細菌的生長繁殖[新課標]
第二節 細菌的生長繁殖細菌生長繁殖的條件: (1)營養(2)酸堿度 (3)氣體 (4)溫度 根據對氧的需要不同將細菌分為4類:
①專性需氧菌(obligate aerobe)
②微需氧菌(microaerophilic bacterium)
③兼性厭氧菌(facultative anaerobe)
④專性厭氧菌(obligate anaerobe)
細菌的生物氧化與能量代謝 細菌能量代謝活動中主要涉及atp形式的化學能。細菌的有機物分解或無機物氧化過程中釋放的能量通過底物磷酸化或氧化磷酸化合成atp。
主要有發酵、需氧呼吸、厭氧呼吸等方式。 細菌的繁殖方式與速度 細菌生長速度很快,一般細菌約20min分裂一次。大腸埃希菌20-30分鐘繁殖一代;結核桿菌18-20小時繁殖一代。若按此速 度計算,一個細胞經7h可繁殖到約200萬個,10h后可達10億以上,細菌群體將龐大 到難以想象的程度。但事實上由于細菌繁殖中營養物質的逐漸耗竭,有害代謝產物的逐漸積累,細菌不可能始終保持高速度的無限繁殖。經過一段時間后,細菌繁殖速度漸減,死亡菌數增多,活菌增長率隨之下降并趨于停滯。
將一定數量的細菌接種于適宜的液體培養基中,連續定時取樣檢查活菌數,可發現其生長過程的規律性。以培養時間為橫坐標,培養物中活菌數的對數為縱坐標,可繪制出一條生長曲線(growth curve)。
根據生長曲線,細菌的群體生長繁殖可分為四期:
1.遲緩期(lag phase) 細菌進入新環境后的短暫適應階段。該期菌體增大,代謝活躍,為細菌的分裂繁殖合成并積累充足的酶、輔酶和中間代謝產物;’但分裂遲緩,繁殖極少。遲緩期長短不一,按菌種、接種菌的菌齡和菌量,以及營養物等不同而異,一般為1—4h。
2.對數期(1ogarithmic phase) 又稱指數期(exponential phase)。細菌在該期生長迅速,活菌數以恒定的幾何級數增長,生長曲線圖上細菌數的對數呈直線上升,達到頂峰狀態。此期細菌的形態、染色性、生理活性等都較典型,對外界環境因素的作用敏感。因此,研究細菌的生物學性狀(形態染色、生化反應、藥物敏感試驗等)應選用該期的細菌。一般細菌對數期在培養后的8—18h。