第一节细菌的生长与繁殖
1.细菌的生长繁殖速度
细菌的菌体各组成部分呈现有规律地增长，菌体数量也有规律地增加。细菌以简单的二分裂方式进行无性繁殖，其突出的特点为繁殖速度极快。
细菌分裂倍增的必须时间，科学家称它为代时。细菌的代时决定于细菌的种类而受影响于环境条件，细菌代时一般为20～30分钟。
个别菌较慢，如结核杆菌代时为18～20小时，梅素螺旋体代时约为33个小时。
细菌个体的生长繁殖规律
细菌一般以简单的二分裂法进行无性繁殖，个别细菌如结核杆菌偶尔有分枝繁殖的方式。只要条件适宜，多数细菌繁殖速度极快，分裂一次只需20～30分钟。
球菌从不同平面分裂，分裂后形成不同方式的排列。而杆菌则沿横轴分裂。
细菌分裂时，菌细胞首先增大，染色体开始复制。在革兰氏阳性菌中，细菌染色体与中价体相连，当染色体复制时，中价体也分裂成两个，各自向两端移动，分别拉着复制好的一根染色体移到细胞的一侧。
接着，细胞中部的细胞膜由外向内陷入，逐渐伸展，形成横膈。同时，细胞壁也向内生长，成为两个子代细胞的胞壁。最后由于肽聚糖水解酶的作用，使细胞壁肽聚糖的共价键断裂，全裂成为两个细胞。
革兰氏阴性菌没有中介体，染色体直接连接在细胞膜上。复制产生的新染色体则附着在邻近的一点上，在两点之间形成新的细胞膜，将两团染色体分离在两侧。最后细胞壁沿横膈内陷，整个细胞分裂成两个子代细胞。
细菌群体的生长繁殖规律
细菌繁殖速度之快是惊人的。大肠杆菌的代时为20分钟，以此人们可以计算出，在最佳条件下，8小时后，1个细胞可分裂成200万以上；10小时后可超过10亿；24小时后，细菌繁殖的数量可庞大到难以计算的程度。
细菌的繁殖
而实际上，由于细菌繁殖中营养物质的消耗、毒性产物的积聚及环境酸碱度的改变，细菌是不可能始终保持原速度无限增殖的，经过一定时间后，细菌活跃增殖的速度会逐渐减慢，死亡细菌逐渐增多，活菌率会逐渐减少。
2.生死轮回——细菌生长繁殖四阶段
迟缓期：细菌接种至培养基后，对新环境有一个短暂的适应过程（不适应的细菌可能死亡）。在这个阶段，细菌的繁殖极少。
迟缓期长短因素种、接种菌量、菌龄和营养物质等不同而有差异，一般为1～4小时。本阶段中细菌体积增大，代谢比较活跃，主要任务是为细菌的分裂增殖合成储备充足的酶、能量及中间代谢产物。
对数期：又叫指数期。这个期间内生长活菌数直线上升。细菌以稳定的几何级数极快增长，这种增长可持续几小时至几天不等（视培养条件及细菌代时而异）。
本期细菌形态、染色、生物活性都很典型，对外界环境因素的作用也比较敏感。因此，如果要研究细菌性状以本期细菌为研究对象最好。抗生素作用对该时期的细菌效果最佳。
稳定期：到本期的生长菌群总数处于平坦阶段，但细菌群体活力变化较大。在培养基中营养物质消耗、毒性产物积累、pH值下降等不利因素的影响下，细菌繁殖速度呈逐渐下降趋势。
相对细菌死亡数开始逐渐增加，此期细菌增殖数与死亡数逐渐趋向平衡。细菌形态、染色、生物活性可出现改变，并产生相应的代谢产物如外毒素、内毒素、抗生素以及芽胞等。
衰亡期：稳定期再往后发展，细菌繁殖会越来越慢，死亡菌数也明显增多。活菌数与培养时间呈反比关系，此期细菌变长肿胀或畸形衰变，甚至菌体自溶，难以辨认其形。生理代谢活动趋于停滞。因此，陈旧培养物上难以鉴别细菌。
3.细菌生长繁殖的条件
充足的营养：必须有充足的营养物质才能为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必需的原料和足够的能量。
适宜的温度：细胞生长的温度极限为-7℃～90℃。
各类细菌对温度的要求不同，可分为嗜冷菌，最适生长温度为10℃～20℃；嗜温菌，20℃～40℃；嗜热菌，在高至56℃～60℃生长最好。
其中，病原菌均为嗜温菌，最适的温度为人体的体温，即37℃，因此实验室一般采用37℃培养细菌。有些嗜温菌在低温下也可生长繁殖，如5℃冰箱内。金黄色葡萄球菌缓慢生长会释放毒素，因此人食用过夜冰箱的冷存食物，可致食物中毒。
合适的酸碱度：在细菌的新陈代谢过程中，酶的活性在一定的pH值范围才能发挥。多数病原菌最适宜的pH值为中性或弱碱性（pH值7.2～7.6）。
人类血液、组织液的pH值为7.4，细菌极易生存。胃液偏酸，绝大多数细菌可被杀死。个别细菌在碱性条件下生长良好，如霍乱孤菌在pH值在8.4～9.2时生长最好。也有的细菌最适宜的pH值偏酸，如结核杆菌（pH值6.5～6.8）、乳本乡杆菌（pH5.5）。
细菌在代谢过程中可分解糖产酸，pH值下降，影响细菌生长，所以培养基中应加入缓冲剂，保持pH值稳定。
必要的气体环境：氧的存在与否和生长有关，有些细菌仅能在有氧条件下生长，有的只能在无氧环境下生长。而大多数病原菌在有氧及无氧的条件下都能生存。
一般细菌代谢中都需要二氧化碳，但大多数细菌自身代谢所产生的二氧化碳即可满足需要。有些细菌，如脑膜炎双球菌在初次分离时需要较高浓度的二氧化碳（5％～10％），否则生长就会很差甚至不能生长。
第二节细菌的分布
用“无孔不入”来形容细菌的分布特点不为过。微生物家族庞大，成员众多，分布也是极其广泛的。
从赤道到两极，从水中到陆上，从土壤到空气，到处可见小小身材的它们。
当然，我们用肉眼是看不见它们的。
虽然细菌无处不在、无孔不入，但由于不同种类的细菌生活习性的不同，它们的分布研究起来还是有一定规律的。
细菌的种类繁多，大多数细菌对人类还是有益的，只有少数细菌对人类有害。掌握了细菌的分布规律，我们就可以趋利避害，让它们更好地服务于人类。
1.无处不在——细菌在自然界的分布
土壤中的细菌
我们知道，土壤中含有大量的微生物。土壤中的细菌来自天然生活在土壤中的自养菌和腐物寄生菌以及随动物排泄物及其尸体进入土壤的细菌。它们大部分在离地面10～20厘米深的土壤处存在。土层越深，菌数越少，暴露于土层表面的细菌由于日光照射和干燥，不利于其生存，所以细菌数量少。
在土壤微生物中以细菌为主，放线菌次之，此外还有真菌、螺旋体等。事实上，土壤中微生物绝大多数对人是有益的。它们参与大自然的物质循环，因为它们能分解动物的尸体和排泄物。
细菌还可以固定大气中的氮，供植物生长繁殖所用。土壤中还可分离出许多能产生抗生素的微生物。进入土壤中的病原微生物容易死亡，但是一些顽固分子能形成芽胞的细菌如破伤风杆菌、气性坏疽病原菌、肉毒杆菌、炭疽杆菌等可在土壤中存活多年。因此土壤与创伤的厌氧性感染有很大的关系。
细菌在水中
水也是微生物存在的天然环境。水中的细菌主要来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物种类及数量因水源的不同而有所区别。
一般地面水比地下水含菌数量多，并且很容易被病原菌污染。
在自然界中，水源虽不断受到污染，但也经常地进行着自净作用。
阳光及紫外线可使表面水中的细菌死亡，水中原生生物也可以吞噬细菌，此外藻类和噬菌体能抑制一些细菌生长。另外，水中的微生物常随一些颗粒下沉在水底污泥中，使水中的细菌大为减少。
人和动物的粪便及污染物是水中的病菌如伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体等的主要来源。因此，粪便管理在控制和消灭消化道传染病方面有重要的意义。但要想直接检查水中的病原菌是比较困难的，所以通常用测定细菌总数和大肠杆菌菌群数来判断水的污染程度。
目前，我国规定生活饮用水的标准为1毫升水中细菌总数不超过100个，每1升水中大肠菌群数不超过3个。如果超过此标准，表示水源可能受到粪便等严重的污染，水中可能有病原菌存在人是不能饮用的。
空气中的细菌
空气中的微生物分布的种类和数量因环境的不同而有所不同。
空气中的微生物多数来源于人畜呼吸道的飞沫和地面飘扬起来的尘埃。由于空气中缺乏营养物和适当的温度，细菌不能繁殖，而且常因阳光照射和干燥作用而被杀死。只有抵抗力较强的细菌和真菌或细菌芽胞才能存留较长时间。
不同环境中存活的细菌种类和数量也不同。室外空气中常见的有芽胞杆菌、产色素细菌及真菌孢子等。室内空气中的微生物比室外多，尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等处，比较容易受到带菌者和病人的污染。如飞沫、皮屑、痰液、脓汗和粪便等携带大量的微生物，常常成为空气的污染源。
某些医疗操作也会造成空气的污染，如在高速牙钻修补或超声波清洁牙石时，其产生的微生物气溶胶就会把细菌散入空气中。
穿衣、铺床时使织物表面微生物飞扬到空气中，清扫及人员走动引起的尘土飞场也是医院空气中微生物的来源。室内空气中常见的病原菌有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、溶血性球菌、白喉杆菌、百日咳杆菌等。空气中微生物的污染程度与医院感染率有一定的关系。
一般情况下，空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链球菌作为指示菌，来测试空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。
2.无时不有——细菌在人体的分布
什么是正常菌群
人自出生后，外界的微生物就逐渐进入人体。在正常人体皮肤、黏膜及与外界相通的各种控道（如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道）等部位，存在着对人体无害的微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、支原体等。
