細菌生長曲線時期劃分、生長繁殖條件及規律
細菌是一類能獨立進行生命活動的單細胞微生物，其生長繁殖涉及復雜的新陳代謝過程。細菌的生長繁殖與環境條件密切相關，條件適宜時生長繁殖及代謝旺盛；反之，則易受到抑制或死亡。了解細菌生長繁殖的條件和規律，對實驗室檢測和臨床實踐有重要指導意義。
細菌生長繁殖的基本條件
細菌生長繁殖需要一定的條件，包括營養物質如水分、碳源、氮源、無機鹽、生長因子等；合適的酸堿度（pH），大多數細菌最適pH為7.2～7.6；合適的溫度；氧或二氧化碳，需要何種氣體需根據細菌代謝時對分子氧的需要與否，分為四種類型：專性需氧菌：必須在有氧條件下才能生長繁殖的細菌，如結核分支桿菌、銅綠假單胞菌等。微需氧菌：在低氧壓（5%～6%）的環境中生長最好，氧壓>10%對其生長有抑制作用，如空腸彎曲菌。專性厭氧菌：必須在無氧條件下才能生長繁殖的細菌，如破傷風芽孢梭菌。兼性厭氧菌：在有氧或無氧條件下均能生長繁殖，但在有氧時生長較好，大多數病原菌屬此類，如葡萄球菌、傷寒沙門氏菌等。
細菌個體的生長繁殖
細菌個體主要以無性二分裂方式繁殖（裂殖），即細菌生長到一定時期，在細胞中間逐漸形成橫隔，由一個母細胞分裂為兩個大小相等的子細胞。細胞分裂是連續的過程，分裂中的兩個子細胞形成的同時，在子細胞的中間又形成橫隔，開始細菌的第二次分裂。有些細菌分裂后的子細胞分開，形成單個的菌體，有的則不分開，形成一定的排列方式，如鏈球菌、鏈桿菌等。
細菌群體的生長繁殖
細菌繁殖極快，但由于生長環境中營養物質不斷消耗、毒性代謝產物不斷積聚以及環境pH的改變，細菌不可能無限增殖，而是呈現一定的規律。細菌的繁殖方式：分裂。在適宜的環境下，一個細菌大約半小時分裂一次，變成兩個細菌，兩個細菌半小時后變成4個......那么一個細菌在適宜環境下10個小時能分裂多少呢？10個小時可以分裂20次，即：1×2×2......×2（20個2）=1048576（個）如果將一定數量的細菌接種于適宜的液體培養基后，連續定時取樣檢查活菌數，以培養時間為橫坐標，培養物中活菌數的對數為縱坐標，可繪制出一條反映細菌增殖規律的曲線，稱為生長曲線。
▲細菌的生長曲線
細菌生長曲線分為四個時期：
①遲緩期（lag phase）細菌進入新環境后的短暫適應階段。該期菌體增大，代謝活躍，為細菌的分裂繁殖合成并積累充足的酶、輔酶和中間代謝產物；但分裂遲緩，繁殖極少。遲緩期長短不一，按菌種、接種菌的菌齡和菌量，以及營養物等不同而異，一般為1~4小時。
②對數期（logarithmic phase）又稱指數期（exponential phase）。細菌在該期生長迅速，菌數以恒定的幾何級數增長，生長曲線圖上細菌數的對數呈直線上升，達到頂峰狀態。此期細菌的形態、染色性、生理活性等都較典型，對外界環境因素的作用敏感。因此，研究細菌的生物學性狀（形態染色、生化反應、藥物敏感試驗等）應選用該期的細菌。一般細菌對數期在培養后的8~18小時。
③穩定期（stationary phase）由于培養基中營養物質消耗，有害代謝產物積聚，該期細菌繁殖速度漸減，死亡數逐漸增加，兩者大致平衡，因此該期的活菌數大致恒定，總的細菌數緩慢增加，細菌形態、染色性和生理性狀常有改變。一些細菌的芽胞、外毒素和抗生素等代謝產物大多在穩定期產生。
④衰亡期（decline phase）穩定期后細菌繁殖越來越慢，死亡數越來越多，并超過活菌數。這一時期細菌形態顯著改變，出現衰退型或菌體自溶難以辨認；生理代謝活動也趨于停滯。
細菌帶來人類難題
近百年來，人類科技文明的發展大大提升了我們的生活質量，但在細菌這一古老而又繁盛的物種面前，我們仍應保持敬畏和警惕，做好預防。雖然大多數細菌是無害的，有些甚至對人體有益，但其他細菌卻能夠引起疾病，引起疾病的致病細菌產生毒素、破壞細胞，它們會引起食物中毒和其他嚴重疾病，包括腦膜炎、咽喉炎、肺炎、尿路感染和肺結核等等。細菌感染可以用抗生素治療，對殺死細菌非常有效。但需要警惕的是，隨著抗菌藥物在全球的使用年限日益增長，細菌對抗菌藥的耐藥性日益成為人類健康的威脅。
細菌對抗菌藥耐藥是指已有的抗菌藥對部分細菌感染的療效下降，甚至完全失去療效。根據美國CDC指南定義，多重耐藥（Multidrug-Resistant）是指細菌對一種以上作用機制的抗菌藥產生耐藥。世界衛生組織（WHO）預測，如不采取行動，2050年抗菌藥耐藥性將造成1000萬人死亡，超過癌癥造成的死亡人數。2017年2月，WHO列出12種對人類產生最大威脅的多重耐藥細菌。
多重耐藥菌可分為革蘭陽性菌和革蘭陰性菌，兩類細菌在細胞壁結構、致病的毒素種類等方面均有不同。根據CARSS全國耐藥細菌監測網數據，2021年納入分析的374.3萬株菌株中，革蘭陽性菌占比28.9%，革蘭陰性菌占比71.1%。從耐藥菌檢出率來看，耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（G+）、耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌（G+）、碳青霉烯類耐藥銅綠假單胞菌（G-）、碳青霉烯類耐藥鮑曼不動桿菌（G-）等耐藥菌的檢出率較高，其產生的耐藥問題危害較大。且對于上述細菌來說，其在急診患者、重癥患者中的檢出率較門診患者、住院患者中更高。