第3章细菌的生长繁殖与代谢(ReplicationandMetabolismofBacteria)克热木江微生物学教研室•学习目标熟悉细菌生长繁殖的条件、繁殖方式及速度。熟悉细菌在培养基中的生长现象及意义。掌握细菌的代谢产物及意义。1．水分（water)：占70%～90%，良好的溶剂。2．碳源（carbonsource）：既是组成成分，又是能量来源，糖类为主要碳源。3．氮源（nitrogensource）：是组成细菌蛋白质、酶和核酸的成分。各种氨基酸、蛋白质等有机物作为细菌的氮源。有些细菌还能利用无机氮源，如铵盐、硝酸盐等。4．无机盐类：细菌所需无机盐包括磷、硫、镁、铁、钾、钠、钙、氯、锰、锌、钴、铜等。其中磷、硫、镁、钾、钠、铁需要量较多，其他只需微量。5．生长因子：生长因子是某些细菌生长所必需而其自身又不能合成的一类营养物质，包括维生素、嘌呤(purine)和嘧啶(pyrimidine)等。第1节细菌的生长与繁殖一、细菌生长繁殖的条件营养物质酸碱度大多数细菌最适宜的酸碱度为pH7.2~7.6。个别细菌如霍乱弧菌最适合pH为8.4~9.2，结核杆菌则6.5~6.8。温度大多数病原菌的最适宜生长温度为37℃，与人体温度相当。气体不同细菌对气体的要求不同。根据细菌生长时对氧气的需求不同，将细菌分为以下三类。专性需氧菌（aerobic)：具有较完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体，只能在有氧的情况下生长繁殖，如结核杆菌。微需氧菌(microaerobic)：在低氧环境（5%~6%）中生长最好，氧浓度为大于10%时生长不好，如空场弯曲菌（compylobacteria）。兼性厌氧菌(facultativeanaerobe)：有氧和无氧环境中都能生长，大多数病原菌属于此类。专性厌氧菌(obligateanaerobe)：只能在无氧环境中才能生长，如破伤风梭菌、脑膜炎奈瑟菌。二、细菌的繁殖方式与速度细菌个体的生长繁殖细菌以简单的二分裂法繁殖。细菌每分裂一次叫做一代。细菌在营养物质充足、其他生长繁殖条件适宜的情况下，其繁殖速度是相当快的。大多数细菌每分裂一次仅需20～30min；少数细菌繁殖较慢，如结核杆菌约18～20h分裂一次。细菌群体的生长繁殖细菌生长速度快，如按20分钟分裂一代计算，一个细菌10小时后可繁殖为10亿以上。但实际上由于营养物质逐渐消耗、有害物质逐渐堆积，细菌不可能这样持续繁殖下去，经过一段时间其繁殖速度变慢甚至凋亡。以培养时间为横坐标，培养基中活菌数的对数为纵坐标，可绘制出一条生长曲线。图：细菌的生长曲线细菌群体生长繁各期第2节细菌的代谢产物一、分解代谢产物及生化反应不同细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力也不同，因此产生的代谢产物也不同，据此可鉴别细菌。生化反应试验：用生化的方法来检测细菌对各种物质的代谢作用及代谢产物，借以鉴别细菌种类，这种生化试验称为细菌的生化反应试验。常见的生化反应试验肠道致病菌不分解乳糖，不产酸，不产气；大肠杆菌分解乳糖，产酸，产气。产气杆菌分解丙酮酸（pyruvicacid），甲基红指示剂呈桔黄色。大肠杆菌不能分解丙酮酸，甲基红指示剂呈红色。糖发酵试验甲基红试验产气杆菌使丙酮酸脱羧形成二乙酰（diacetyl），它与胍基化合物反应，生成红色化合物。大肠杆菌不能使丙酮酸脱羧形成二乙酰，不产生任何颜色。产气杆菌在含铵盐和枸橼酸（citrateacid）的中性培养基培养时，使培养基变为碱性，培养基中指示剂溴麝香草酚蓝（BromothymolBlue）由浅绿色变为深蓝色。大肠杆菌因不能利用枸橼酸盐，为阴性。VP试验枸橼酸盐利用试验VP试验吲哚试验糖发酵试验大肠杆菌阴性，产气杆菌阳性（红色管）大肠杆菌阳性（红色管），产气杆菌阴性。大肠杆菌阳性（产酸产气），伤寒杆菌阴性。大肠杆菌阳性（红色管），产气杆菌阴性甲基红实验副甲型伤寒杆菌阴性，副乙型伤寒杆菌阳性（穿刺生长线是黑色的）硫化氢实验：二、合成代谢产物及医学意义热原质许多菌能产生一种多糖，将它注入人体或动物体内可引起发热反应，称为热原质（pyrogen）。热原质耐高温，不被高压灭菌法所破坏。因此，在生物制品或注射用制剂的生产中，必须用无热原质的水。毒素及侵袭性酶病原性细菌能合成对人和动物有毒性的物质，称为毒素（toxin）。G-菌细胞壁的脂多糖，除致热外...
