水处理微生物学：细菌的生长繁殖速度

细菌虽然很小，但是照样是一个活的生命有机体，因此和其他生命有机体一样具有生长和繁殖的能力。生长是繁殖的基础，繁殖是生长的结果。

1.3.1.1　细菌生长繁殖的方式

细菌生长繁殖包括菌体各组分有规律的增长及菌体数量的增加。

细菌一般进行无性繁殖，表现为细胞的横分裂，称为裂殖。绝大多数类群在分裂时产生大小相等和形态相似的两个子细胞，称作同形裂殖。电镜研究表明，细菌分裂大致经过细胞核和细胞质的分裂、横膈壁的形成、子细胞分离等过程（见图1.13）。首先是核的分裂和膈膜的形成。细菌染色体DNA的复制往往先于细胞分裂，并随着细菌生长而分开。与此同时，细胞赤道附近的细胞膜从外向中心作环状推进，然后闭合形成一个垂直于细胞长轴的细胞质膈膜，使细胞质和细胞核均一分为二。第二步形成横膈壁，如蕈状芽孢杆菌，随着细胞膜的内陷，母细胞的细胞壁也跟着由四周向中心逐渐延伸，把细胞质膈膜分为两层，每层分别成为子细胞的细胞膜，横膈壁也逐渐分为两层，这样每个细胞便各自具备了一个完整的细胞壁。有的细菌如链球菌、双球菌等在分裂过程中，横膈壁尚未完全形成，细胞就停止了生长，留下了一个小孔，此时两个细胞的细胞膜仍然相连，即形成了“胞间连丝”。第三步是子细胞分离。有些种类的细菌细胞，在横膈壁形成后不久便相互分开，呈单个游离状态；而有的却数个细胞相连呈短链状或多个排列成长链状。尤其是球菌，因分裂面的不同，使分裂后排列成单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌等。

图1.13　细菌的繁殖(www.xing528.com)

少数种类如柄细菌分裂后产生一个有柄不运动和一个无柄有鞭毛的子细胞，称为异形分裂。此外还有通过出芽方式进行繁殖，如芽生杆菌、生丝微菌的芽殖，蛭弧菌侵入宿主细菌细胞的壁与膜间隙生长、分裂、产生多个子细胞的多次分裂以及节杆菌的劈裂等特殊的繁殖方式。

1.3.1.2　细菌生长繁殖的速度

细菌的繁殖速度极快。细菌分裂倍增的必需时间，称为代时，细菌的代时决定于细菌的种类，同时又受环境条件的影响，细菌代时一般为20～30min，以此计算，在最佳条件下8h后，1个细菌可繁殖到200万个以上，10h后可超过10亿个，24h后细菌繁殖的数量可庞大到难以计数的程度。但实际上，由于细菌繁殖中营养物质的消耗，毒性产物的积累及环境pH的改变，细菌绝不可能始终保持原速度无限增殖，经过一定时间后，细菌活跃增殖的速度逐渐减慢，死亡细菌逐增，活菌率逐减。

1.3.1.3　细菌生长繁殖的条件

细菌生长的重要因素是温度和pH。根据最适生长温度的不同，细菌可分成低温细菌和高温细菌等三大类。一般来说，细菌在pH中性（6～8）的条件下生长最好。