細(xì)菌的生理課件

1、 物理性狀 半透性：細(xì)胞壁和細(xì)胞膜都有半透性，允許水及部分小分子物質(zhì)通過。細(xì)菌吸收營養(yǎng)(yngyng)、排出代謝產(chǎn)物均有賴于此。 滲透壓：細(xì)菌含有豐富營養(yǎng)物質(zhì)和無機(jī)鹽，滲透壓高。低滲，具有細(xì)胞壁，起保護(hù)作用。若細(xì)菌處于高滲中，菌體內(nèi)水分逸出，胞質(zhì)濃縮，細(xì)菌不能生長繁殖。細(xì)菌(xjn)的物理性狀細(xì)菌的生理第一頁，共五十六頁。細(xì)菌(xjn)的生長繁殖條件 營養(yǎng)物質(zhì) 合適的酸堿度 溫度 必要(byo)的氣體細(xì)菌的生理第二頁，共五十六頁。營養(yǎng)物質(zhì)根據(jù)細(xì)菌對營養(yǎng)物質(zhì)需求(xqi)分：自養(yǎng)菌：以無機(jī)物為原料，如CO2、N2、NH3、NO2能量來自無機(jī)物氧化（化學(xué)能），光合作用（光能）。異養(yǎng)菌：需供給有機(jī)物

2、（Pr、AA、糖、維生素），獲取能量。細(xì)菌的生理第三頁，共五十六頁。營養(yǎng)物質(zhì)微生物的六種營養(yǎng)要素(yo s)：碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子、能量、水1.碳源：構(gòu)成細(xì)胞及代謝產(chǎn)物的骨架 ；是大多數(shù)微生物代謝所需的能量來源2.氮源：為微生物提供合成細(xì)胞物質(zhì)代謝產(chǎn)物的原料，氮源一般不做能源，只有硝化細(xì)菌利用銨鹽，亞硝酸鹽作氮源,同時也作能源。同時也做能源。細(xì)菌的生理第四頁，共五十六頁。營養(yǎng)物質(zhì)3.無機(jī)鹽：構(gòu)成(guchng)微生物細(xì)胞的組成成分調(diào)解滲透壓， PH值和氧化還原電位構(gòu)成酶活性基的組成成分，維持E活性。Mg、Ca、K是多種E的激活劑 細(xì)菌的生理第五頁，共五十六頁。營養(yǎng)物質(zhì)4.生長因子：維生

3、素：有的微生物自己不能合成維生素，需要外加，主要是B族維生素、葉酸、泛酸、核黃素等。氨基酸：有些微生物自己不能合成某種AA，必須給予補(bǔ)充。如豆餅水解液或毛發(fā)水解液等（含環(huán)絲氨酸）堿基：嘧啶和嘌呤是核酸和輔E的重要組分，是許多微生物必須的生長因素。有些微生物不僅不能合成嘧啶和嘌呤，而且不能將補(bǔ)充的嘧啶和嘌呤結(jié)合(jih)在核苷酸上，還必須供給核苷酸。細(xì)菌的生理第六頁，共五十六頁。營養(yǎng)物質(zhì)5.水：l是細(xì)胞(xbo)中生化反應(yīng)的良好介質(zhì)；營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物都必須溶解在水里，才能被吸收或排出體（細(xì)胞(xbo)）外。l水的比熱高，能有效的吸收代謝過程中放出的熱量，不致使細(xì)胞的溫度驟然上升。l維持細(xì)胞的膨

4、壓（控制細(xì)胞形態(tài)）。細(xì)菌的生理第七頁，共五十六頁。合適(hsh)的酸堿度大多數(shù)致病菌是寄生在人類或動物體內(nèi)的血液或組織中，其適合生長的PH值即是血液或組織的PH值7.27.6，此時酶活性最強(qiáng)。所以(suy)培養(yǎng)這些細(xì)菌應(yīng)準(zhǔn)備中性或微堿性的培養(yǎng)基。（牛奶PH值為6.8，且營養(yǎng)豐富，亦是適合細(xì)菌滋生的好環(huán)境）個別堿性PH8.09.0，如霍亂弧菌，酸性PH6.06.8，如結(jié)核桿菌。 細(xì)菌的生理第八頁，共五十六頁。合適(hsh)的酸堿度u影響細(xì)胞膜透性與穩(wěn)定性u影響物質(zhì)溶解度u影響細(xì)胞表面電荷分布u因此影響微生物生長、繁殖，發(fā)育。u各類微生物能夠生長的PH值較寬，但細(xì)胞內(nèi)部PH值卻接近(jijn)中性

5、。u微生物的活動也能改變環(huán)境中的PH值細(xì)菌的生理第九頁，共五十六頁。溫 度不同的細(xì)菌所適合的生長溫度(wnd)變化很大，通?？煞譃椋?嗜冷菌1520，低溫下生長良好。 嗜溫菌3037 嗜冷菌5060，高溫內(nèi)才能生長良好病原菌為嗜溫菌，以宿主的體溫為最適溫。對人類有致病作用的細(xì)菌最適溫為37。細(xì)菌的生理第十頁，共五十六頁。嗜冷微生物嗜冷機(jī)制(jzh)：u系在低溫下仍能起催化作用。u細(xì)胞膜含較多的不飽合脂肪酸在低溫下仍具有通透性。細(xì)菌的生理第十一頁，共五十六頁。嗜熱微生物嗜熱機(jī)制：u細(xì)胞內(nèi)的具強(qiáng)抗熱性u產(chǎn)生的多胺，熱亞胺和高溫精胺物質(zhì)對蛋白質(zhì)等組織結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用。u核酸也具有熱穩(wěn)定性的保護(hù)結(jié)構(gòu)。

6、u細(xì)胞膜含有(hn yu)較多的飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸，使膜具有穩(wěn)定性。細(xì)菌的生理第十二頁，共五十六頁。細(xì)菌的生理第十三頁，共五十六頁。必要(byo)氣體主要是O2與CO2根據(jù)細(xì)菌對氧的需求，可分為4類： 專性需氧菌：超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶微需氧菌兼性厭氧菌專性厭氧菌：缺乏氧化還原電勢(dinsh)高的呼吸酶：細(xì)胞色 素、細(xì)胞色素氧化酶 缺乏分解有毒氧基團(tuán)的酶：SOD、觸酶、過氧化物酶 細(xì)菌的生理第十四頁，共五十六頁。2O2- + 2H+ SOD H2O2+O2 2H2O2 觸酶 2H2O +O2H2O2+AH2 過氧化物(u yn hu w)酶 2H2O+A細(xì)菌的生理第十五頁，

7、共五十六頁。細(xì)菌(xjn)繁殖方式與速度 繁殖方式：二分裂 細(xì)菌以幾何級數(shù)比例持續(xù)增加（1-2-4-8-） 繁殖速度個體繁殖速度多數(shù)細(xì)菌分裂繁殖速度很快，20-30分鐘一代，培養(yǎng)18-24小時。肉眼可見(kjin)菌落（細(xì)菌集團(tuán)）。 少數(shù)細(xì)菌分裂一代 需18-20h，培養(yǎng)2-4周才可見菌落（結(jié)核桿菌） 細(xì)菌的生理第十六頁，共五十六頁。細(xì)菌繁殖方式(fngsh)與速度 群體繁殖速度分四期將一定量細(xì)菌接種于適宜的培養(yǎng)基中，間隔不同時間取樣，檢查活菌數(shù)，可發(fā)現(xiàn)其生長過程具有規(guī)律性。以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo)，培養(yǎng)物中活菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標(biāo)，可繪出一條(y tio)生長曲線細(xì)菌的生理第十七頁，共五十六頁。生長曲

8、線(growth curve)描述細(xì)菌(xjn)生長規(guī)律總菌數(shù)活菌數(shù)培養(yǎng)(piyng)時間 .指數(shù)(zhsh)期.穩(wěn)定期.衰亡期.遲緩期細(xì)菌數(shù)目（個/ml）對數(shù)細(xì)菌的生理第十八頁，共五十六頁。細(xì)菌(xjn)繁殖方式與速度遲緩期（約1-4小時） 細(xì)菌接種到新的培養(yǎng)基后并不立即生長繁殖，原因是細(xì)胞的生理(shngl)狀態(tài)需要一段時間來適應(yīng)新的培養(yǎng)環(huán)境，在這段時間內(nèi)，細(xì)胞中的酶和中間代謝產(chǎn)物逐漸堆積，直到足夠量后才進(jìn)行分裂繁殖。特點：生長速率常數(shù)等于零菌體粗大含量增加代謝活力(hul)強(qiáng)對不良條件抵抗能力降低l此期長短與接種齡、接種量、培養(yǎng)基成分有關(guān)。細(xì)菌的生理第十九頁，共五十六頁。細(xì)菌(xjn)繁

9、殖方式與速度對數(shù)(du sh)生長期（8-18h） 特點：酶系活躍，代謝最強(qiáng)，分裂旺盛，菌數(shù)呈幾何級增多(zn du)?；罹鷶?shù)和總菌數(shù)接近。 此期細(xì)胞的化學(xué)組成及形態(tài)，生理特性比較一致。（研究細(xì)菌生理）細(xì)菌的生理第二十頁，共五十六頁。細(xì)菌(xjn)繁殖方式與速度穩(wěn)定期細(xì)菌繁殖(fnzh)速度減弱，死亡數(shù)逐步上升，細(xì)菌繁殖(fnzh)數(shù)與死亡數(shù)大致平衡。原因：營養(yǎng)物質(zhì)消耗，有毒的代謝產(chǎn)物堆積， PH值EH值等理化條件不適，細(xì)菌繁殖受到抑制，生長速率開始下降。特點：活菌數(shù)保持相對穩(wěn)定，總菌數(shù)達(dá)最高水平；細(xì)菌代謝物積累達(dá)到最高峰 ； 是 生 產(chǎn) 收 獲 時 期 。穩(wěn)定期細(xì)菌形態(tài)(xngti)和生理性

10、狀常有改變。例如：G+ 染色反應(yīng)可為陰性，一些細(xì)菌的芽孢和外毒素、抗生素等代謝產(chǎn)物產(chǎn)于此期。細(xì)菌的生理第二十一頁，共五十六頁。細(xì)菌(xjn)繁殖方式與速度衰亡期 細(xì)菌繁殖越來越慢，死亡(swng)菌數(shù)越來越多，死菌數(shù)超過活菌數(shù)。形態(tài)發(fā)生改變，代謝活動停滯。 特點：細(xì)菌死亡數(shù)大于增殖數(shù),活菌數(shù)明顯減少(jinsho),群體衰落。細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài),大小不等的 畸形,變成衰退型細(xì)胞死亡,出現(xiàn)自溶現(xiàn)象。 細(xì)菌的生理第二十二頁，共五十六頁。細(xì)菌生長繁殖曲線(qxin)的意義 在對數(shù)生長期，鑒定細(xì)菌。 利用(lyng)對數(shù)生長期，制作菌苗。不斷給予營養(yǎng)物質(zhì)，去除毒性物質(zhì)。通氣（需氧菌）。 為了生產(chǎn)大量有益菌

11、，可人為改變培養(yǎng)條件，控制細(xì)菌的生長繁殖階段。細(xì)菌的生理第二十三頁，共五十六頁。細(xì)菌(xjn)代謝產(chǎn)物及應(yīng)用不同細(xì)菌具有不同酶，對物質(zhì)分解能力不一，代謝產(chǎn)物也不一，借此來鑒別細(xì)菌，闡明細(xì)菌致病機(jī)理及利用有益(yuy)代謝產(chǎn)物治療疾病。 細(xì)菌的生理第二十四頁，共五十六頁。與細(xì)菌鑒別(jinbi)有關(guān)的代謝產(chǎn)物（細(xì)菌的生化反應(yīng)） 糖代謝產(chǎn)物不同細(xì)菌分解糖類能力不同，產(chǎn)物不同，用來鑒別。 乳糖 葡糖如 大腸桿菌 甲酸脫H酶含相應(yīng)酶，分解糖生成甲酸 CO2 + H2 （產(chǎn)酸產(chǎn)氣）傷寒桿菌 +只含葡糖酶，缺乏(quf)乳糖酶及甲酸脫氫酶（糖發(fā)酵試驗）各類腸道桿菌鑒別依據(jù)之一。細(xì)菌的生理第二十五頁，共五十

12、六頁。與細(xì)菌鑒別有關(guān)(yugun)的代謝產(chǎn)物（細(xì)菌的生化反應(yīng)） Pr代謝產(chǎn)物（AA） 生成(shn chn)靛基質(zhì)試驗如 大腸桿菌產(chǎn)生色氨酸酶 試劑：二甲基氨基苯甲醛培養(yǎng)基中色氨酸 靛基質(zhì)（吲哚） 玫瑰靛基質(zhì) （無色） （紅色）（陽性） H2S試驗如 變形桿菌產(chǎn)生胱氨酸酶 培養(yǎng)基中Fe2+ Pb2+培養(yǎng)基中胱氨酸 H2S 黑色FeS PbS沉淀細(xì)菌的生理第二十六頁，共五十六頁。細(xì)菌的生理第二十七頁，共五十六頁。與細(xì)菌鑒別(jinbi)有關(guān)的代謝產(chǎn)物（細(xì)菌的生化反應(yīng)） 產(chǎn)生色素（鑒別細(xì)菌(xjn)） 葡萄球菌產(chǎn)生脂溶性色素（金黃色，白色，檸檬色） 只存在菌體，不擴(kuò)散至含水培養(yǎng)基，培養(yǎng)基顏色不變，

13、菌落顯色。 綠膿桿菌產(chǎn)生水溶性綠色素，膿液及紗布等也為綠色。 能彌散至周圍環(huán)境細(xì)菌的生理第二十八頁，共五十六頁。與細(xì)菌(xjn)致病有關(guān)的代謝產(chǎn)物 毒素外毒素毒性 內(nèi)毒素毒性 內(nèi)毒素：G- 脂多糖，死亡后崩解釋放(shfng) 外毒素：Pr，在細(xì)菌生長繁殖過程中釋，G+多， G-少 毒性酶 擴(kuò)散性酶（能增強(qiáng)病原菌的侵襲力）如鏈球菌的透明質(zhì)酸酶。細(xì)菌的生理第二十九頁，共五十六頁。與細(xì)菌致病有關(guān)的代謝(dixi)產(chǎn)物 熱原質(zhì)（內(nèi)毒素） 細(xì)菌合成的一種注入人體或動物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。LPS輸液器具（藥液，玻璃器皿）輸液反應(yīng)（發(fā)熱） 25030min或1804h高溫(gown)處理，可破壞液體

14、中熱原質(zhì)，還可用蒸餾法、吸附劑或石棉濾板除去。高壓蒸汽滅菌12120min不被破壞，故臨床上輸液中要高度警惕，防止輸液反應(yīng)，及時處理輸液反應(yīng)。細(xì)菌的生理第三十頁，共五十六頁。與治療(zhlio)有關(guān)的代謝產(chǎn)物 抗生素（放線菌，真菌）代謝過程中產(chǎn)生的抗生物質(zhì)，能抑制或殺死某些病原(bngyun)微生物和腫瘤細(xì)胞。 產(chǎn)生鏈，紅青，頭孢 多粘菌素，桿菌肽 維生素（某些細(xì)菌能自行合成V）大腸桿菌利用食物殘渣合成B族V和Vk可被人體吸收利用。細(xì)菌的生理第三十一頁，共五十六頁。與治療有關(guān)(yugun)的代謝產(chǎn)物 細(xì)菌素是某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌這樣的Pr，與抗生素比，作用范圍狹窄，僅對與產(chǎn)生菌有近緣關(guān)系

15、的細(xì)菌有殺傷作用。例如(lr)：大腸菌素作用于同種或近種菌株?？捎糜诜中停ㄌ禺愋裕?。 酶 某些酶如鏈球菌透明質(zhì)酸酶，可溶解組織間隙中透明質(zhì)酸，防止術(shù)后粘連。 細(xì)菌的生理第三十二頁，共五十六頁。細(xì)菌的人工(rngng)培養(yǎng)實驗室中微生物生長在液體或固體培養(yǎng)基中（混合營養(yǎng)物制品，PH7.2-7.6,滅菌處理），細(xì)菌生長的培養(yǎng)基應(yīng)含所有(suyu)生長的基本需求：碳緣、氮源、無機(jī)離子、能量及各種微量元素 按物理狀態(tài)可分為： 液體培養(yǎng)基（肉湯）：用于大量繁殖細(xì)菌。 固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基加瓊脂1.5%-2.5%。 用于細(xì)菌的分離和純化。 半固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基加0.3%-0.5%瓊脂 用于觀察細(xì)菌動

16、力。細(xì)菌的生理第三十三頁，共五十六頁。瓊脂(qingzh)固體培養(yǎng)基n瓊脂是藻類中提取的膠體(jio t)多糖。n熔點96，凝固點是4050。n瓊脂培養(yǎng)基可反復(fù)溶化凝固而不改變其性質(zhì)。n絕大多數(shù)微生物不水解瓊脂。細(xì)菌的生理第三十四頁，共五十六頁。液體液體(yt)培養(yǎng)基中培養(yǎng)基中細(xì)菌的生理第三十五頁，共五十六頁。細(xì)菌的人工(rngng)培養(yǎng)細(xì)菌的生理第三十六頁，共五十六頁。細(xì)菌的菌落(jnlu)特征細(xì)菌的生理第三十七頁，共五十六頁。細(xì)菌菌落(jnlu)細(xì)菌細(xì)胞的電子顯微鏡圖片固體培養(yǎng)基表面(biomin)細(xì)菌菌落（照片）Colony morphology細(xì)菌的生理第三十八頁，共五十六頁。n半固體

17、(gt)培養(yǎng)基：無動力(dngl) 有動力細(xì)菌的生理第三十九頁，共五十六頁。細(xì)菌的人工(rngng)培養(yǎng)按培養(yǎng)(piyng)的用途： u基本培養(yǎng)基 u加富培養(yǎng)基u選擇培養(yǎng)基u鑒的培養(yǎng)基 u保藏菌種培養(yǎng)基細(xì)菌的生理第四十頁，共五十六頁。消毒(xio d)滅菌細(xì)菌為單細(xì)胞生物(shngw)，極易受外界環(huán)境的影響。若環(huán)境適宜，生長繁殖極為迅速；若環(huán)境變化過劇，細(xì)菌因代謝障礙而生長受到抑制，甚至死亡。根據(jù)這一現(xiàn)象，可以采用多種物理、化學(xué)或生物(shngw)學(xué)方法來抑制或殺死外環(huán)境中的病原微生物(shngw)。稱消毒滅菌技術(shù)。細(xì)菌的生理第四十一頁，共五十六頁。消毒滅菌(mi jn)概念概念消毒：殺滅物體

18、上病原微生物，并不一定能殺死所有細(xì)菌芽孢。滅菌：殺滅物體上的所有微生物，包括細(xì)菌芽孢。滅菌比消毒要求高。無菌：物體上沒有活的微生物存在。無菌操作：防止微生物進(jìn)入人體或物品的操作法。防腐：防止或抑制微生物生長繁殖的方法(fngf)。 微生物一般不死亡。同一種化學(xué)藥品在高濃度時稱消毒劑，低濃度時為防腐劑。細(xì)菌的生理第四十二頁，共五十六頁。高溫(gown)滅菌輻射(fsh)作用高滲作用(zuyng)干燥超聲波控制微生物的物理因素細(xì)菌的生理第四十三頁，共五十六頁。高溫高溫(gown)(gown)滅菌滅菌多數(shù)細(xì)菌(xjn)，酵母菌和霉菌的營養(yǎng)細(xì)胞和病毒在50-65 10 min可以致死。F 一般(ybn

19、)噬菌體6580 致死，細(xì)菌芽孢，在100 下20min才能致死， 嗜熱脂肪芽孢桿菌可在80 條件下生活，在120 ，12min才能殺死，同種微生物老齡菌比幼菌耐熱。 細(xì)菌的生理第四十四頁，共五十六頁。高溫高溫(gown)(gown)滅菌滅菌干熱(n r)滅菌(dry heat sterilization) 濕熱(sh r)滅菌(mosist heat sterilization) 焚燒滅菌法：常用與廢棄物動物尸體等處理。 烘烤滅菌法；實驗室用干燥箱烘烤接種工具。細(xì)菌的生理第四十五頁，共五十六頁。濕熱(sh r)滅菌(mosist heat sterilization) 煮沸滅菌(mi jn)

20、法（煮沸消毒法） 高壓(goy)蒸汽滅菌法間歇滅菌法巴斯德消毒法：（巴氏消毒法）該法比干熱滅菌效果好:蛋白質(zhì)在有水的情況下容易凝固濕熱的穿透力比干熱大濕熱的蒸汽有潛熱細(xì)菌的生理第四十六頁，共五十六頁。高壓蒸汽(zhn q)滅菌(normal autoclving)是濕熱滅中最好方法，通常在1.05kg/cm2,的壓力(yl)下面（此時溫度121）處理1530min。要排冷，否則會形成假壓，雖然壓力達(dá)到要求(yoqi)，溫度卻達(dá)不到相應(yīng)高度，而影響滅菌效果。細(xì)菌的生理第四十七頁，共五十六頁。巴氏消毒(xio d)法(pasteurization)是食品（牛奶）釀造(ningzo)（啤酒）工業(yè)中常

21、用的方法。具體做法是61.762.8處理(chl)30min或71.6度處理15min，這樣即可殺死病原微生物。又不致?lián)p壞營養(yǎng)，可保留食品飲料原有用味。根據(jù)結(jié)核桿菌在62下15min被致死。細(xì)菌的生理第四十八頁，共五十六頁。輻射(fsh) 可見光紫外線（非電離輻射）X射線(shxin)與r射線細(xì)菌的生理第四十九頁，共五十六頁。紫外線（非電離輻射）殺菌(sh jn)機(jī)制：紫外線穿透力較弱誘導(dǎo)(yudo)核酸形成胸腺嘧啶二聚體，從而干擾了核酸的復(fù)制。特點(tdin)：應(yīng)用范圍：空氣消毒、手術(shù)室、傳染病房、細(xì)菌實 驗室、不耐熱物品的表面消毒細(xì)菌的生理第五十頁，共五十六頁。高滲作用(zuyng)等滲溶液對微生物生長(shngzhng)有利細(xì)菌處于低滲液中會(zhn hu)吸水膨脹乃至破裂細(xì)胞處于高滲液中會脫水引起質(zhì)壁分離導(dǎo)致死亡。J 細(xì)菌的生理第五十一頁，共五十六頁?？刂?kngzh)微生物的化學(xué)物質(zhì)(因素)表面表面(biomin)消毒劑消毒劑抗代謝物抗生素化學(xué)(huxu)治療劑溶液狀態(tài)氣體狀態(tài)生物藥物素細(xì)菌的生理第五十二頁，共五十六頁。類別類別作