细菌在什麽情况下不能生长
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发布时间：2022-05-21 04:22
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时间：2023-10-14 09:33
细菌的表面积大，新陈代谢活跃且多样化，生长繁殖迅速。
细菌在代谢过程中不同菌可产生不同的代谢产物，有些产物对人有害，例如细菌产生的毒素和酶与其致病性有关；有些产物对人有利，例如细菌产生的维生素；有些产物对鉴别诊断细菌有作用，例如色素及糖分解产物等。
一、细菌的营养
1．水分
占细胞浆的70%～90%。水不仅是细菌细胞的组成成分，也是良好的溶剂。
2．碳源（carbon source）
碳源既是细菌的组成成分，又是细菌的能量来源。
3．氮源（nitrogen source）
氮是组成细菌蛋白质、酶和核酸的成分。
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（growth factors）
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、嘌呤和嘧啶等。
营养物质主要功用：①供给细菌所需要的碳源和氮源；②用以产生能量；③有的营养物如维生素主要用于调节新陈代谢。
二、营养物质的吸收
1．扩散（diffusion）
是一种简单的吸收方式。受渗透压及溶质浓度的调节。
2．促进扩散（facilitated diffusion）
不需代谢能，不能逆浓度运输。需要载体蛋白参与。
3．主动运输（active transport）
细菌从低浓度向高浓度逆浓度梯度积累营养物质的过程称为主动运输。主动运输需要能量和透性酶或结合蛋白。
4．基团转位（group translocation）
需要代谢能量主要存在于厌氧微生物中。葡萄糖、果糖等单糖以及核苷与脂肪酸的运输均以此种方式进行。
三、细菌的营养类型
根据细菌对碳源利用情况的差异，可将细菌分为两大营养类型：
1．自养菌（autotrophic bacteria） 此类细菌能利用二氧化碳或碳酸盐作为唯一碳源。
2．异养菌（heterotrophic bacteria） 需要利用有机物质碳作为营养和能源的细菌。
异养菌又可以分为两类：
1．腐生菌（saprophytes）：有些异养菌能从无生命的有机物质中摄取营养。
2．寄生菌：有些异养菌寄生于活的动植物体内，从宿主体内的有机物质中获得营养和能量，这类细菌称为寄生菌（parasites）。
大部分致病菌属于寄生菌。
四、细菌的新陈代谢
细菌的新陈代谢是细菌生理活动的中心环节，是一系列复杂的生化反应过程，包括合成代谢（同化作用）和分解代谢（异化作用）、产能代谢和耗能代谢。
细菌酶的种类
细菌具有多种酶系统。胞外酶，胞内酶，脱氢酶和氧化酶类。有些酶类不因环境中缺乏某种底物而停止合成，这些酶称为固有酶。有些酶只有当环境中有诱导物存在时才合成，这些酶称为诱导酶。不少细菌还具有*性核酸内切酶。
细菌的生物氧化
细菌进行新陈代谢所需的能量，主要是通过生物氧化作用获得。细菌的生物氧化体系位于细胞膜上。细菌将从底物脱下的成对氢原子，通过多种酶和辅酶所组成的连锁反应依次传递，最终交给受氢体，此连锁反应过程称为细菌的呼吸链。
根据最终受氢体的不同，细菌对底物的氧化过程有三种：最终受氢体为有机化合物者称为发酵。最终受氢体为无机物者称为呼吸，其中以游离的氧分子为受氢体者称为需氧呼吸，而以无机物（*盐、硫酸盐）为受氢体者称为厌氧呼吸。
根据细菌对氧气的需要，可将细菌分为三种类型：
1．需氧菌（aerobe）
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。
2．厌氧菌（anaerobe）
缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧条件下生长繁殖。不能在有氧环境下生存在原因是：①缺乏氧化还原电势较高的酶不能获得足够能量，也就不能生长繁殖；②厌氧菌缺乏超氧化物歧化酶。过氧化氢酶（触酶）。
3．兼性厌氧菌（facultative anaerobe）
此类细菌具有完善的酶系统，不论在有氧或无氧环境中都能生长。大多数病原菌属于此类。
五、细菌的代谢过程
细菌对多糖类物质的分解须先经胞外酶作用分解成双糖，再分解成单糖后才吸收利用。细菌对复杂蛋白质的分解，先由胞外酶将蛋白分解成短肽或氨基酸后吸收入菌体。 然后再由胞内酶将肽类分解为氨基酸。大多数病原菌不能分解脂肪。一部分有脂肪酶的细菌才能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
六、与医学有关的代谢产物
1．分解性代谢产物及其检查方法
通过生化试验的方法检测细菌对各种基质的代谢作用及其代谢产物，借以区别和鉴定细菌的种类。与此有关的试验称为细菌的生化反应。
（1）糖发酵试验
（2）吲哚试验（indole test）
有色氨酸酶，能分解色氨酸形成吲哚；用（对二甲基氨基苯甲醛）加入细菌蛋白胨水培养液中，吲哚与试剂中的对二甲基氨基苯甲醛结合，呈红色反应，形成玫瑰吲哚，为吲哚试验阳性。不出现红色，为阴性。
（3）甲基红试验（methyl red test）：
pH偏酸，当以甲基红为指示剂测定pH时，培养液呈红色，为甲基红试验阳性；呈桔*，为阴性。
（4）V-P试验（Voges-Proskauer test）
分解葡萄糖产生丙酮酸，二分子丙酮酸缩合成乙酰甲基甲醇。若在培养液中加入氢氧化钾，生成红色化合物，称为V-P阳性。反之则为V-P阴性。
（5）枸橼酸盐利用试验（citrate utilization test）
（6）霍乱红试验（cholera red test）
（7）硫化氢试验
吲哚试验、甲基红试验、V-P试验、枸橼酸盐利用试验可缩写为IMViC试验。大肠杆菌的IMViC结果为++--；产气杆菌为--++。
2．合成性代谢产物
与医学关系密切的合成产物如下：
（1）热原质（pyrogen）
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。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，最好用无热原质的水。
（2）毒素及侵袭性酶（toxins and invasive enzymes）
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，还有许多毒性作用，其毒性存在于类脂A部分，当菌体裂解后才释放出来，故称内毒素（endotoxin）。G+菌和少数G-菌在代谢过程中可分泌出有毒性作用的蛋白质，称为外毒素（exotoxin）。某些细菌还能产生对人体有损伤作用的侵袭性酶。
（3）色素（pigments）
色素的形成可用于鉴别细菌。
（4）抗生素（antibiotics）
抗生素大多由放线菌和真菌产生。
（5）细菌素（bacteriocins）
是某些细菌菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质或蛋白质与脂多糖的复合物。细菌素不同于抗生素，其作用范围较窄，仅能对一些与其产生菌密切相关的细菌才有作用。
（6）维生素（vitamin）
3．细菌酶活性的检查
根据细菌是否能产生某种酶，可用来鉴定细菌。
（1）氧化酶试验（oxidase test）
（2）触酶试验（catalase test）
（3）凝固酶试验（coagulase test）
（4）脱氧核糖核酸酶试验（DNase test）
（5）尿素酶试验（urease test）
（6）乙酰胺酶试验
七、细菌的生长繁殖
1．细菌生长繁殖的条件
（1）营养物质
（2）酸碱度
绝大多数细菌和放线菌生长最适宜的pH为中性或弱碱性（pH7.0～7.6）。霍乱弧菌在pH8.0～9.2中生长良好，
（3）温度 一般病原菌生长的最适宜温度与人体的体温（37℃）相同，均为嗜温菌。人工培养细菌的温度多用37℃。
（4）气体环境 与细菌生长有关的气体是氧气和二氧化碳。
2．细菌生长繁殖的方式和速度
（1）细菌个体的生长繁殖
细菌以简单的二*法（binary division）繁殖。细菌每*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*一次仅需20～30min；少数细菌繁殖较慢，如结核杆菌约24～48h*一次。
（2）细菌群体的生长繁殖
可人为地分四个期。
A．迟缓期（lag phase）
B．对数期（logarithmic phase）
C．稳定期（stationary phase）
D．衰退期（decline phase）
八、细菌的人工培养
1．细菌的培养基
培养基（culture medium）是将细菌所需要的各种营养物质合理地配制成为细菌生长繁殖的基质。肉汤培养基（broth medium），琼脂培养基（agar medium），基础培养基。营养培养基（riched medium），选择培养基（selective medium）。
2．细菌的生长现象
多数细菌在液体培养基内，可大量繁殖，使澄清的培养基呈现均匀混浊状态。少数细菌生长繁殖后形成絮状沉淀。专性需氧菌在液体培养基中可在液面形成菌膜。把细菌划线接种于固体培养基表面，则细菌可因划线而分散，经一定时间孵育后，可在培养基表面出现肉眼可见的孤立的细菌集团。称为菌落（colony）。每一菌落通常是由一个细菌不断*增殖堆积而成的细菌纯种。各种细菌菌落的形态、大小、色泽、表面光滑或粗糙、湿润或干燥、边缘是否整齐，以及透明度、粘稠度等方面都各具特点，这有助于细菌的识别和鉴定。
九、人工培养细菌在医学中的实际应用
1．细菌的鉴定和研究
2．传染病的诊断和防治
3．生物制品的制备
4．菌种的保存
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