第二節細菌的營養與生長繁殖細胞的化學組成細菌的營養要求吸收營養物質的方式細菌的營養類型細菌的生長繁殖細菌的人工培養細菌細胞的化學組成微生物細胞水：70%-90%干物質有機物蛋白質、糖、脂、核酸、維生素等及其降解產物

無機物（鹽）微生物、動物、植物之間存在“營養上的統一性”細胞化學元素組成：主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。微生物與動植物營養要素的比較細菌的營養要求動物（異養）微生物綠色植物（自養）異養自養碳源糖類、脂肪糖、醇、有機酸等二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳氮源蛋白質及其降解物蛋白質及其降解物、有機氮化物、無機氮化物、氮無機氮化物、氮無機氮化物能源與碳源同與碳源同氧化無機物或利用日光能利用日光能生長因子維生素有些需要維生素等生長因子不需要不需要無機元素無機鹽無機鹽無機鹽無機鹽水分水水水水一、簡單擴散（simplediffusion）eg：H2O，O2，CO2，甘油，乙醇，脂肪酸等。(分子量小，脂溶性，極性小)二、促進擴散主動運輸特點：被運送的物質可逆濃度梯度進入細胞內要消耗能量，必需有能量參加。有膜載體參加，膜載體發生構型變化被運送物質不發生任何變化。主動運輸是廣泛存在于微生物中的一種主要的物質運輸方式。通過這種方式運輸方式吸收的營養物質：有糖類（乳糖、半乳糖、阿拉伯糖等）、氨基酸、核苷、鉀離子等。主動運輸運輸物質的種類：四種運送營養物質方式的比較

比較項目簡單擴散促進擴散主動運輸基團轉位轉運方向由濃至稀由濃至稀由稀至濃由稀至濃載體蛋白無有有有運送速度慢快快快能量消耗不需要不需要需要需要運送前后不變不變不變改變溶質分子平衡時內相等相等內部高內部高外濃度細菌的營養類型

腐生菌—利用無生命的有機化合物(如動植物尸體和殘體)為營養物質寄生菌—從生活的寄主體內吸收營養物質

不同營養類型之間的界限并非絕對：異養型微生物并非絕對不能利用CO2；自養型微生物也并非不能利用有機物進行生長；有些微生物在不同生長條件下生長時,其營養類型也會發生改變；例如紫色非硫細菌(purplenonsulphurbacteria)：沒有有機物時，同化CO2，

為自養型微生物；有機物存在時，利用有機物進行生長，為異養型微生物；光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光能營養型微生物；黑暗與好氧條件下，依靠有機物氧化產生的化學能生長，為化能營養型微生物；微生物營養類型的可變性無疑有利于提高其對環境條件變化的適應能力根據氧與微生物生長的關系可將微生物分為好氧微好氧耐氧型兼性厭氧專性厭氧微生物類型最適生長的O2體積分數好氧微好氧氧的忍耐型兼性厭氧專性厭氧等于或大于20％2％一lO％2％以下有氧或無氧不需要氧、有氧時死亡 （二）細菌的繁殖方式和繁殖速度

繁殖方式：

無性二分裂法繁殖速度：大多數細菌：15~20分鐘繁殖一代；少數細菌，如結核分枝桿菌：15~18小時繁殖一代。（一）無菌技術用于分離、培養微生物的器具事先不含任何微生物；在轉接、培養微生物時防止其它微生物的污染；1、微生物培養的常用器具及其滅菌常用的器具：試管、瓶子、培養皿等1887年，RJPetri發明

Petridish

1.接種針

2.接種環

3.接種鉤

4.5.玻璃涂棒

6.接種圈

7.接種鋤

8.小解剖刀

培養基的類型合成培養基－－－由已知化學成分及數量的化學藥品配置而成。天然培養基－－－采用化學成分還不十分清楚或化學成分不恒定的天然有機物。半合成培養基－－－以天然有機物為主要碳源、氮源及生長素的培養基中加入一些化學藥品，以補充無機鹽成分，使其更能滿足微生物對生長的需要。根據營養物質來源不同劃分液體培養基半固體培養基固體培養基根據培養基的物理狀態劃分根據培養基的用途劃分同一細菌在不同的培養平板上形成不同的特征菌落細菌在液體培養基中的生長情況菌膜菌沉淀均勻渾濁對照

細菌在半固體培養基中的生長情況1、3：有動力2：無動力發酵罐培養（tankculture）是進一步放大培養，根據需要培養物可為數噸、數十噸、數百噸不等，適用于種子制備、發酵生產。同時還需向罐中通入無菌空氣，故也稱通氣培養(aerationculture）。搖瓶培養（shakingculture）：（四）微生物生長的測定1.生長曲線2.個體計數3.群體重量測定4.群體生理指標測定

1.細菌的生長曲線

——將細菌接種到定量的液體培養基中，定時取樣測定細胞數量，以培養時間為橫座標，以菌數的對數為縱座標作圖，得到的一條反映細菌在整個培養期間菌數變化規律的曲線。

分為四期：延遲期、對數生長期、穩定期、衰亡期延遲期菌數不增加

但細胞內合成代謝旺盛適應新環境，為分裂做準備對數生長期（logarithmicphase），又稱指數期（1）特點：細胞大量繁殖；濃度成幾何級增加；個體形態，染色性，生理特性典型。（2）生產上 作為發酵的種子、實驗材料穩定期環境逐步不適應細菌生長菌數最高并能維持一段時間在生產上采取補救措施，積累更多的代謝產物衰亡期（declinephase）（1）特點：死亡速率大于生長速率；菌體開始自溶；細胞形態多樣，染色性改變；芽孢成熟,可作為菌種保藏材料。（2）生產上：掌握發酵時間2.個體計數顯微記數法（細菌總數）平板菌落記數（活菌記數）膜過濾培養法（活菌記數）比濁法（細菌總數）—比濁管

采用細菌計數板或血球計數板，在顯微鏡下計數一定容積樣品中微生物的數量。顯微記數法（細菌總數）平板菌落記數（活菌記數）膜過濾培養法（活菌記數）當樣品中菌數很低時，可以將一定體積的湖水、海水或飲用水等樣品通過膜過濾器，然后將膜轉到相應的培養基上進行培養，對形成的菌落進行統計。比濁法（細菌總數）3.群體重量測定4.群體生理指標測定如呼吸強度，耗氧量、酶活性、生物熱等與其群體的規模成正相關。

樣品中微生物數量多或生長旺盛，這些指標愈明顯，因此可以借助特定的儀器如瓦勃氏呼吸儀、微量量熱計等設備來測定相應的指標。（五）純培養物的獲得方法1平板劃線2系列稀釋3富集培養2系列稀釋3富集培養（選擇性培養基）富集培養是微生物學家最強有力的技術手段之一。營養和生理條件的幾乎無窮盡的組合形式可從自然界選擇出特定微生物。四、細菌的代謝產物與鑒定反應（一）分解性代謝產物和相關的生化反應試驗糖：淀粉、纖維素、幾丁質、透明質酸等

→（M胞外酶）→

雙糖or單糖1、糖發酵實驗

(carbohydratefermentationtest)2、VP試驗(Voges-Proskauertest)3、甲基紅試驗（methylredtest）4、枸櫞酸鹽利用實驗（citrateutilizationtest）第三節細菌的代謝一、二、三、（自學）大腸桿菌：丙酮酸裂解生成乙酰CoA與甲酸，甲酸在酸性條件下可進一步裂解生成H2和CO2產酸產氣志賀氏菌：丙酮酸裂解生成乙酰CoA與甲酸，但不能使甲酸裂解產生H2和CO2產酸不產氣糖發酵實驗大腸桿菌：產氣氣桿菌：V.P.試驗陽性甲基紅試驗陰性V.P.試驗陰性甲基紅試驗陽性Voges-Proskauer試驗產氣桿菌IMViC試驗－用于腸道桿菌的鑒定細菌IMVC大腸桿菌++--產氣桿菌--++（二）合成性代謝產物1、熱源質（pyrogen）—能引起機體發熱的物質2、毒素—內毒素、外毒素。3、細菌素—抑制或殺死近緣細菌的物質（蛋白質），作用于細胞膜，核糖體等。4、色素—水溶性，脂溶性（金黃色葡萄球菌）。5、抗生素6、維生素，酶等。第五節細菌的感染與免疫一、正常菌群（normalflora）

人體體表以及與外界相通的腔道中分布著一定種類和數量的微生物，它們與人體之間通過長期共存，已經建立起一種相互有利的平衡關系。

鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型鏈球菌肺炎球菌、奈氏菌、類桿菌等

外耳道葡萄球菌、類白喉桿菌綠膿桿菌、非致病性分枝桿菌表皮葡萄球菌口腔甲，丙型鏈球菌類白喉桿菌、肺炎球菌奈氏菌、乳桿菌、梭桿菌螺旋體、放線菌、白念珠菌

腸道大腸桿菌、產氣桿菌、變形桿菌綠膿桿菌、葡萄球菌、厭氧性細菌真菌、乳桿菌，雙歧桿菌等

陰道

大腸桿菌、乳桿菌白念珠菌、類白喉桿菌非致病性分枝等

皮膚葡萄球菌、綠膿桿菌、白念珠菌丙酸桿菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌人體內正常菌群的分布

眼結膜白色葡萄球菌、干燥桿菌

尿道白色葡萄球菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌條件致病菌致病條件正常菌群與宿主間的生態平衡被打破，原來不致病的正常菌群就會對人體產生致病性，成為條件致病菌。1、寄居部位的改變2、免疫功能低下3、菌群失調服用活的微生物制劑來治療由于正常菌群失調而導致的疾病，這類活微生物制劑又稱微生態制劑。例如，含蠟狀芽孢桿菌的“促菌生”，含地衣芽孢桿菌的“整腸生”，“麗珠腸樂”（雙歧桿菌活菌制劑）“雙歧三聯活菌制劑”（糞鏈球菌、嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌）“昂立一號”（乳酸桿菌、雙歧桿菌等）微生態制劑一般用于恢復腸道內的正常生態環境，若腸道功能正常，一般不需要服用！毒力致病菌的致病性強弱程度,與侵襲力和毒素有關半數致死量（LD50)半數感染量

在規定時間內，通過指定的感染途徑，能使一定體重或年齡的某種動物半數死亡或感染需要的最小細菌數或毒素量。1.侵襲力致病菌能突破宿主皮膚、粘膜生理屏障，進入機體并在體內定植、繁殖和擴散的能力物質基礎莢膜：抗吞噬和阻撓殺菌物質的作用粘附素：粘附于粘膜上皮細胞上，避免被清除侵襲性物質：有利細菌侵入上皮細胞

有利細菌在組織中擴散2.毒素細菌產生的毒性物質內毒素：革蘭陰性菌細胞壁中的脂多糖組分外毒素：多數為革蘭陽性菌產生的毒性物質，常由細菌合成后分泌至細胞外。類毒素（toxoid）：

外毒素經0.3-0.4%甲醛處理，使其毒性完全喪失，但保持抗原性，這種經處理的外毒素為類毒素。抗毒素（antitoxin）：用類毒素注射動物（如馬），動物血清中可獲得外毒素的抗體，稱為抗毒素（治療用）。外毒素內毒素細菌來源G+細菌和部分G-細菌分泌到胞外G-細菌細胞壁成分，菌體自溶或裂解時釋放化學成分蛋白質脂多糖熱穩定性60~80℃、30分鐘被破壞耐熱性強，250℃、30分鐘被破壞抗原性強，刺激機體產生抗毒素（抗體）弱，刺激機體產生抗菌性抗體類毒素0.4%甲醛處理可除去毒性制備類毒素不能制備類毒素毒性強，具組織特異性，引起特