需营养物质的浓度仅为菌体的千分之一，甚至更低时，靠主动吸收的方式，细菌仍能获得其 物质。主动吸收主要由菌体细胞膜内的镶嵌蛋白一透性酶完成的。透性酶在胞膜内运转，与 特定营养物质可逆性结合，起到膜内外物质转运载体的作用。透性酶在胞膜外与营养物质高 亲和力牢固结合，在能量供给的条件下，逆浓度差将物质转运到菌体内，经变构及其他尚不 明确的机制，使营养物质从透性酶上解离下来，释入胞质。透性酶又可转至菌体胞膜外面重 复运转物质。 3．基团移位:细菌对糖的吸收和积累，需要磷酸转运系统，即转运过程中必须磷酰化， 这种物质运转方式称基团移位。该过程中细胞外的糖类在细胞膜上与胞内的磷酸烯醇丙酮酸 盐结合，在胞内酶作用下被磷酸化进入胞内。经过基团移位而磷酸化的糖类，不能再透出菌 体。所以，菌体内积聚的糖的浓度远远高于胞外。 （三）细菌的酶 1、细菌的酶： （1）根据各种酶所催化的反应类型，将酶分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、 异构酶、合成酶六大类。 （2）根据酶作用的部位分为：胞外酶、胞内酶 胞外酶：是在细菌内部产生后分泌到菌体细胞外的酶。例如：水解酶、蛋白酶、脂肪酶。 胞内酶：在细胞内产生并发挥作用。例如：生物氧化的呼吸酶。 （3）按照酶的产生方式分： 固有酶：细菌本身具有，是细菌代谢中必需的酶。例如：大多水解酶。 诱导酶：细菌在环境因素刺激下产生的酶，也称适应酶。例如：大肠杆菌的半乳糖酶，只 有在环境中存在乳糖时才产生。 （四）细菌的呼吸类型： 呼吸：微生物在酶的作用下分解营养物质，并取得能量的生物氧化过程，称为呼吸。 受氢体：凡在生物氧化过程中得到电子的物质。 根据受氢体的不同，将呼吸分为： 1、有氧呼吸：在呼吸代谢过程中，如果以游离氧作为受氢体，称为有氧呼吸。 2、无氧呼吸：以以氧以外的其它物质（硝酸盐、硫酸盐等无机物或有机物）作为受氢体， 称为无氧呼吸。（酒精：酵母发酵产生，乳酸：乳酸菌产生） 根据细菌呼吸时对氧的需要程度，可将细菌分为需氧菌、厌氧菌、微嗜氧菌、兼性厌 氧菌。 1、需氧菌：如果细菌只具有催化有氧呼吸的酶系统，必须在有氧的条件下才能够完成 生长和繁殖，称为需氧菌。例如：绿脓杆菌。 2、厌氧菌：细菌只能在无氧条件下才能生长繁殖，称为厌氧菌。例如：破伤风梭菌， 肉毒梭菌等。 3、微嗜氧菌：细菌酶介于需氧与厌氧之间，其代谢过程中虽然需要氧，但只在一定的 压强下生长最好。例如：牛流产布鲁氏菌（5-10%的二氧化碳，炭疽：高浓度下形成培养荚 膜）。 4、兼性厌氧菌：细菌的酶系统较完善，既含有催化有氧呼吸的酶，又含有催化无氧呼 吸的酶，在无氧和有氧的条件下均能生长繁殖。例如：大肠杆菌。 （五）细菌的代谢产物 细菌分泌胞外酶将多糖、蛋白质等大分子营养物质分解为单糖、小肽或氨基酸，然后 吸收进入菌体，再经氧化或胞内酶分解形成菌体可利用的成分，此谓细菌的分解代谢。细菌 以营养原料及生物氧化产生的能量，合成菌体及相应的代谢产的，此谓合成代谢
需营养物质的浓度仅为菌体的千分之一，甚至更低时，靠主动吸收的方式，细菌仍能获得其 物质。主动吸收主要由菌体细胞膜内的镶嵌蛋白一透性酶完成的。透性酶在胞膜内运转，与 特定营养物质可逆性结合，起到膜内外物质转运载体的作用。透性酶在胞膜外与营养物质高 亲和力牢固结合，在能量供给的条件下，逆浓度差将物质转运到菌体内，经变构及其他尚不 明确的机制，使营养物质从透性酶上解离下来，释入胞质。透性酶又可转至菌体胞膜外面重 复运转物质。 3．基团移位:细菌对糖的吸收和积累，需要磷酸转运系统，即转运过程中必须磷酰化， 这种物质运转方式称基团移位。该过程中细胞外的糖类在细胞膜上与胞内的磷酸烯醇丙酮酸 盐结合，在胞内酶作用下被磷酸化进入胞内。经过基团移位而磷酸化的糖类，不能再透出菌 体。所以，菌体内积聚的糖的浓度远远高于胞外。 （三）细菌的酶 1、细菌的酶： （1）根据各种酶所催化的反应类型，将酶分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、 异构酶、合成酶六大类。 （2）根据酶作用的部位分为：胞外酶、胞内酶 胞外酶：是在细菌内部产生后分泌到菌体细胞外的酶。例如：水解酶、蛋白酶、脂肪酶。 胞内酶：在细胞内产生并发挥作用。例如：生物氧化的呼吸酶。 （3）按照酶的产生方式分： 固有酶：细菌本身具有，是细菌代谢中必需的酶。例如：大多水解酶。 诱导酶：细菌在环境因素刺激下产生的酶，也称适应酶。例如：大肠杆菌的半乳糖酶，只 有在环境中存在乳糖时才产生。 （四）细菌的呼吸类型： 呼吸：微生物在酶的作用下分解营养物质，并取得能量的生物氧化过程，称为呼吸。 受氢体：凡在生物氧化过程中得到电子的物质。 根据受氢体的不同，将呼吸分为： 1、有氧呼吸：在呼吸代谢过程中，如果以游离氧作为受氢体，称为有氧呼吸。 2、无氧呼吸：以以氧以外的其它物质（硝酸盐、硫酸盐等无机物或有机物）作为受氢体， 称为无氧呼吸。（酒精：酵母发酵产生，乳酸：乳酸菌产生） 根据细菌呼吸时对氧的需要程度，可将细菌分为需氧菌、厌氧菌、微嗜氧菌、兼性厌 氧菌。 1、需氧菌：如果细菌只具有催化有氧呼吸的酶系统，必须在有氧的条件下才能够完成 生长和繁殖，称为需氧菌。例如：绿脓杆菌。 2、厌氧菌：细菌只能在无氧条件下才能生长繁殖，称为厌氧菌。例如：破伤风梭菌， 肉毒梭菌等。 3、微嗜氧菌：细菌酶介于需氧与厌氧之间，其代谢过程中虽然需要氧，但只在一定的 压强下生长最好。例如：牛流产布鲁氏菌（5-10%的二氧化碳，炭疽：高浓度下形成培养荚 膜）。 4、兼性厌氧菌：细菌的酶系统较完善，既含有催化有氧呼吸的酶，又含有催化无氧呼 吸的酶，在无氧和有氧的条件下均能生长繁殖。例如：大肠杆菌。 （五）细菌的代谢产物 细菌分泌胞外酶将多糖、蛋白质等大分子营养物质分解为单糖、小肽或氨基酸，然后 吸收进入菌体，再经氧化或胞内酶分解形成菌体可利用的成分，此谓细菌的分解代谢。细菌 以营养原料及生物氧化产生的能量，合成菌体及相应的代谢产的，此谓合成代谢
细菌在分解和合成代谢中能产生多种代谢产物，在细菌的鉴定及生化反应中有实际意 义。 1、分解代谢产物的检测 细菌的分解代谢产物因各种细菌具备的酶不完全相同，而有所差异。各代谢产物可通 过生化试验的方法检测，通常称为细菌的生化的反应。 （1）糖代谢测定 ①糖发酵试验：细菌对各种糖的分解能力及代谢产物不同，可借以鉴别细菌。一般非 致病菌能发酵多种单糖，如大肠杆菌能分解葡萄糖有乳糖，产生甲酸等产物，并有甲酸解氢 酶，可将其分解为 CO2 和 H2，故生化反应结果为产酸产气，以“⊕”表示。伤寒杆菌分解 葡萄糖产酸，但无解氢酶。故生化结果为产酸不产气，以“+”表示。伤寒杆菌及一般致病 菌大都不能分解乳糖，以“-”表示。 ②VP 试验：大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖⊕，为区分两菌可采用 VP 试验及甲基 红试验。产气杆菌能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成二乙酰，后者可与含胍基的 化合物反应，生成红色化合物，称 VP 阳性。大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，VP 阴性。 ③甲基红试验：产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养液 pH＞5.4，甲基红指 示剂呈桔黄色，为甲基红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，培养液呈酸性 pH＜ 5.4，指示剂甲基红呈红色，称甲基红试验阳性。 ④枸橼酸盐利用试验:能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐 生成碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生成氨，由此使培养基变为碱性，使指示剂溴麝香草酚 蓝（BTB）由淡绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试验阳性。、 （2）蛋白质代谢测定 ①吲哚试验：含有色氨酸酶的细菌（如大肠杆菌、变形杆菌等）可分解色氨酸生成吲哚， 若加入二甲基氨基苯甲醛，与吲哚结合，形成玫瑰吲哚，呈红色，称吲哚试验阳性。 ②硫化氢试验：变形杆菌、乙型副伤寒杆菌等能分解含硫氨基酸如胱氨酸、甲硫氨酸等， 生成硫化氢。在有醋酸铅或硫酸亚铁存在时，则生成黑色硫化铅或硫化亚铁，可借以鉴别细 菌。 （3）尿素分解试验 变形杆菌具有尿素酶，可分解尿素产生氨，培养基呈碱性，以酚红为指示剂检测呈红 色，由此区别于沙门氏菌。 吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸盐利用（C）四种试验，常用于鉴定肠道 杆菌，合称之为 IMViC 试验。大肠杆菌呈“++-”，产气杆菌为“-++”。 2、合成代谢产物及临床意义 细菌通过新陈代谢不断合成菌体成分，如多糖、蛋白质、脂肪、核酸、细胞壁及各种辅 酶等。此外，细菌还能合成很多在医学上具有重要意义的代谢产物。 （1）热原质:热原质即菌体中的脂多糖，大多是革兰氏阴性菌产生的。注入人或动物体内 能引起发热反应，故名热原质。 热原质耐高热，高压蒸汽灭菌（121℃，20’）不能使其破坏，加热（180℃4h;250℃45'; 650℃1'）才使热原质失去作用。热原质可通过一般细菌滤器，但没有挥发性，所以，除去 热原质最好的方法是蒸馏。药液、水等被细菌污染后，即使高压灭菌或经滤过除菌仍可有热 原质存在，输注机体后可引起严重发热反应。生物制品或注射液制成后除去热原质比较困难， 所以，必须使用无热原质水制备。 （2）毒素与酶：细菌可产生内、外毒素及侵袭性酶，与细菌的致病性密切相关
细菌在分解和合成代谢中能产生多种代谢产物，在细菌的鉴定及生化反应中有实际意 义。 1、分解代谢产物的检测 细菌的分解代谢产物因各种细菌具备的酶不完全相同，而有所差异。各代谢产物可通 过生化试验的方法检测，通常称为细菌的生化的反应。 （1）糖代谢测定 ①糖发酵试验：细菌对各种糖的分解能力及代谢产物不同，可借以鉴别细菌。一般非 致病菌能发酵多种单糖，如大肠杆菌能分解葡萄糖有乳糖，产生甲酸等产物，并有甲酸解氢 酶，可将其分解为 CO2 和 H2，故生化反应结果为产酸产气，以“⊕”表示。伤寒杆菌分解 葡萄糖产酸，但无解氢酶。故生化结果为产酸不产气，以“+”表示。伤寒杆菌及一般致病 菌大都不能分解乳糖，以“-”表示。 ②VP 试验：大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖⊕，为区分两菌可采用 VP 试验及甲基 红试验。产气杆菌能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成二乙酰，后者可与含胍基的 化合物反应，生成红色化合物，称 VP 阳性。大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，VP 阴性。 ③甲基红试验：产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养液 pH＞5.4，甲基红指 示剂呈桔黄色，为甲基红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，培养液呈酸性 pH＜ 5.4，指示剂甲基红呈红色，称甲基红试验阳性。 ④枸橼酸盐利用试验:能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐 生成碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生成氨，由此使培养基变为碱性，使指示剂溴麝香草酚 蓝（BTB）由淡绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试验阳性。、 （2）蛋白质代谢测定 ①吲哚试验：含有色氨酸酶的细菌（如大肠杆菌、变形杆菌等）可分解色氨酸生成吲哚， 若加入二甲基氨基苯甲醛，与吲哚结合，形成玫瑰吲哚，呈红色，称吲哚试验阳性。 ②硫化氢试验：变形杆菌、乙型副伤寒杆菌等能分解含硫氨基酸如胱氨酸、甲硫氨酸等， 生成硫化氢。在有醋酸铅或硫酸亚铁存在时，则生成黑色硫化铅或硫化亚铁，可借以鉴别细 菌。 （3）尿素分解试验 变形杆菌具有尿素酶，可分解尿素产生氨，培养基呈碱性，以酚红为指示剂检测呈红 色，由此区别于沙门氏菌。 吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸盐利用（C）四种试验，常用于鉴定肠道 杆菌，合称之为 IMViC 试验。大肠杆菌呈“++-”，产气杆菌为“-++”。 2、合成代谢产物及临床意义 细菌通过新陈代谢不断合成菌体成分，如多糖、蛋白质、脂肪、核酸、细胞壁及各种辅 酶等。此外，细菌还能合成很多在医学上具有重要意义的代谢产物。 （1）热原质:热原质即菌体中的脂多糖，大多是革兰氏阴性菌产生的。注入人或动物体内 能引起发热反应，故名热原质。 热原质耐高热，高压蒸汽灭菌（121℃，20’）不能使其破坏，加热（180℃4h;250℃45'; 650℃1'）才使热原质失去作用。热原质可通过一般细菌滤器，但没有挥发性，所以，除去 热原质最好的方法是蒸馏。药液、水等被细菌污染后，即使高压灭菌或经滤过除菌仍可有热 原质存在，输注机体后可引起严重发热反应。生物制品或注射液制成后除去热原质比较困难， 所以，必须使用无热原质水制备。 （2）毒素与酶：细菌可产生内、外毒素及侵袭性酶，与细菌的致病性密切相关
内毒素即革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖，其毒性成分为类脂 A。菌体死亡崩解后释放 出来。外毒素是由革兰氏阳性菌及少数革兰氏阴性菌在生长代谢过程中释放至菌体外的蛋白 质。具有抗原性强、毒性强、作用特异性强的突出特点。 某些细菌可产生具有侵袭性的酶，能损伤机体组织，促进细菌的侵袭、扩散，是细菌 重要的致病因素，如链球菌的透明质酸酶等。 （3）色素：有些细菌能产生色素，对细菌的鉴别有一定意义。 细菌色素有两类：①水溶性色素，能弥形至培养基或周围组织，如绿脓杆菌产生的绿 脓色素使培养基或脓汗呈绿色。②脂溶性色素，不溶于水，仅保持在菌落内使之呈色而培养 基颜色不变，如金黄色葡萄球菌色素。细菌色素的产生需一定条件（营养丰富、氧气充足、 温度适宜），无光合作用，对细菌的功能尚不清。 （4）抗生素:某些微生物代谢过程中可产生一种能抑制或杀死某些其他微生物或癌细胞 的物质，称抗生素。抗生素多由放线菌和真菌产生，细菌仅产生少数几种，如多粘菌素、杆 菌肽等。 （5）细菌素:某些细菌能产生一种仅作用于有近缘关系的细菌的抗菌物质，称细菌素。 细菌素为蛋白类物质，抗菌范围很窄，无治疗意义，但可用于细菌分型和流行病学调查。细 菌素以生产菌而命名。大肠杆菌产生的细菌素称大肠菌素，绿脓杆菌产生的称绿脓菌素，霍 乱弧菌产生的称弧菌素。 二、细菌生长繁殖 （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,最适生长温度为（10℃～20℃）；嗜温菌,20℃～40℃;嗜热菌,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,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。 1、细菌个体的生长繁殖
内毒素即革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖，其毒性成分为类脂 A。菌体死亡崩解后释放 出来。外毒素是由革兰氏阳性菌及少数革兰氏阴性菌在生长代谢过程中释放至菌体外的蛋白 质。具有抗原性强、毒性强、作用特异性强的突出特点。 某些细菌可产生具有侵袭性的酶，能损伤机体组织，促进细菌的侵袭、扩散，是细菌 重要的致病因素，如链球菌的透明质酸酶等。 （3）色素：有些细菌能产生色素，对细菌的鉴别有一定意义。 细菌色素有两类：①水溶性色素，能弥形至培养基或周围组织，如绿脓杆菌产生的绿 脓色素使培养基或脓汗呈绿色。②脂溶性色素，不溶于水，仅保持在菌落内使之呈色而培养 基颜色不变，如金黄色葡萄球菌色素。细菌色素的产生需一定条件（营养丰富、氧气充足、 温度适宜），无光合作用，对细菌的功能尚不清。 （4）抗生素:某些微生物代谢过程中可产生一种能抑制或杀死某些其他微生物或癌细胞 的物质，称抗生素。抗生素多由放线菌和真菌产生，细菌仅产生少数几种，如多粘菌素、杆 菌肽等。 （5）细菌素:某些细菌能产生一种仅作用于有近缘关系的细菌的抗菌物质，称细菌素。 细菌素为蛋白类物质，抗菌范围很窄，无治疗意义，但可用于细菌分型和流行病学调查。细 菌素以生产菌而命名。大肠杆菌产生的细菌素称大肠菌素，绿脓杆菌产生的称绿脓菌素，霍 乱弧菌产生的称弧菌素。 二、细菌生长繁殖 （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,最适生长温度为（10℃～20℃）；嗜温菌,20℃～40℃;嗜热菌,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,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。 1、细菌个体的生长繁殖
细菌一般以简单的二分裂法进行无性繁殖，个别细菌如结核杆菌偶有分枝繁殖的方式。 在适宜条件下，多数细菌繁殖速度极快，分裂一次需时仅 20～30 分钟。球菌可从不同平面 分裂，分裂后形成不同方式排列。杆菌则沿横轴分裂。细菌分裂时，菌细胞首先增大，染色 体复制。在革兰氏阳性菌中，细菌染色体与中价体相连，当染色体复制时，中价体亦一分为 二，各向两端移动，分别拉着复制好的一根染色体移到细胞的侧。接着细胞中部的细胞膜由 外向内陷入，逐渐伸展，形成横隔。同时细胞壁亦向内生长，成为两个子代细胞的胞壁，最 后由于肽聚糖水解酶的作用，使细胞壁肽聚糖的共价键断裂，全裂成为两个细胞。革兰氏阴 性菌无中介体，染色体直接连接在细胞膜上。复制产生的新染色体则附着在邻近的一点上， 在两点之间形成新的细胞膜，将两团染色体分离在两侧。最后细胞壁沿横膈内陷，整个细胞 分裂成两个子代细胞。 2、细菌群体生长繁殖规律 细菌繁殖速度之快是惊人的。大肠杆菌的代时为 20 分钟，以此计算，在最佳条件下 8 小时后，1 个细胞可繁殖到 200 万上，10 小时后可超过 10 亿，24 小时后，细菌繁殖的数量 可庞大到难以计数据和程度。但实际上，由于细菌繁殖中营养物质的消耗，毒性产物的积聚 及环境 PH 的改变，细菌绝不可能始终保持原速度无限增殖，经过一定时间后，细菌活跃增 殖的速度逐渐减慢，死亡细菌逐增、活菌率逐减。 将一定数的细菌接咱适当培养基后，研究细菌生长过程的规律，以培养时间为横坐标， 培养物中活菌数的对数以纵坐标，可得出一条生长曲线（图 1-16）。 图 1-16 细菌的生长曲线 细菌群体的生长繁殖可分为四期： （1）迟缓期:细菌接种至培养基后，对新环境有一个短暂适应过程（不适应者可因转 种而死亡）。此期曲线平坦稳定，因为细菌繁殖极少。迟缓期长短因素种、接种菌量、菌龄 以及营养物质等不同而异，一般为 1～4 小时。此期中细菌体积增大，代谢活跃，为细菌的 分裂增殖合成、储备充足的酶、能量及中间代谢产物。 （2）对数期:又称指数期。此期生长曲线上活菌数直线上升。细菌以稳定的几何级数 极快增长，可持续几小时至几天不等（视培养条件及细菌代时而异）。此期细菌形态、染色、 生物活性都很典型，对外界环境因素的作用敏感，因此研究细菌性状以此期细菌最好。抗生 素作用，对该时期的细菌效果最佳。 （3）稳定期:该期的生长菌群总数处于平坦阶段，但细菌群体活力变化较大。由于培 养基中营养物质消耗、毒性产物（有机酸、H2O2 等）积累 PH 下降等不利因素的影响，细菌 繁殖速度渐趋下降，相对细菌死亡数开始逐渐增加，此期细菌增殖数与死亡数渐趋平衡。细
细菌一般以简单的二分裂法进行无性繁殖，个别细菌如结核杆菌偶有分枝繁殖的方式。 在适宜条件下，多数细菌繁殖速度极快，分裂一次需时仅 20～30 分钟。球菌可从不同平面 分裂，分裂后形成不同方式排列。杆菌则沿横轴分裂。细菌分裂时，菌细胞首先增大，染色 体复制。在革兰氏阳性菌中，细菌染色体与中价体相连，当染色体复制时，中价体亦一分为 二，各向两端移动，分别拉着复制好的一根染色体移到细胞的侧。接着细胞中部的细胞膜由 外向内陷入，逐渐伸展，形成横隔。同时细胞壁亦向内生长，成为两个子代细胞的胞壁，最 后由于肽聚糖水解酶的作用，使细胞壁肽聚糖的共价键断裂，全裂成为两个细胞。革兰氏阴 性菌无中介体，染色体直接连接在细胞膜上。复制产生的新染色体则附着在邻近的一点上， 在两点之间形成新的细胞膜，将两团染色体分离在两侧。最后细胞壁沿横膈内陷，整个细胞 分裂成两个子代细胞。 2、细菌群体生长繁殖规律 细菌繁殖速度之快是惊人的。大肠杆菌的代时为 20 分钟，以此计算，在最佳条件下 8 小时后，1 个细胞可繁殖到 200 万上，10 小时后可超过 10 亿，24 小时后，细菌繁殖的数量 可庞大到难以计数据和程度。但实际上，由于细菌繁殖中营养物质的消耗，毒性产物的积聚 及环境 PH 的改变，细菌绝不可能始终保持原速度无限增殖，经过一定时间后，细菌活跃增 殖的速度逐渐减慢，死亡细菌逐增、活菌率逐减。 将一定数的细菌接咱适当培养基后，研究细菌生长过程的规律，以培养时间为横坐标， 培养物中活菌数的对数以纵坐标，可得出一条生长曲线（图 1-16）。 图 1-16 细菌的生长曲线 细菌群体的生长繁殖可分为四期： （1）迟缓期:细菌接种至培养基后，对新环境有一个短暂适应过程（不适应者可因转 种而死亡）。此期曲线平坦稳定，因为细菌繁殖极少。迟缓期长短因素种、接种菌量、菌龄 以及营养物质等不同而异，一般为 1～4 小时。此期中细菌体积增大，代谢活跃，为细菌的 分裂增殖合成、储备充足的酶、能量及中间代谢产物。 （2）对数期:又称指数期。此期生长曲线上活菌数直线上升。细菌以稳定的几何级数 极快增长，可持续几小时至几天不等（视培养条件及细菌代时而异）。此期细菌形态、染色、 生物活性都很典型，对外界环境因素的作用敏感，因此研究细菌性状以此期细菌最好。抗生 素作用，对该时期的细菌效果最佳。 （3）稳定期:该期的生长菌群总数处于平坦阶段，但细菌群体活力变化较大。由于培 养基中营养物质消耗、毒性产物（有机酸、H2O2 等）积累 PH 下降等不利因素的影响，细菌 繁殖速度渐趋下降，相对细菌死亡数开始逐渐增加，此期细菌增殖数与死亡数渐趋平衡。细
菌形态、染色、生物活性可出现改变，并产生相应的代谢产物如外毒素、内毒素、抗生素、 以及芽胞等。 （4）衰亡期:随着稳定期发展，细菌繁殖越来越慢，死亡菌数明显增多。活菌数与培 养时间呈反比关系，此期细菌变长肿胀或畸形衰变，甚至菌体自溶，难以辩认其形。生理代 谢活动趋于停滞。故陈旧培养物上难以鉴别细菌。 体内及自然界细菌的生长繁殖受机体免疫因素和环境因素的多方面影响，不会出现象 培养基中那样典型的生长曲线。掌握细菌生长规律，可有目的地研究控制病原菌的生长，发 现和培养对人类有用的细菌。 1-3 细菌的人工培养与一般检验方法、主要动物细菌 一、常用培养基： 培养基：把细菌生长所需的营养物质调配在一起制成的用于培养细菌的人工养料叫做培 养基。 1、常用培养基的类型： （1）按物理性状分类： 液体培养基：是含有各种营养成分的水溶液。例如：肉汤培养基。 固体培养基：在液体培养基中加入百分之二至百分之五的琼脂而制成的培养基。例如： 琼脂斜面培养基、琼脂平板培养基。 半固体培养基：在液体培养基中加入百分之零点三 —百分之零点七的琼脂制成。 （2）按用途分类： 基础培养基：还有大多数细菌生长共同需要的营养成分，包括牛肉浸液，1%蛋白胨和 0.5%Nacl 等，PH7.2—7.6，例如：肉汤培养基，普通琼脂培养基。 营养培养基：在基础培养基中添加血液，血清、葡糖糖、生长因子等，适合于营养要求 较高的细菌。例如：血液琼脂平板（链球菌、肺炎球菌在其上才能生长良好） 增菌培养基：在基础培养基或营养培养基中加入某种细菌所需的特殊营养成分，配制出 适合这种细菌生长而不适合其他微生物生长的培养基。例如：亚硝酸盐增菌培养基用于沙门 氏菌的增菌培养（用途） 鉴别培养基：利用细菌对糖、蛋白质的能力与其代谢产物的不同，在培养基中加入特定 的指示剂，用于鉴别细菌。例如：糖发酵管，硫化氢、麦康凯培养基等。 选择培养基：在培养基中加入某些化学物质，以抑制某些细菌生长而促进另一些致病菌 的生长，达到选择分离的目的。例如：SS 琼脂，分离肠道菌 厌氧培养基：在无氧的环境中才能生长繁殖。例如：肝片肉汤培养基（要覆盖液体石蜡） 2、培养基的基本要求： 一有丰富的营养物质；二 PH、水分；三均匀透明，易于观察；四经过灭菌和无菌检验。 二、细菌在培养基上的生长特征 （一）菌落特征 将单个微生物细胞或一小堆同种细胞接种在固体培养基的表面（有时为内部），当它占 有一定的发展空间并处于适宜的培养条件时，该细胞就迅速生长繁殖。结果会形成以母细胞 为中心的一堆肉眼可见，并有一定形态、构造的子细胞集团，这就是菌落。如果菌落是由一 个单细胞发展而来的，则它就是一个纯种细胞群或克隆。如果将某一纯种的大量细胞密集地 接种到固体培养基表面，结果长成的各“菌落”相互联接成一片，这就是菌苔。 描述菌落特征时须选择稀疏、孤立的菌落，其项目包括大小、形状、边缘情况、隆起形 状、表面状态、质地、颜色和透明度等（图 1-17）。多数细菌菌落圆形，小而薄，表面光滑、 湿润、较粘稠，半透明，颜色多样，色泽一致，质地均匀，易挑取，常有臭味。这些特征可
菌形态、染色、生物活性可出现改变，并产生相应的代谢产物如外毒素、内毒素、抗生素、 以及芽胞等。 （4）衰亡期:随着稳定期发展，细菌繁殖越来越慢，死亡菌数明显增多。活菌数与培 养时间呈反比关系，此期细菌变长肿胀或畸形衰变，甚至菌体自溶，难以辩认其形。生理代 谢活动趋于停滞。故陈旧培养物上难以鉴别细菌。 体内及自然界细菌的生长繁殖受机体免疫因素和环境因素的多方面影响，不会出现象 培养基中那样典型的生长曲线。掌握细菌生长规律，可有目的地研究控制病原菌的生长，发 现和培养对人类有用的细菌。 1-3 细菌的人工培养与一般检验方法、主要动物细菌 一、常用培养基： 培养基：把细菌生长所需的营养物质调配在一起制成的用于培养细菌的人工养料叫做培 养基。 1、常用培养基的类型： （1）按物理性状分类： 液体培养基：是含有各种营养成分的水溶液。例如：肉汤培养基。 固体培养基：在液体培养基中加入百分之二至百分之五的琼脂而制成的培养基。例如： 琼脂斜面培养基、琼脂平板培养基。 半固体培养基：在液体培养基中加入百分之零点三 —百分之零点七的琼脂制成。 （2）按用途分类： 基础培养基：还有大多数细菌生长共同需要的营养成分，包括牛肉浸液，1%蛋白胨和 0.5%Nacl 等，PH7.2—7.6，例如：肉汤培养基，普通琼脂培养基。 营养培养基：在基础培养基中添加血液，血清、葡糖糖、生长因子等，适合于营养要求 较高的细菌。例如：血液琼脂平板（链球菌、肺炎球菌在其上才能生长良好） 增菌培养基：在基础培养基或营养培养基中加入某种细菌所需的特殊营养成分，配制出 适合这种细菌生长而不适合其他微生物生长的培养基。例如：亚硝酸盐增菌培养基用于沙门 氏菌的增菌培养（用途） 鉴别培养基：利用细菌对糖、蛋白质的能力与其代谢产物的不同，在培养基中加入特定 的指示剂，用于鉴别细菌。例如：糖发酵管，硫化氢、麦康凯培养基等。 选择培养基：在培养基中加入某些化学物质，以抑制某些细菌生长而促进另一些致病菌 的生长，达到选择分离的目的。例如：SS 琼脂，分离肠道菌 厌氧培养基：在无氧的环境中才能生长繁殖。例如：肝片肉汤培养基（要覆盖液体石蜡） 2、培养基的基本要求： 一有丰富的营养物质；二 PH、水分；三均匀透明，易于观察；四经过灭菌和无菌检验。 二、细菌在培养基上的生长特征 （一）菌落特征 将单个微生物细胞或一小堆同种细胞接种在固体培养基的表面（有时为内部），当它占 有一定的发展空间并处于适宜的培养条件时，该细胞就迅速生长繁殖。结果会形成以母细胞 为中心的一堆肉眼可见，并有一定形态、构造的子细胞集团，这就是菌落。如果菌落是由一 个单细胞发展而来的，则它就是一个纯种细胞群或克隆。如果将某一纯种的大量细胞密集地 接种到固体培养基表面，结果长成的各“菌落”相互联接成一片，这就是菌苔。 描述菌落特征时须选择稀疏、孤立的菌落，其项目包括大小、形状、边缘情况、隆起形 状、表面状态、质地、颜色和透明度等（图 1-17）。多数细菌菌落圆形，小而薄，表面光滑、 湿润、较粘稠，半透明，颜色多样，色泽一致，质地均匀，易挑取，常有臭味。这些特征可