，可用于细 菌的鉴定。抗生素和维生素则是用于临床治疗的药物。
三、细菌的人工培养
(―)培养基的概念
培养基是由人工配制、适合微生物(包括细菌和真菌)生长繁殖或代谢物产生的混合营养 基质。培养基按营养成分和用途不同，分为基础培养基、増菌培养基、选择培养基、鉴别培养基 和厌氧培养基。按培养基物理形态分为固体、半固体和液体培养基三类。根据不同的细菌种 类和培养目的，应采用不同种类的培养基。
(二） 细菌在液体和固体培养基中的生长现象
L细菌在液体培养基中生长现象液体培养基主要用于细菌的增菌。细菌在液体培养 基中生长繁殖，表现为液体变混浊，表面形成菌膜，培养管的底部形成沉淀物。
- 细菌在半固体培养基中生长现象半固体培养基含有0.3%〜0.5%琼脂，使用白金针 接种细菌可观察细菌的动力。鞭毛菌可突破低浓度琼脂，扩散至培养基穿刺线以外，使穿刺线 变混浊，称作群游现象;无鞭毛菌只能沿穿刺线生长，穿刺线仍清晰。
- 细菌在固体培养基中生长现象固体培养基含2%〜3%的琼脂，平板固体培养基用于 细菌的分离，试管固体培养基用于菌种的保存。细菌菌落是单个细菌在固体培养基表面或内 部上生长繁殖后，形成肉眼可见的同一菌种的群体。细菌的菌落分为三型:光滑型菌落(S型 菌落）、粗糖型菌落(R型菌落)和黏液型菌落(M型菌落)。
细菌人工培养在医学中应用广泛:①在临床上用于细菌感染性疾病的病原学诊断，并可进 一步鉴定及深入研究致病菌的生物学性状、遗传变异、耐药性及致病性等;②根据致病菌的药 敏感试验结果，指导选择合适的抗菌药物进行治疗；③在生物制品的制备方面，研制预防性菌 (疫)苗、类毒素、抗血清等，都需要人工培养细菌;④应用于基因工程技术中，将带有外源性目 的基因的重组DNA转化给受体菌(亦称作工程菌），并使其在菌体内表达出特异性蛋白因子 (如基因表达干扰素、胰岛素等），或特异性抗原(如基因表达乙型肝炎疫苗)等。