有氧细菌：特征，实例，文化，疾病 - 生物学 - 2025

的需氧细菌是细菌的特征在于需要氧为其代谢过程的一大类。这些细菌利用氧气通过称为细胞呼吸的过程将有机化合物分解为更简单的化合物。

许多专家认为，这种细菌的出现是光合作用过程的直接结果。因此，大气中的氧气含量增加，最初对许多生物有毒。因此，许多生物不得不适应并开始使用氧气。

结核分枝杆菌，需氧菌。资料来源：图片来源：Janice Carr内容提供者：CDC / Ray Butler博士；珍妮丝·卡尔（Janice Carr）

有氧细菌中包括许多种。最具代表性的是芽孢杆菌属，分枝杆菌属和诺卡氏菌属。同样，这些细菌中有许多是已知的人类病原体，甚至引起可能导致死亡的病理。

特点

有氧细菌的主要特征是为了发展，它们必须需要有充足氧气供应的环境，因为它们在其新陈代谢中会进行细胞呼吸过程。

在此过程中，他们使用氧气将分子从有机化合物（例如葡萄糖）分解为更简单的化合物（例如二氧化碳和水），从而获得ATP形式的能量。

同样，组成该组的大多数物种都没有合成过氧化氢酶的能力，因此它们无法将过氧化氢分子分解为水和氧气。

有氧细菌的类型

通常，可以理解的是，需氧细菌是那些需要氧气才能生长和成长的细菌。但是，这组细菌中对这种化学元素的需求并非全部相同。从这个意义上说，好氧细菌有几种类型：专性好氧细菌，兼性厌氧细菌和微需氧细菌。

专性需氧菌

它们是必然需要氧气才能生长的细菌。他们需要此元素来执行细胞呼吸过程。

兼性厌氧菌

从进化的观点来看，这些细菌具有一定的优势，因为它们可以在存在氧气的环境中和在没有氧气的环境中生存。

这是由于这样的事实，即在其细胞机械中，它们具有进行厌氧过程的必要元素，通过它们可以获取能量。在没有氧气的情况下，这些细菌不会死亡，而会进行其他代谢过程。

需氧微细菌

这是一种非常特殊的细菌。他们使用氧气作为主要元素来进行细胞呼吸过程。但是，这种气体的大气浓度（大约21％）对这些细菌有毒。

好氧菌种

属细菌

芽孢杆菌属由许多种组成，其特征在于具有杆状和革兰氏阳性。这些细菌最突出的特征之一是，当环境条件不利时，它们会在细胞内产生孢子。它们具有很高的抵抗力，旨在确保细菌可以在有害的环境条件下生存。

在该属中，有些细菌是严格需氧的，而其他细菌则被认为是兼性需氧的。在芽孢杆菌属的细菌种类中，我们可以提及：炭疽芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌等等。

芽孢杆菌

由于其潜在的作用和明显的致病性，它是微生物学领域中众所周知的细菌，已被用作生物武器。它的孢子有剧毒，通过吸入，摄入被污染的食物或与开放的伤口接触，很容易穿过呼吸道穿透人体。

它已经在体内引起感染，以一般的方式称为炭疽，可以是皮肤，肺部或胃肠道的感染。

蜡状芽孢杆菌

它是兼性好氧细菌，众所周知会产生毒素。这些毒素可以在胃肠道上引起人类的各种病理，例如呕吐综合症和腹泻综合症。同样，它会影响其他器官，例如眼睛，在其中可能引起角膜炎和眼内炎。

枯草芽孢杆菌

它可能是芽孢杆菌属中研究最多的物种。如此之多，以至于它被认为是“类型物种”。像其他芽孢杆菌种一样，它会产生芽孢，特别是在细菌细胞中心发现的芽孢。

它是对人类无害的细菌，除了一些非常单独的案例，即受污染的食物中毒。除此之外，它还具有广泛的优势，例如合成抗真菌和抗生素物质，以及在工业领域中的应用。

诺卡氏菌

它是革兰氏阳性细菌的一种，形状像杆菌。在其最突出的特征中，可以提及的是它们具有分枝，其中许多成直角。

同样，这些细菌是众所周知的人类病原体。已经对它们的两个物种，特别是小行星诺卡氏菌和巴西诺卡氏菌进行了充分的研究，分别导致了肺诺卡氏菌病和放线菌性肌瘤。

乳杆菌

它们是革兰氏阳性细菌，其特征是兼性需氧，具有芽孢杆菌形状且不产生孢子。这些细菌通常被认为对人体无害且无害。

相反，它们以其提供的好处而闻名，我们可以着重强调：它们有助于食品的保存，帮助控制某些疾病（例如结肠癌），并且是某些化合物合成的一部分，像B族维生素

葡萄球菌

这些是椰子形（圆形）细菌，倾向于形成细胞团，看起来像一串葡萄。该属细菌被认为是兼性需氧菌，这意味着它们可以在有氧和无氧条件下生长。

该属中的许多物种是已知的人类病原体。其中，最具毒性的是金黄色葡萄球菌，会产生某些毒素：溶血素，肠毒素，中毒性休克综合症毒素和剥脱性毒素。这些毒素会引起腹泻，假膜性结肠炎和皮肤烫伤综合症等疾病。

有氧细菌和厌氧细菌之间的区别

厌氧细菌早于有氧细菌出现在地球上。这是因为在地球生命的第一个时代，氧气不是大气中的重要部分，因此当时存在的生物并未将其用于代谢过程。

后来，随着地球上生命的发展和大气中气体水平的稳定，出现了好氧生物，开始将氧气用作能源生产过程中的主要元素。

现在，两种细菌之间的主要区别是好氧细菌需要元素氧来执行各种细胞过程，其中最典型的特征是细胞呼吸。通过这个过程，他们获得了大量的能量。

另一方面，厌氧细菌在任何过程中均不使用氧气。即使对于其中某些细菌，氧气也是剧毒的。因此，他们执行其他过程以获得电池所需的能量。

在这些过程中是发酵，通过该过程降解某些化合物（例如碳水化合物）以获得其他有机化合物（例如乳酸）。

这两种细菌之间的另一个区别是可以发现它们的栖息地。厌氧细菌通常在氧气很少的地方（例如覆盖牙齿的牙垢）发现，而好氧细菌在氧气充足的栖息地（例如土壤）中繁殖。

有氧细菌培养

当要在实验室中进行需氧细菌培养时，首先要记住的是这些类型的细菌需要足够的氧气。从这个意义上说，已知相同的大气条件是理想的。但是，有些细菌需要额外的曝气。

在这些情况下，可以做的是剧烈摇动烧瓶，或将灭菌空气吹入培养基中。如果耕作十分广泛，建议增加培养基对大气的暴露。这可以通过将较浅的介质分层来实现。

金黄色葡萄球菌培养。资料来源：Microrao

现在，关于用于好氧细菌的培养基的组成，这将取决于所培养的细菌种类。例如，对于生长金黄色葡萄球菌，最常用的培养基是5％的血液琼脂，胰蛋白酶，大豆琼脂和BHI脑心脏浸液。芽孢杆菌细菌也成功地在上述培养基中培养。

重要的是要注意，BHI脑心脏浸液在全世界被推荐用于培养好氧细菌。其成分包括小腿脑输注和牛心脏输注，以及蛋白ept，氯化钠和葡萄糖等成分。

板计数方法

平板计数是在实验室中执行的标准程序，目的是使构成特定培养物的细菌数量达到大约数量。

该技术基于所谓的菌落形成单位的数量，并允许获得大约数量的细菌。必须强调的是，必须严格，严格地执行此过程，因为任何错误（无论多么小）都会极大地影响结果。

有几种技术可用于执行板计数。这里将说明其中两个。

钢板浇注技术

首先要做的是为要生长的细菌类型准备理想的培养基。后来，在一个干净的区域中放置了培养皿。

在每个培养皿中，您应添加1mL相应的稀释液以及大约20mL融化的培养基。此后，培养皿的移动应如下进行：从右到左6个，顺时针6个，逆时针6个，从后向前6个。最终，介质有望固化。

将培养皿在合适的温度条件下（37°C）孵育24-48小时。一旦这段时间过去了，就应该计算所形成的菌落数。

板上的表面铺展技术

要使用此技术进行计数，应将有培养皿的培养皿有条理地放在桌子上，以免出错。接下来，将每个稀释液1mL接种到每个胶囊中。

同样，在玻璃棒的帮助下，接种物应均匀分布在培养基的整个表面上。这必须通过扭转运动来完成。

一旦接种物已被培养基吸收，则根据培养的微生物将胶囊温育所需的时间。最后，必须对在所选平板上发育的所有菌落进行计数。

引起的疾病

如前所述，已知组成好氧细菌的某些属会引起人类疾病。下面列出了其中一些具有各自症状和治疗方法的疾病。

诺卡氏病

诺卡氏病是一种可以急性或慢性出现的疾病。根据所研究的临床病例，大多数时候他们表现出肺炎的症状。但是，它有时会直接感染皮肤，而不是感染呼吸道，从而导致特征性病变。

肺部心脏病的症状包括：

• 高烧
• 没有任何缓解的慢性咳嗽
• 呼吸困难
• 全身不适

另一方面，当诺卡氏菌属的细菌侵入皮肤时，会发展出放线菌病。这是一种慢性肉芽肿型感染，非常罕见，通常发生在免疫系统低下的人中。其症状包括：

• 发热
• 结节性病变表现为中央脓疱，血性物质可能通过脓疱排出。
• 皮肤或皮下脓肿。
• 全身不适

炭疽病

这是炭疽杆菌引起的感染的名字。它是由人与所述细菌的孢子直接接触引起的。炭疽会影响肺部和皮肤。肺部是最危险的，死亡率超过90％。

几年前，这种细菌之所以出名，是因为寄出了含有孢子的包膜，这极大地影响了接受孢子的人，导致死亡。

起初，肺中炭疽的症状类似于感冒，但是随着时间的流逝，它们演变成更加脆弱的临床症状：

• 持续发烧
• 呼吸困难
• 心跳加快。

最终，患者恶化并发生败血性休克，此后大多数情况下会导致患者死亡。

关于皮肤炭疽，第一个症状是类似于蚊虫叮咬的病变，它变得慢性并演变为坏死性焦char。

体温升高和全身不适。这种临床情况通常可以很好地解决，仅留下疤痕。但是，不小心是不明智的，因为它可能扩散并引起菌血症。

结核

这是一种影响呼吸道的病理，是由严格的需氧细菌结核分枝杆菌引起的。这种细菌存在于患有这种疾病的人的分泌物中，特别是在他们咳嗽时排出的细菌中。与这些分泌物接触是最常见的感染途径。

结核病的症状有：

• 经常咳嗽，带痰
• 发热
• 全身不适
• 胸痛，尤其是在咳嗽和呼吸时
• 晚上大量出汗。

麻风

它是由分枝杆菌属的另一种细菌麻风分枝杆菌引起的众所周知的疾病。这种疾病数百年来一直是祸害，因为遭受这种疾病折磨的人被社会处决并被迫分居。

麻风病最常见的症状是：

• 皮肤上的浅色病变
• 皮肤上的肿块或结节
• 在某些区域失去感觉
• 皮肤增厚

随着时间的流逝，临床情况会恶化，导致个人失去上肢和下肢的功能，由于皮肤病变导致的容貌受损和皮肤水平的不适感，例如持续的皮肤灼热感。

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