细菌的生长繁殖与培养

关于细菌的生长繁殖与培养第1页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三2023/7/4学习目标掌握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；熟悉细菌的代谢产物及意义。第2页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三细菌是一大类具有独立生命活动的单细胞微生物，能从外界环境中摄取营养物质，合成自身细胞成分并获得能量，同时不断排出废物，完成新陈代谢，得以生长繁殖。细菌的生长繁殖与环境条件密切相关，条件适宜时，细菌的生长繁殖及代谢旺盛，改变条件时可使细菌生命活动受到抑制或使细菌死亡。前言第3页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三占细胞总重量80%蛋白质、糖类、脂类、无机盐等；15-20%肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、脂多糖二氨基庚二酸、吡啶二羧酸、2-酮基-3-脱氧辛酸水：固体成分：特有成分：第一节细菌的生长繁殖一、细菌的化学组成第4页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三（一）营养物质水:参与营养的吸收与代谢。碳源:

co2、碳酸盐、糖、脂肪氮源:

有机氮、无机氮、游离氮无机盐:

K、Ca、Na、Mg、S、P、Fe等生长因子(growthfactor)：

某些细菌生长所必需而又不能自身合成，必须由外界提供的有机化合物。种类：B族维生素——硫胺素、核黄素、生物素、泛酸某些必须氨基酸、嘌呤、嘧啶、胆碱Ⅴ因子、Ⅹ因子二、细菌生长繁殖的条件第5页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三（二）酸碱度（三）温度大多数病原菌：37℃（四）气体

①O2：专性需氧菌：有氧条件，如结核分枝杆菌专性厌氧菌：无氧条件，如破伤风梭菌

兼性厌氧菌：有氧或无氧，多数致病菌属于此类

二、细菌生长繁殖的条件大多数病原菌：pH7.2～pH7.6霍乱弧菌:

pH8.4～pH9.2结核分枝杆菌:

pH6.5～pH6.8

第6页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三（一）细菌个体的生长繁殖方式：无性二分裂速度：20～30分钟/代

三、细菌生长繁殖的规律第7页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三（二）细菌群体的生长繁殖细菌生长曲线小时细菌数目的对数第8页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三迟缓期(lagphase)

最初培养1-4小时，菌体不分裂，但菌体增大、代谢活跃

对数期(logarithmicphase)

一般持续6-8小时。活菌数目呈对数直线上升。

细菌形态、染色、生理活性典型，对外界环境敏感

稳定期(stationaryphase)

细菌繁殖数与死亡数接近。

细菌形态、染色、生理活性改变，产生外毒素、抗生素、芽孢

衰退期(declinephase)

死亡数超过活菌数。细菌变长、肿胀、畸形、自溶细菌生长曲线特点第9页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三四、细菌的代谢产物及意义（一）根据细菌具有不同的酶，对糖、蛋白质分解能力及分解后产生的产物不同用生化方法来鉴定细菌称：细菌的生化反应第10页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三甲基红试验（methylredtest，MR）机理：大肠杆菌产气杆菌葡萄糖乳糖PH＜4.5PH＞5.4甲基红指示剂呈红色甲基红指示剂呈桔黄色甲基红试验阳性甲基红试验阴性丙酮酸中性产物脱羧丙酮酸第11页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三

利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质合成产物毒素和侵袭性酶热原质色素抗生素细菌素维生素

（二）合成代谢产物及医学意义（重点）第12页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三毒素和侵袭性酶主要的致病物质，包括外毒素、内毒素、侵袭性酶热原质

细菌合成的，使机体发热的物质耐高温，需蒸馏、吸附才可去除（二）合成代谢产物及医学意义（重点）色素两种：脂溶性、水溶性鉴定细菌，如金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌第13页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三抗生素某些细菌、真菌、放线菌产生的能抑制和杀灭其它他微生物和肿瘤细胞的物质。如青霉素、链霉素等。功能：抗菌谱广，广泛用于治疗细菌感染性疾病和肿瘤。维生素

营养机体，可供人体吸收利用。如大肠埃希菌合成的维生素B，K，供人体吸收利用。（二）合成代谢产物及医学意义（重点）第14页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三第二节细菌的人工培养一、培养基(culturemedium)人工配制适合于细菌生长繁殖的营养基质“灭菌”第15页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三按照物理状态分类：液体培养基固体培养基半固体培养基2-3%琼脂0.3-0.5%琼脂第16页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三二、细菌在培养基中的生长现象（一）细菌在液体培养基中的生长现象（重点）沉淀生长混浊生长菌膜生长（大多数）（链状菌）（专性需氧菌）第17页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三（二）细菌在固体培养基中的生长现象菌落(colony)：细菌在固体培养基上出现由单个细菌生长繁殖形成的肉眼可见的细菌集团意义：鉴别细菌、分离细菌菌苔(mossy)：多个菌落融合形成的细菌集团第18页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三三、人工培养细菌的实际意义1.感染性疾病的诊断和防治标本增菌培养分离培养纯培养生化鉴定显微镜观察染色初步诊断确定诊断诊断第19页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三标本青庆红链红青链庆密聚划线接种培养药浸纸片最敏感药物治疗第20页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三2.细菌的鉴定与研究例如：嗜肺军团菌3.生物制品的制备结核杆菌（有毒）培养基（胆汁、甘油、马铃薯）卡介苗（BCG）接种13年230代第21页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三第十章细菌的分布与消毒灭菌刘潇病原生物与免疫学高职高专护理第22页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三学习目标掌握正常菌群、条件致病菌及菌群失调、消毒、灭菌、无菌操作的概念；掌握常见的消毒、灭菌、无菌操作的方法；了解细菌的分布及防护原则。第23页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三

针头上的细菌模式图抹布和砧板上的细菌模式图细菌种类多，繁殖快，适应环境的能力强，是自然界中分布最广泛的一群微小生物。了解细菌的分布对医学生加强无菌观念，严格无菌操作，预防医院感染等具有重要意义。

前言第24页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三一、细菌在自然界中的分布1.土壤中的细菌土壤是细菌生存的天然场所（因为土壤中有水分、营养物质、空气、一定的PH环境和温度）。自然界中，以土壤的含菌量（种类）最多，土壤素有“天然培养基”之称。土壤中的细菌多数为非病原菌，它们在自然界的物质循环中起着重要的作用，是动植物与人类生存的必要条件之一。第一节细菌的分布第25页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三使人致病的主要为球菌和芽胞杆菌，如炭疽杆菌、破伤风杆菌、气性坏疽可长期存活。所以，当人体创伤处污染泥土时，要严防破伤风和气性坏疽感染。土壤中的病原菌从哪里来？土壤中仅有少数病原菌，它们来自人和动物体（粪、尿、痰、尸体等），多数病菌在土壤中很能容易死亡。第26页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三2.水中的细菌土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱弧菌等。可引起消化系统传染病，甚至爆发流行。因此，做好水的卫生学检查对预防疾病至关重要。一、细菌在自然界中的分布第27页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三3.空气中的细菌空气中缺乏营养物质与水分，且受日光照射，细菌不易繁殖。但由于人群和各种动物的呼吸道及口腔中的细菌可随唾液、飞沫散布到空气中，极易造成疾病的传播。细菌可随尘埃漂浮在空气中，尤其在人口密集的公共场所或医院，空气中细菌种类和数量显著增多。一、细菌在自然界中的分布第28页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三常见的病原菌如金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、链球菌、结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌及脑膜炎奈瑟菌等，可引起伤口或呼吸道感染。空气中的非致病菌，常可造成生物制品、药物制剂及培养基的污染。因此，医院的手术室、病房、制剂室、实验室等要经常进行空气消毒，并严格按照有关制度和无菌技术进行医疗操作，以防止疾病的传播及医院感染。你知道吗？第29页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三正常人体的体表以及与外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等黏膜）表面存在着一定数量和不同种类的细菌，这些通常对人体无害甚至有益的细菌，称为正常菌群（normalflora）。二、人体正常菌群及分布（一）正常菌群第30页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三生物拮抗作用：即对病原菌的拮抗作用，如大肠菌素可抑制痢疾杆菌生长；唾液链球菌产生的H2O2抑制脑膜炎球菌生长。

营养作用：大肠杆菌及乳链球菌能合成VitB1、B12、泛酸、叶酸及VitC、K等，供机体利用；双岐杆菌产酸造成酸性环境可促进对VitD、Ca、Fe的吸收。免疫作用：微生物具有免疫原性、促分裂和佐剂的作用，可剌激机体免疫系统发育和成熟。正常菌群的生理意义第31页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三正常菌群与人体间的平衡状态，在某种特定条件下被打破，使原来不致病的正常菌群也能引起疾病，这些能引起疾病的微生物称为条件致病菌或机会致病菌。

（二）条件致病菌二、人体正常菌群及分布第32页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三①机体免疫机能低下：如大面积烧伤，过度疲劳，受凉，长期患消耗性疾病。②正常菌群寄居部位发生变迁：如外伤，手术，留置导尿管等使大肠杆菌进入腹腔、泌尿道或血液等。③不适当的抗菌素药物治疗导致菌群失调：如长期或滥用抗菌素治疗。条件致病菌致病的特定条件第33页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三菌群失调：指机体、菌群、环境三者之间的动态平衡发生改变，导至体内正常菌群中各种细菌的数量和比例发生大幅度的变化，生态体系表现出的不平衡状态。菌群失调症：指严重的菌群失调使机体发生功能紊乱表现出明显临床症状者。菌群失调症又叫菌群交替症（二次感染）。菌群失调经常发生而菌群失调症则少见。患二重感染的机体抵抗力很弱，细菌对抗菌素药物不敏感，治疗难度大，应严加预防，避免发生。菌群失调及菌群失调症第34页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三

消毒（disinfection）：杀死物体上病原微生物的方法，但不一定杀死细菌芽胞。灭菌（sterilization）：杀死物体上包括芽胞在内的所有病原性和非病原性微生物的方法。防腐（antisepsis）：防止或抑制细菌生长繁殖的方法，细菌一般不死亡。

无菌（asepsis）：不含活菌的意思。防止微生物进入机体或物体的操作方法，称为无菌操作或无菌技术。进行微生物实验、外科手术及医疗技术操作等过程，均需进行严格的无菌操作。

第二节消毒灭菌第35页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三

热力灭菌法分干热灭菌和湿热灭菌两大类。在同一温度下，后者效力比前者为大，这是因为：（1）湿热的穿透力比干热大；

（2）湿热中细菌菌体蛋白较易凝固；（3）湿热的蒸汽有潜热存在。水由气态变为液态时释放出的潜热，可迅速提高被灭菌物体的温度。一、物理消毒灭菌法（重点）（一）热力灭菌法第36页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三1、湿热灭菌法高压蒸气灭菌法：一种最常用、最有效的灭菌方法。利用密闭的容器加热产生的蒸汽灭菌，通常103.4kPa（1.05kg/cm2）的蒸汽压力下，容器内温度可达121.3℃，维持15～30分钟，即可达到灭菌的目的。凡耐高温、耐潮湿的物品，如手术器械、敷料和一般培养基等，均可用此法灭菌。煮沸法：水温100℃经5分钟可杀死细菌繁殖体，常用于食具、刀剪、注射器等的消毒，细菌芽胞需煮沸1～2小时才被杀灭。水中加入2%碳酸氢钠，可使沸点达105℃，既可促进杀灭芽胞，又能防止金属器械生锈。（一）热力灭菌法第37页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三第38页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三流通蒸气法：利用蒸笼或阿诺蒸锅进行消毒。流通蒸汽法温度不超过100℃，经15～30分钟可杀死细菌繁殖体；把流通蒸汽加热的物品放置37℃温箱过夜，促使芽胞发育成繁殖体，次日再经流通蒸汽加热，如此重复3次，可达到灭菌的目的，称为间歇灭菌法，常用于不耐高温的材料如培养基的灭菌。巴氏消毒法：用较低温度杀灭液体中病原菌或特定微生物，而不影响其营养成分及香味的消毒法，常用于牛奶、酒类的消毒。1、湿热灭菌法（一）热力灭菌法第39页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三焚烧：直接点燃或在焚烧炉内焚烧，是一种彻底的灭菌方法，但仅适用于废弃物品或尸体等。烧灼：直接用火焰灭菌，适用于微生物学实验室的接种环、试管口、瓶口等的灭菌（图3-2）。干烤：用烤箱灭菌。一般加热至160℃～170℃经2小时。适用于高温下不变质、不蒸发的物品，如玻璃器皿、瓷器等。2、干热灭菌法（一）热力灭菌法第40页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三紫外线：紫外线的杀菌作用与其波长有关，通常紫外线波长为240～280nm时具有杀菌作用，其中以260nm最强，这与细菌DNA吸收光谱范围相一致。紫外线杀菌机理主要是作用于细菌DNA，干扰细菌DNA的复制与转录，导致细菌的死亡或变异。紫外线穿透力差，故只适用于空气及不耐热物品的表面消毒。电离辐射：高速电子、X射线和γ射线等在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用。其机制在于产生游离基，破坏细菌DNA。电离辐射常用于大量一次性医用塑料制品的消毒。（二）紫外线与射线灭菌法第41页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三滤过除菌：用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，以达到无菌的目的。所用的器具是滤菌器。主要用于一些不耐高温灭菌的血清、细菌毒素、抗生素，