第02章細(xì)菌的生理

會(huì)計(jì)學(xué)1第02章細(xì)菌的生理復(fù)習(xí)題1.細(xì)菌有哪3種形態(tài)？2.細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)有哪些？

特殊結(jié)構(gòu)的功能？3.G+菌和G-菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)組成？4.青霉素為什么不能殺滅革蘭陰性菌？第1頁(yè)/共50頁(yè)教學(xué)目的掌握細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件方式速度與醫(yī)學(xué)有關(guān)的合成代謝產(chǎn)物熟悉細(xì)菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收及營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型了解細(xì)菌人工培養(yǎng)方法第2頁(yè)/共50頁(yè)一細(xì)菌的理化性狀第3頁(yè)/共50頁(yè)（一）細(xì)菌的化學(xué)組成（二）細(xì)菌的物理性狀

菌體半透明

表面積大

帶電現(xiàn)象

半透性

內(nèi)部滲透壓高水、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂質(zhì)和核酸等第4頁(yè)/共50頁(yè)二

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖第5頁(yè)/共50頁(yè)（一）細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型自養(yǎng)菌以簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物為原料，合成菌體成分異養(yǎng)菌以多種有機(jī)物為原料，合成菌體成分并獲能量異養(yǎng)菌寄生菌腐生菌第6頁(yè)/共50頁(yè)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型自養(yǎng)菌autotroph異養(yǎng)菌heterotroph最初能源有機(jī)物日光還原態(tài)無(wú)機(jī)物化能異養(yǎng)菌光能自養(yǎng)菌化能自養(yǎng)菌通用能源ATP第7頁(yè)/共50頁(yè)（二）細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

水：

營(yíng)養(yǎng)和代謝必需水碳源：合成菌體成分，提供能量(糖類(lèi)）氮源：合成菌體成分（氨基酸、蛋白質(zhì)等）無(wú)機(jī)鹽：鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫等生長(zhǎng)元素生長(zhǎng)因子：生長(zhǎng)必需但自身不能合成的物質(zhì)

如維生素、氨基酸等第8頁(yè)/共50頁(yè)（三）細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制被動(dòng)擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

1.依賴(lài)于周漿間隙結(jié)合蛋白的

轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

2.化學(xué)滲透驅(qū)使轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

3.基團(tuán)轉(zhuǎn)移第9頁(yè)/共50頁(yè)三細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖第10頁(yè)/共50頁(yè)（一）影響細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境因素1.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

提供原料和能量2.氫離子濃度(pH)

多數(shù)病原菌最適pH

7.2-7.6

3.溫度

多數(shù)病原菌最適37℃第11頁(yè)/共50頁(yè)4.氣體（1）專(zhuān)性需氧菌：如結(jié)核桿菌（2）專(zhuān)性厭氧菌：如破傷風(fēng)梭菌（3）兼性厭氧菌：大多數(shù)病原菌（4）微需氧菌：如空腸彎曲

(低氧壓5%-6%)5.滲透壓

一般培養(yǎng)基滲透壓適于大多數(shù)細(xì)菌第12頁(yè)/共50頁(yè)（二）細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖?細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖

二分裂細(xì)菌分裂數(shù)量倍增所需時(shí)間（代時(shí)）速度一般20-30分鐘一代第13頁(yè)/共50頁(yè)?細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖

以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，培養(yǎng)物中活菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，可繪制一條生長(zhǎng)曲線

遲緩期

對(duì)數(shù)期

穩(wěn)定期

衰退期生長(zhǎng)曲線第14頁(yè)/共50頁(yè)生長(zhǎng)時(shí)期遲緩期對(duì)數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期維持時(shí)間1～4h8～18h24h活菌數(shù)量恒定，增加很少對(duì)數(shù)增長(zhǎng)維持平衡逐步減少生長(zhǎng)速率遲緩最大速率速率降低死亡速率增加細(xì)胞代謝非常活躍活性高而穩(wěn)定活性穩(wěn)定活性降低，衰老適用范圍培養(yǎng)初期形態(tài)、染色典型，藥物敏感及保存菌種產(chǎn)生外毒素、抗生素及芽胞基本不用于研究細(xì)菌生長(zhǎng)曲線各期的特點(diǎn)第15頁(yè)/共50頁(yè)

四細(xì)菌的新陳代謝和能量轉(zhuǎn)換

第16頁(yè)/共50頁(yè)包括分解代謝與合成代謝分解代謝

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為能量的過(guò)程合成代謝

所產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞組分的合成第17頁(yè)/共50頁(yè)（一）細(xì)菌的能量代謝

發(fā)酵有機(jī)物為受氫體呼吸無(wú)機(jī)物為受氫體需氧呼吸厭氧呼吸合成能量廢棄物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能源分解能量與代謝關(guān)系第18頁(yè)/共50頁(yè)根據(jù)細(xì)菌具有不完全相同的酶，分解不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特點(diǎn)，用生化方法來(lái)鑒定細(xì)菌稱(chēng)：細(xì)菌的生化反應(yīng)（二）細(xì)菌的代謝產(chǎn)物

1.分解代謝產(chǎn)物和細(xì)菌的生化反應(yīng)第19頁(yè)/共50頁(yè)對(duì)糖的發(fā)酵甲基紅試驗(yàn)單糖發(fā)酵試驗(yàn)VP試驗(yàn)對(duì)蛋白質(zhì)的分解吲哚試驗(yàn)硫化氫試驗(yàn)其它試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)臨床常用的生化反應(yīng)第20頁(yè)/共50頁(yè)細(xì)菌的代謝產(chǎn)物與生化反應(yīng)

糖發(fā)酵試驗(yàn)葡萄糖

HCOOH脫氫酶

CO2+H2

第21頁(yè)/共50頁(yè)附：?jiǎn)翁前l(fā)酵試驗(yàn)試劑：含不同單糖的蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑-溴甲酚紫內(nèi)置一小倒管（觀察有無(wú)氣體產(chǎn)生）

A：不發(fā)酵－結(jié)果判斷：B：發(fā)酵、產(chǎn)酸

＋C：發(fā)酵、產(chǎn)酸產(chǎn)氣

＋ABC第22頁(yè)/共50頁(yè)V-VP（Voges-Proskauer）試驗(yàn)葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇→二乙酰→紅色化合物（產(chǎn)氣桿菌）

胍基化合物+

葡萄糖→丙酮酸××乙酰甲基甲醇

-

(大腸桿菌）-

+第23頁(yè)/共50頁(yè)VP試驗(yàn)陰性陽(yáng)性大腸桿菌：-產(chǎn)氣桿菌：+第24頁(yè)/共50頁(yè)M-甲基紅（methylred）試驗(yàn)葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇

(PH＞5.4)甲基紅-葡萄糖→丙酮酸

(PH＜4.5)甲基紅

+-

+第25頁(yè)/共50頁(yè)甲基紅試驗(yàn)陽(yáng)性陰性對(duì)照大腸桿菌：+產(chǎn)氣桿菌：-第26頁(yè)/共50頁(yè)C-枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗(yàn)利用枸櫞酸鹽生長(zhǎng)→碳酸鹽，銨鹽→氨→培養(yǎng)基變堿（產(chǎn)氣桿菌）+不能利用

-

-

+第27頁(yè)/共50頁(yè)枸櫞酸利用試驗(yàn)大腸桿菌：-產(chǎn)氣桿菌：+第28頁(yè)/共50頁(yè)I-吲哚（indol）試驗(yàn)色氨酸→吲哚→玫瑰吲哚

↑

吲哚試劑

-+第29頁(yè)/共50頁(yè)陽(yáng)性吲哚試驗(yàn)大腸桿菌：+產(chǎn)氣桿菌：-第30頁(yè)/共50頁(yè)

附：硫化氫（H2S）試驗(yàn)

試劑：含有胱氨酸及醋酸鉛（或硫酸亞鐵）的培養(yǎng)基原理：分解含S氨基酸可產(chǎn)生

H2S，與鉛/鐵離子結(jié)合后產(chǎn)生黑色沉淀結(jié)果判斷：H2S陽(yáng)性有黑色沉淀H2S陰性無(wú)黑色沉淀H2S試驗(yàn)陽(yáng)性第31頁(yè)/共50頁(yè)附：尿素酶試驗(yàn)試劑：酚紅原理：具有尿素酶的細(xì)菌（變形桿菌）分解尿素產(chǎn)生氨，培養(yǎng)基PH

結(jié)果判斷：尿素試驗(yàn)陽(yáng)性培養(yǎng)基粉紅尿素試驗(yàn)陰性無(wú)變化對(duì)照陽(yáng)性陰性第32頁(yè)/共50頁(yè)2.細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物

熱原質(zhì)毒素和侵襲性酶色素抗生素細(xì)菌素維生素合成產(chǎn)物第33頁(yè)/共50頁(yè)①

熱原質(zhì)

pyrogen

細(xì)菌合成的一種注入人體或動(dòng)物體內(nèi)引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)即G-

菌細(xì)胞壁中脂多糖特點(diǎn)：

耐高溫（耐受121℃20分鐘）去除方法：吸附法、蒸餾法、高溫干烤制備和使用注射藥品過(guò)程無(wú)菌操作第34頁(yè)/共50頁(yè)②毒素和侵襲性酶

細(xì)菌致病中重要物質(zhì)毒素——外毒素exotoxin

內(nèi)毒素

endotoxin

（二者區(qū)別在致病性章中詳述）侵襲性酶——細(xì)菌在機(jī)體內(nèi)生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生如透明質(zhì)酸酶、卵磷脂酶等第35頁(yè)/共50頁(yè)③色素

分為水溶性色素、脂溶性色素有助于細(xì)菌的鑒定第36頁(yè)/共50頁(yè)④抗生素

某些微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的能抑制或殺死其它病原微生物（或腫瘤細(xì)胞）的物質(zhì)⑤細(xì)菌素

由一些菌株產(chǎn)生的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，

抗菌譜窄，只能作用于同種或近緣關(guān)系的菌種，故只能用于細(xì)菌的分型⑥維生素

如大腸桿菌可合成VitB、K等

第37頁(yè)/共50頁(yè)毒素和侵襲性酶熱原質(zhì)色素—細(xì)菌的鑒別細(xì)菌素—細(xì)菌分型、流行病學(xué)調(diào)查抗生素維生素致病性治療第38頁(yè)/共50頁(yè)五細(xì)菌的人工培養(yǎng)第39頁(yè)/共50頁(yè)（一）培養(yǎng)基

培養(yǎng)基（culturemedium）：

由人工方法配制而成的，專(zhuān)供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)物制品

基礎(chǔ)培養(yǎng)基

增菌培養(yǎng)基

選擇培養(yǎng)基

鑒別培養(yǎng)基

厭氧培養(yǎng)基第40頁(yè)/共50頁(yè)按物理狀態(tài)分類(lèi)液體培養(yǎng)基（1.5）固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基（0.3-0.5）

液體培養(yǎng)基固體斜面培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基第41頁(yè)/共50頁(yè)（二）細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)現(xiàn)象混濁：大多數(shù)細(xì)菌沉淀：鏈狀生長(zhǎng)的細(xì)菌菌膜：專(zhuān)性需氧菌，如結(jié)核桿菌、枯草桿菌第42頁(yè)/共50頁(yè)液體培養(yǎng)基沉淀生長(zhǎng)混濁生長(zhǎng)表面生長(zhǎng)第43頁(yè)/共50頁(yè)

固體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)情況

分離培養(yǎng)：

菌落（colony）：

單個(gè)細(xì)菌分裂繁殖成一堆肉眼可見(jiàn)的細(xì)菌集團(tuán)第44頁(yè)/共50頁(yè)半固體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)情況

有鞭毛細(xì)菌：

擴(kuò)散生長(zhǎng)，周?chē)鷾啙?/p>

無(wú)鞭毛細(xì)菌：

沿穿刺線生長(zhǎng)，周?chē)该鞯?5頁(yè)/共50頁(yè)三人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途1.在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用（1）.感染性疾病的病原學(xué)診斷（2）.細(xì)菌學(xué)的研究（3）.生物制品的制備2.在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用3.在基因工程中的應(yīng)用第46頁(yè)/共50頁(yè)六細(xì)菌的分類(lèi)第47