㈠ 细菌繁殖方式
细菌可以以无性或者遗传重组两种方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式:一个细菌细胞细胞壁横向分裂,形成两个子代细胞。并且单个细胞也会通过如下几种方式发生遗传变异:突变(细胞自身的遗传密码发生随机改变),转化(无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中),转染(病毒的或细菌的DNA,或者两者的DNA,通过噬菌体转移到另一个细菌中),细菌接合(一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构,接合菌毛,转移到另一个细菌)。细菌可以通过这些方式获得DNA,然后进行分裂,将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有包含染色体外DNA的质粒。
处于有利环境中时,细菌可以形成肉眼可见的集合体,例如菌簇。
细菌以二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。
芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆菌经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:
1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。
2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。 还有细模制】
3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。
4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。
5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。
6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。
7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。
1. 细菌的繁殖方式:细菌通常通过二分裂进行无性繁殖,而某些细菌,如结核分枝杆菌,则可以通过分枝方式进行繁殖。大多数细菌每20至30分钟分裂一次,而结核分枝杆菌需要18至20小时才能分裂一次,这也是结核患者标本培养需要较长时间的原因。
2. 细菌群体的增长:在液体培养基或琼脂平板上培养细菌群体,它们会逐代生长和繁殖。了解细菌群体的数量和生长规律对于工农业和医学卫生都是非常有用的。
3. 细菌数量的测定:有两种常用的方法来测定细菌生长后的数量。第一种是银磨磨比浊法,通过与麦锋斗氏标准管比浊来计算细菌浓度。第二种是活菌计数法,通过稀释细菌悬液并在琼脂平板上培养,然后计算菌落数来推算细菌总数。
4. 细菌的生长曲线:在适宜的液体培养基中培养细菌并定期取样检查细菌数量,可以观察到它们的生长规律。生长曲线以时间为横坐标,以菌数的对数为纵坐标,通常分为四个时期:迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期。
5. 迟缓期:这是细菌适应新环境的阶段,细菌数量增长缓慢。
6. 对数期:在这个阶段,细菌以几何级数快速增长,活菌数的对数直线上升。细菌的形态、染色性和生理活性都较为典型,对外界环境因素敏感。
7. 稳定期:由于培养基中营养物质的消耗和毒性产物的积累,pH值下降,细菌的繁殖速度开始减慢,而死亡数逐渐增加,细菌的繁殖数与死亡数达到平衡。
8. 衰亡期:在这个阶段,细菌的繁殖速度进一步减慢,死亡数量超过繁殖数量。