初級(jí)檢驗(yàn)技士輔導(dǎo)：細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)繁殖

　　初級(jí)檢驗(yàn)技士輔導(dǎo)：細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)繁殖

　　(一)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)

　　1.營(yíng)養(yǎng)類型：根據(jù)細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要的不同，將細(xì)菌分為兩大營(yíng)養(yǎng)類型。

　　(1)自營(yíng)菌：能以簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)碳化物、氮化物作為碳源、氮源，合成菌體所需的大分子，其能量來(lái)自無(wú)機(jī)化合物的氧化(化學(xué)能)，也可通過(guò)光合作用而獲得(光能)，如固氮菌。

　　(2)異營(yíng)菌：不能以無(wú)機(jī)碳化合物作為唯一的碳源，必須利用有機(jī)物如糖類、蛋白質(zhì)、蛋白胨和氨基酸作為碳源和氮源，僅有少數(shù)異營(yíng)菌能利用無(wú)機(jī)氮化物，以合成菌體所需的大分子，其所需的能量大多從有機(jī)物質(zhì)氧化而獲得。異營(yíng)菌包括腐生菌和寄生菌兩類。腐生菌以無(wú)生命的有機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);寄生菌寄生于活的動(dòng)植物，從宿主體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)中獲得營(yíng)養(yǎng)。所有致病菌都是異營(yíng)菌。

　　2.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括水、碳源、氮源，無(wú)機(jī)鹽類和生長(zhǎng)因子等五類。

　　3.營(yíng)養(yǎng)機(jī)制：細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜都具有半透性，只能使水分和小分子溶質(zhì)透過(guò)，而大分子蛋白質(zhì)、多糖、脂類需經(jīng)細(xì)菌的胞外酶水解成小分子物質(zhì)后，菌體才能吸收(轉(zhuǎn)運(yùn))。轉(zhuǎn)運(yùn)的方式有三類：①離子轉(zhuǎn)運(yùn);②透性酶轉(zhuǎn)運(yùn);③磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。

　　(1)被動(dòng)擴(kuò)散：細(xì)菌依靠群體表面細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的半透性來(lái)調(diào)節(jié)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取。 　　

       (2)主動(dòng)吸收：細(xì)菌將許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以高于細(xì)胞外濃度積累在細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程稱為主動(dòng)吸收。

　　(3)基團(tuán)轉(zhuǎn)位：基團(tuán)轉(zhuǎn)位亦是一種需要消耗能量的運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)的方式。它是靠胞外酶將糖類等物質(zhì)與一種耐熱蛋白(HPr)與磷酸結(jié)合，使糖類等磷酸化而運(yùn)送到菌體內(nèi)，再與HPr解離。

　　(二)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件

　　在合適條件下，細(xì)菌從外界攝取營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)行分解代謝，獲得原料和能量，同時(shí)進(jìn)行合成代謝，合成菌體所需的成分。故細(xì)菌代謝的結(jié)果，使細(xì)菌得以生長(zhǎng)繁殖。其生長(zhǎng)繁殖必須的基本條件有4個(gè)方面。

　　1.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：細(xì)菌所需的營(yíng)養(yǎng)物應(yīng)按一定的方式配比提供。充足的營(yíng)養(yǎng)是細(xì)菌進(jìn)行新陳代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括水分、無(wú)機(jī)鹽類、蛋白胨和糖等。對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求較高的細(xì)菌還需某些生長(zhǎng)因子。

　　2.合適的pH：環(huán)境的pH對(duì)細(xì)菌的增殖有很大影響，因營(yíng)養(yǎng)的吸收、分解及能量的產(chǎn)生，都需要酶參與反應(yīng)，而酶活性必須在一定pH和溫度下才能發(fā)揮作用。大多數(shù)細(xì)菌合適的pH為7.2～7.6.少數(shù)細(xì)菌對(duì)pH的需要明顯不同，如霍亂弧菌pH8.4～9.2，結(jié)核分枝桿菌pH6.5～6.8，乳酸桿菌pH5.5.

　　3.適宜的溫度：細(xì)菌的生長(zhǎng)溫度分為最適溫度與容許溫度兩種，細(xì)菌按最適溫度的范圍分為嗜冷菌、嗜溫菌與嗜熱菌，其最適溫度依次為0℃～20℃、30℃～37℃和50℃～60℃.病原菌(人類的致病菌屬于此類)屬于嗜溫菌。最適溫度為37℃.不同細(xì)菌生長(zhǎng)的容許溫度范圍也不一樣。

　　4.必要的氣體：細(xì)菌所需要的氣體主要是氧氣，有的細(xì)菌還需要C02.根據(jù)對(duì)氧的需要程度，可將細(xì)菌分為：

　　(1)需氧菌：必須在有氧(空氣)的情況下才能生長(zhǎng)。

　　(2)微需氧菌：在5%左右的低氧壓環(huán)境中才能生長(zhǎng)。

　　(3)厭氧菌：必須在無(wú)氧的環(huán)境中才能生長(zhǎng)。

　　(4)兼性厭氧菌：在有氧和無(wú)氧環(huán)境中均能生長(zhǎng)。

　　(三)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的方式與速度

　　1.細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖：細(xì)菌一般是以二分裂方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，個(gè)別細(xì)菌如結(jié)核分枝桿菌可以通過(guò)分枝方式繁殖。大多數(shù)細(xì)菌繁殖的速度為每20～30min分裂一次，稱為一代，而結(jié)核分枝桿菌則需要18～20h才能分裂一次，故結(jié)核患者的標(biāo)本培養(yǎng)需時(shí)較長(zhǎng)。

　　2.細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖：將許多細(xì)菌(細(xì)菌群體)接種在液體培養(yǎng)基中或瓊脂平板上進(jìn)行培養(yǎng)，細(xì)菌群體就會(huì)一代一代地生長(zhǎng)繁殖。對(duì)細(xì)菌群體數(shù)量及生長(zhǎng)規(guī)律的了解，對(duì)工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生都有現(xiàn)實(shí)的意義。

　　(1)細(xì)菌數(shù)的測(cè)定：了解細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖后數(shù)量的方法，常用的有兩種：①比濁法，將細(xì)菌生長(zhǎng)的懸液，置入一特制的玻管內(nèi)，在一定條件下與麥?zhǔn)蠘?biāo)準(zhǔn)管比濁(0.5號(hào)標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)含細(xì)菌濃度為1.5億/ml)，可求得待測(cè)細(xì)菌懸液中的細(xì)菌數(shù);②測(cè)定活菌數(shù)，即將待測(cè)細(xì)菌懸液，進(jìn)行適當(dāng)稀釋，傾注入瓊脂平板中，經(jīng)37℃18h培養(yǎng)后計(jì)算菌落數(shù)，最后推算出細(xì)菌數(shù)(所含細(xì)菌數(shù)/ml)。

　　(2)細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線：將一定量的細(xì)菌接種于適宜韻液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，間隔不同時(shí)間取樣檢查細(xì)菌數(shù)，觀察其生長(zhǎng)規(guī)律。以生長(zhǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，培養(yǎng)物中菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，可得出一條曲線，稱為細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。生長(zhǎng)曲線分為4個(gè)時(shí)期：

　　1)遲緩期：是細(xì)菌進(jìn)入新環(huán)境后的適應(yīng)階段。

　　2)對(duì)數(shù)期：此期細(xì)菌以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)(20→21→22→23→24→……)，在生長(zhǎng)曲線圖上，活菌數(shù)的對(duì)數(shù)呈直線上升，增長(zhǎng)極快。此期細(xì)菌的形態(tài)、染色性、生理活性都較典型，對(duì)外界環(huán)境因素的作用較為敏感。

　　3)穩(wěn)定期：由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，毒性產(chǎn)物積聚，pH下降使細(xì)菌繁殖速度漸趨下降，細(xì)菌死亡數(shù)則逐漸上升，細(xì)菌繁殖數(shù)與死亡數(shù)大致平衡。

　　4)衰亡期：細(xì)菌繁殖逐漸減慢，死亡逐漸增多，死菌數(shù)超過(guò)活菌數(shù)。

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