細菌的生理 完整版

細菌的生理PhysiologyofBacteria

細菌的生理：主要研究細菌的營養(yǎng)、代謝、生長繁殖等生理活動及其規(guī)律。第一節(jié)、細菌的理化性狀

第二節(jié)、細菌的營養(yǎng)與生長繁殖

第三節(jié)、細菌的新陳代謝

第四節(jié)、細菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細菌的分類

細菌的生理第一節(jié)、細菌的理化性質(zhì)一、化學組成1水

75－90％細胞重2有機物蛋白質(zhì)、脂類、糖類、核酸等

3無機離子K、Na、Fe、Mg、Ca、Cl等4

特有成分肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸（DAP）、吡啶二羧酸二、物理性狀1光學性質(zhì)半透明體液體：混濁度與細菌數(shù)成正比2表面積直徑1μm葡萄球菌1cm3表面積60000cm2意義：物質(zhì)交換3半透性物質(zhì)交換意義：染色、凝集反應、抑菌、殺菌4帶電現(xiàn)象固體成分50－80％為蛋白質(zhì)G＋菌等電點為pH2－3;G－菌等電點為pH4－5近中性或弱堿性環(huán)境中，細菌均帶負電荷，G＋菌帶得更多5滲透壓高滲，G＋菌大于G－菌意義：高鹽高糖保存食物第一節(jié)、細菌的理化性狀

第二節(jié)、細菌的營養(yǎng)與生長繁殖

第三節(jié)、細菌的新陳代謝

第四節(jié)、細菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細菌的分類

細菌的生理一、細菌的營養(yǎng)物質(zhì)

水

碳源

氮源

無機鹽

生長因子生長必需但自身不能合成的物質(zhì)自養(yǎng)菌(autotroph)

異養(yǎng)菌(heterotroph)二、細菌營養(yǎng)類型

自養(yǎng)菌（autotroph）

以無機物或光合作用合成菌體成分

異養(yǎng)菌（heterotroph）

以有機物為原料合成菌體成分化能自養(yǎng)菌、光能自養(yǎng)菌所有病原菌都是異養(yǎng)菌，大部分病原菌屬寄生菌腐生菌、寄生菌三、細菌攝取營養(yǎng)物質(zhì)的機制被動擴散主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

1.依賴于周漿間隙結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

2.化學滲透驅(qū)使轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

3.基團轉(zhuǎn)移4.特異性轉(zhuǎn)運二、影響細菌生長的因素1營養(yǎng)物質(zhì)2PH（與酶活性相關(guān)）病原菌：一般最適pH為7.2－7.6嗜堿菌：霍亂弧菌pH8.4－9.2嗜酸菌：結(jié)核分枝桿菌pH6.5－6.8多數(shù)細菌生長的pH范圍在6.0～8.03溫度(1)嗜冷菌:-5－30℃最適溫度：10～20℃(2)嗜溫菌:10－45℃最適溫度：20～40℃(3)嗜熱菌:25－95℃最適溫度：50～60℃(病原菌最適宜：37℃）專性需氧菌(obligateaerobe)

微需氧菌(microaerophilicbacterium)兼性厭氧菌(faculatativeanaerobe)

專性厭氧菌(obligateanaerobe)(1)O2

(2)CO2

4.氣體(aeration)破傷風梭菌專性厭氧菌在有氧條件下死亡的原因

2O2-+2HH2O2+O22H2O22H2O+O2H2O2+AH22H2O+ASOD觸酶過氧化物酶H2O2+O2O2+OH-+OH·Fe3+/Fe2+5.滲透壓

一般培養(yǎng)基滲透壓適于大多數(shù)細菌。（一）細菌個體的生長繁殖方式：二分裂無性繁殖五、細菌的生長繁殖速度：細菌分裂數(shù)量倍增所需的時間稱為代時(generationtime)。大多數(shù)細菌20～30min繁殖一代。（二）、細菌群體的生長繁殖（1）遲緩期1－4h（2）對數(shù)期8－18h（3）穩(wěn)定期（4）衰亡期

生長曲線5102550不同生長期的意義

遲緩期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期

lagphaselogstationarydecline

適應階段快速生長速度減慢死亡增加

形態(tài)染色

產(chǎn)芽胞、抗形態(tài)顯著生理活性生素、外毒素改變

典型怎樣使細菌長期保持對數(shù)生長狀態(tài)，即連續(xù)培養(yǎng)(continuouscultureofmicroorganism)？

連續(xù)培養(yǎng)裝置

在培養(yǎng)物中不斷加入新鮮營養(yǎng)物質(zhì)，同時移去其中的大量代謝產(chǎn)物，使細菌長期保持對數(shù)生長狀態(tài)。第一節(jié)、細菌的理化性狀

第二節(jié)、細菌的營養(yǎng)與生長繁殖

第三節(jié)、細菌的新陳代謝

第四節(jié)、細菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細菌的分類

細菌的生理細菌新陳代謝包括分解代謝與合成代謝營養(yǎng)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為能量的過程：分解代謝所產(chǎn)生的能量用于細胞組分的合成：合成代謝一、細菌的能量代謝1發(fā)酵（1）概念以有機物為受氫體的代謝過程（2）分類a)EMP途徑b)磷酸戍糖途徑2需氧呼吸以分子氧為受氫體的代謝過程3厭氧呼吸以其他無機物為受氫體的代謝過程利用不同種類的細菌在物質(zhì)分解過程中生成不同產(chǎn)物的特點（具有不同或不完全相同的酶），以鑒別或區(qū)別不同的細菌而設(shè)計的實驗技術(shù)稱細菌的生化反應或生化試驗（chemicaltestforbacteria)。生化試驗大多利用化學指示劑以利觀察。一、分解代謝產(chǎn)物及生化反應對糖的發(fā)酵甲基紅試驗單糖發(fā)酵試驗VP試驗對蛋白質(zhì)的分解吲哚試驗硫化氫試驗其它試驗枸櫞酸鹽利用試驗尿素酶試驗臨床常用的生化反應（1）單糖發(fā)酵試驗試劑：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＋原理：葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇→二乙?！t色化合物

（2）VP（Voges-Proskauer）試驗試劑：葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基

A：35℃4h后仍如故者即為陰性－結(jié)果判斷B：紅色＋胍基化合物原理：葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇

葡萄糖→丙酮酸PH<4.5

-+（3）甲基紅（methylred）實驗試劑：葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑-甲基紅試劑

A：橘黃色為陰性

－結(jié)果判斷B：紅色為弱陽性

C：紅色＋＋PH>6.2原理：利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源，分解枸櫞酸鹽，使培養(yǎng)基變堿性。

A：不變色－結(jié)果判斷B：深藍色＋（4）枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗

試劑：枸櫞酸鹽培養(yǎng)基指示劑：溴麝香草酚蘭指示劑原理：色氨酸吲哚玫瑰吲哚

吲哚試劑（5）I-吲哚（indol）試驗試劑：葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑：二甲基氨基苯甲醛

A：不變色－結(jié)果判斷B：玫瑰紅＋IMViC試驗I-吲哚（indol）試驗M-甲基紅（methylred）試驗V-VP（Voges-Proskauer）試驗C-枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗

IMViC試驗大腸埃希菌++--

產(chǎn)氣桿菌--++

如:

大腸桿菌能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣，傷寒沙門菌、痢疾桿菌等腸道致病菌不能分解乳糖，借此可區(qū)分腸道致病菌與非致病菌。

又如:試劑：含有胱氨酸及醋酸鉛（或硫酸亞鐵）的培養(yǎng)基原理：凡能分解含S氨基酸細菌，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：

A：無黑色沉淀－B：有黑色沉淀＋（6）硫化氫（H2S）試驗（7）尿素酶試驗尿素酶試驗（＋）紅色尿素變形桿菌氨（尿素酶）(酚紅做指示劑）二、合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學上的意義（1）熱原質(zhì)（pyrogen）／致熱原概念：熱原質(zhì)是細菌合成的、可引起人／動物發(fā)生發(fā)熱反應的物質(zhì)。多數(shù)G－菌LPS（2）毒素與侵襲性酶（toxinandinvasiveenzymes）a)毒素內(nèi)毒素外毒素G－菌LPS，菌體死亡游離出來。多數(shù)G＋菌，少數(shù)G－菌分泌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。b)侵襲性酶透明質(zhì)酸酶、鏈激酶、鏈道酶等（3）色素（pigment）a)水溶性色素b)脂溶性色素銅綠假單胞菌金黃色葡萄球菌（4）抗生素（antibiotics）概念:大多由真菌和放線菌產(chǎn)生能抑制或殺死其他微生物或腫瘤細胞的物質(zhì)（5）細菌素（bacteriocins）概念:對有親緣關(guān)系的細菌有殺傷作用（6）維生素（vitamin）大腸埃希菌：VitB、VitK毒素和侵襲性酶熱原質(zhì)色素—細菌的鑒別細菌素—細菌分型、流行病學調(diào)查抗生素維生素致病性治療第一節(jié)、細菌的理化性狀

第二節(jié)、細菌的營養(yǎng)與生長繁殖

第三節(jié)、細菌的新陳代謝

第四節(jié)、細菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細菌的分類

細菌的生理一、培養(yǎng)細菌的方法分離培養(yǎng)：純培養(yǎng)：挑單菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，可生長出來大量的純種細菌。將標本或培養(yǎng)物劃線接種在固體培養(yǎng)基的表面，因劃線的分散作用，使許多原混雜的細菌在固體培養(yǎng)基表面上散開。

二、培養(yǎng)基用人工方法配制而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養(yǎng)物制品常用培養(yǎng)基種類厭氧培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基增菌培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基增菌動力檢測，保種分離培養(yǎng)，純化半固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基細菌的生長情況固體培養(yǎng)基中菌落（S型）菌苔菌落（R型）菌落：單個細菌分裂繁殖成一堆肉眼可見的細菌集團。菌苔：菌落在固體培養(yǎng)基上連成一片。液體培養(yǎng)基中沉淀生長混濁生長表面生長有動力有鞭毛細菌

半固體培養(yǎng)基中無動力沿穿刺線生長，周圍透明擴散生長，周圍渾濁無鞭毛細菌三、人工培養(yǎng)細菌的用途在醫(yī)學中的應用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用在基因工程中的應用1.感染性疾病的病原學診斷

2.細菌學的研究3.生物制品的制備第一節(jié)、細菌的理化性狀

第二節(jié)、細菌的營養(yǎng)與生長繁殖

第三節(jié)、細菌的新陳代謝

第四節(jié)、細菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細菌的分類

細菌的生理細菌的分類

細菌的分類層次界、門、綱、目、科、屬、種

種(species)是細菌分類的基本單位。生物學性狀基本相同的細菌群體構(gòu)成一個菌種；性狀相近關(guān)系密切的若干菌種組成一個菌屬（genus）同一菌種的各個細菌，雖性狀基本相同，但在某些方面仍有一定差異，差異較明顯的稱亞種(subspecies,subsp.)，差異小的則為型(type)。血清型(serotype)噬菌體型(phage-t