病原生物學(xué)-教程-第三章-細(xì)菌的生理

第三章

細(xì)菌的生理病原生物學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握：細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件、繁殖方式、繁殖速度及規(guī)律，細(xì)菌代謝產(chǎn)物及醫(yī)學(xué)意義。熟悉：細(xì)菌的在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象，細(xì)菌人工培養(yǎng)的意義。了解：細(xì)菌的理化性狀、營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型。第一節(jié)

細(xì)菌的理化性狀一、細(xì)菌的化學(xué)組成細(xì)菌同其他生物細(xì)胞相似，含有多種化學(xué)成分，包括水、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂質(zhì)和核酸等。水分占細(xì)胞總重量的75%~90%。細(xì)菌特有的化學(xué)成分，如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等，這些物質(zhì)在真核細(xì)胞中還未發(fā)現(xiàn)。第一節(jié)

細(xì)菌的理化性狀二、細(xì)菌的物理性狀1.光學(xué)性質(zhì)

細(xì)菌為半透明體。當(dāng)光線照射至細(xì)菌，部分被吸收，部分被折射，故細(xì)菌懸液呈渾濁狀態(tài)，菌數(shù)越多濁度越大，因此可使用比濁法或分光光度計(jì)可粗略地估計(jì)細(xì)菌的數(shù)量。根據(jù)細(xì)菌這種光學(xué)性質(zhì)，可用相差顯微鏡觀察其形態(tài)和結(jié)構(gòu)。第一節(jié)

細(xì)菌的理化性狀2.帶電現(xiàn)象

細(xì)菌固體成分的50%~80%是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由兼性離子氨基酸組成。G+菌的pH為2~3，而G-菌的pH為4~5，故在近中性或弱堿性環(huán)境中，細(xì)菌均帶負(fù)電荷。細(xì)菌的帶電現(xiàn)象與細(xì)菌的染色反應(yīng)、凝集反應(yīng)、抑制和殺菌作用等都有密切關(guān)系。第一節(jié)

細(xì)菌的理化性狀3.表面積

細(xì)菌體積微小，相對(duì)表面積大，有利于同外界進(jìn)行物質(zhì)交換。因此，細(xì)菌的代謝旺盛，繁殖迅速。第一節(jié)

細(xì)菌的理化性狀4.滲透壓

細(xì)菌體內(nèi)含有高濃度的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽，一般G+菌的滲透壓高達(dá)2026.5~2533.1kPa(20~25個(gè)大氣壓)，G-菌為506.6~608.0kPa(5~6個(gè)大氣壓)。細(xì)菌所處一般環(huán)境相對(duì)低滲，但有堅(jiān)韌細(xì)胞壁用以抵抗低滲的外界環(huán)境不致崩裂死亡。第一節(jié)

細(xì)菌的理化性狀5.半透性

細(xì)菌的細(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(guò)，有利于吸收營(yíng)養(yǎng)和排出代謝產(chǎn)物。

第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖一、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型不同種類(lèi)的細(xì)菌的酶系統(tǒng)不同，代謝活性各異，因而對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求也各不相同。根據(jù)細(xì)菌所利用的能源和碳源的不同，可將細(xì)菌分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌兩大營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖1.自養(yǎng)菌（autotroph）

該類(lèi)菌以簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物為原料，如利用CO2、CO32-作為碳源，利用N2、NH3、NO3-等作為氮源，合成菌體成分。這類(lèi)細(xì)菌所需能量若來(lái)自無(wú)機(jī)物的氧化稱(chēng)為化能自養(yǎng)菌，若通過(guò)光合作用獲得能量，稱(chēng)為光能自養(yǎng)菌。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖2.異養(yǎng)菌（hererotroph）

該類(lèi)菌必須以多種有機(jī)物為原料，如蛋白質(zhì)、糖類(lèi)等，才能合成菌體成分而獲得能量。異養(yǎng)菌包括腐生菌和寄生菌。腐生菌以動(dòng)植物尸體、腐敗食物等作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；寄生菌寄生于活體內(nèi)，從宿主的有機(jī)物獲得營(yíng)養(yǎng)。所有的病原菌都是異養(yǎng)菌，其中大部分屬寄生菌。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖二、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖必須供給必需各種營(yíng)養(yǎng)成分，包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源和生長(zhǎng)因子等。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖1．水

細(xì)菌生命活動(dòng)必須有水。營(yíng)養(yǎng)吸收、滲透和分泌等都以水為媒介，新陳代謝必須在有水的環(huán)境中才能進(jìn)行，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)約80%是水。2．碳源

細(xì)菌利用無(wú)機(jī)或有機(jī)碳化合物構(gòu)建菌體并作為能量的來(lái)源。病原菌主要利用糖類(lèi)獲得碳。3．氮源

病原菌主要利用有機(jī)氮化物，如氨基酸、蛋白胨等獲得氮，主要用于合成菌體成分。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖4．無(wú)機(jī)鹽

細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖需要磷、硫、鉀、鈉、鎂、鈣、鐵等無(wú)機(jī)鹽，以及微量元素鋅、錳、銅等，其主要作用為構(gòu)成菌體成分，維持酶活性，調(diào)節(jié)滲透壓，參與轉(zhuǎn)儲(chǔ)能量，有些還與細(xì)菌毒素產(chǎn)生有關(guān)，如白喉棒狀桿菌毒素產(chǎn)生與鐵元素相關(guān)。5．生長(zhǎng)因子

某些細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所必需，但自身不能合成，必須由外界供給的物質(zhì)稱(chēng)為生長(zhǎng)因子（growthfactor），包括維生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶等。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖三、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境因素1．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以為細(xì)菌的新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖提供必要的原料和充足的能量。有些細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求苛刻，還需添加如血清、血液、組織浸出液等高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖2．氫離子濃度（pH）

每種細(xì)菌都有一個(gè)可生長(zhǎng)的pH范圍，以及最適pH。大多數(shù)病原菌最適pH為7.2～7.6。個(gè)別細(xì)菌特殊，如霍亂弧菌需pH8.4～9.2，結(jié)核桿菌需pH6.5～6.8。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖3．溫度

各類(lèi)細(xì)菌對(duì)溫度的要求不同?？蓪⒓?xì)菌分為嗜冷菌,其生長(zhǎng)范圍為—5~30℃，最適生長(zhǎng)溫度為10~20℃；嗜溫菌,其生長(zhǎng)范圍為10~45℃，最適生長(zhǎng)溫度為20~40℃；嗜熱菌,其生長(zhǎng)范圍為25~95℃，最適生長(zhǎng)溫度為50~60℃。病原菌為嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度是人的體溫，即37℃。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖4．氣體

根據(jù)細(xì)菌代謝時(shí)對(duì)氧氣的需要不同，可將細(xì)菌分為：①專(zhuān)性需氧菌，必須在有氧條件下才能生長(zhǎng)繁殖，如結(jié)核分枝桿菌、銅綠假單胞菌等；②微需氧菌，在低氧分壓(5%～6%)下生長(zhǎng)最好，氧濃度若偏高(>10%)則有抑制細(xì)菌的作用，如空腸彎曲菌、幽門(mén)螺桿菌；第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖4．氣體

③兼性厭氧菌，兼有需氧呼吸和無(wú)氧發(fā)酵兩種功能，在有氧和無(wú)氧條件下都能生長(zhǎng)繁殖，大多數(shù)病原菌屬于此種類(lèi)型；④專(zhuān)性厭氧菌，只能在無(wú)氧條件下生長(zhǎng)繁殖，氧氣對(duì)這類(lèi)細(xì)菌不僅無(wú)用，反而有害，如破傷風(fēng)梭菌、脆弱類(lèi)桿菌。另外，CO2對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)也很重要，有些細(xì)菌如腦膜炎奈瑟菌和布魯菌在從標(biāo)本初次分離時(shí)需供給5%~10%的CO2，可促使細(xì)菌迅速生長(zhǎng)繁殖。第二節(jié)

細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖5．滲透壓一般培養(yǎng)基的鹽濃度和滲透壓對(duì)大多數(shù)細(xì)菌是安全的，少數(shù)細(xì)菌如嗜鹽菌需要在高濃度的（30g/L）NaCl環(huán)境中才能生長(zhǎng)良好。第三節(jié)

細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖（一）細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖細(xì)菌一般以簡(jiǎn)單的二分裂（binaryfission）方式進(jìn)行無(wú)性繁殖。細(xì)菌分裂數(shù)量倍增的所需時(shí)間稱(chēng)為代時(shí)，大多數(shù)細(xì)菌為20～30min，少數(shù)細(xì)菌繁殖速度較慢，如結(jié)核分枝桿菌的代時(shí)達(dá)18～20h。第三節(jié)

細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖（二）細(xì)菌群體生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律將細(xì)菌接種于適宜的液體培養(yǎng)基中，間隔不同時(shí)間取樣測(cè)定活菌數(shù)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)、活菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，可繪出一條反映細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖規(guī)律的曲線，稱(chēng)生長(zhǎng)曲線（growthcurve）（圖3-1）,顯示出細(xì)菌群體生長(zhǎng)繁殖過(guò)程的規(guī)律性。第三節(jié)

細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖圖3-1大腸埃希菌的生長(zhǎng)曲線第三節(jié)

細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖根據(jù)生長(zhǎng)曲線，細(xì)菌群體生長(zhǎng)繁殖大致分為4個(gè)時(shí)期：①遲緩期(lagphase)：通常為培養(yǎng)最初的1～4h。此期菌體增大、代謝活躍，但分裂遲緩，菌數(shù)增加不明顯，是細(xì)菌適應(yīng)新環(huán)境的階段；②對(duì)數(shù)期(logarithmicphase)：培養(yǎng)至8～18h。此期細(xì)菌大量分裂，以幾何級(jí)數(shù)恒定快速增殖，菌數(shù)呈對(duì)數(shù)直線上升，細(xì)菌的大小、形態(tài)、染色性、生物活性等都較典型，對(duì)抗生素最敏感，是研究細(xì)菌生物學(xué)性狀的最佳時(shí)期；第三節(jié)

細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖根據(jù)生長(zhǎng)曲線，細(xì)菌群體生長(zhǎng)繁殖大致分為4個(gè)時(shí)期：③穩(wěn)定期(stationaryphase)：由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、毒性代謝產(chǎn)物的積聚、pH的下降等因素的影響，細(xì)菌繁殖速度減慢，而死亡數(shù)上升，活菌數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定，細(xì)菌可發(fā)生性狀改變，產(chǎn)生外毒素或抗生素，形成芽胞等；④衰退期(declinephase)：細(xì)菌繁殖速度繼續(xù)減慢或停止，死亡數(shù)繼續(xù)上升，死菌數(shù)超過(guò)活菌數(shù)，細(xì)菌的外形明顯改變，代謝活動(dòng)停滯，難以辨認(rèn)。第四節(jié)

細(xì)菌的能量代謝各種細(xì)菌生物氧化的底物主要是糖類(lèi)，在生物氧化中，以有機(jī)物作為受氫體的稱(chēng)為發(fā)酵；以無(wú)機(jī)物為受氫體的稱(chēng)為呼吸，其中以氧分子作為受氫體的稱(chēng)為有氧呼吸，以其他無(wú)機(jī)物（硝酸鹽、硫酸鹽等）為受氫體的稱(chēng)為厭氧呼吸。大多數(shù)病原性細(xì)菌只進(jìn)行需氧呼吸和發(fā)酵。第四節(jié)

細(xì)菌的能量代謝現(xiàn)以葡萄糖為例，簡(jiǎn)述細(xì)菌的能量代謝。1.糖酵解糖酵解是大多數(shù)細(xì)菌共有的基本代謝途徑，有些專(zhuān)性厭氧菌產(chǎn)能的唯一途徑。反應(yīng)最終的受氫體為未徹底氧化的中間代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生能量遠(yuǎn)比需氧呼吸少，1分子葡萄糖可生成2分子丙酮酸，產(chǎn)生2分子ATP和2分子NADH+H+。關(guān)于丙酮酸以后的代謝隨細(xì)菌的種類(lèi)不同而異。第四節(jié)

細(xì)菌的能量代謝現(xiàn)以葡萄糖為例，簡(jiǎn)述細(xì)菌的能量代謝。2.需氧呼吸

1分子量葡萄糖在有氧條件下徹底氧化，生成CO2和H2O，并產(chǎn)生38分子ATP。需氧呼吸中，葡萄糖經(jīng)EMP途徑生成丙酮酸，后者脫羧產(chǎn)生乙酰輔酶A后進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化，然后將脫出的氫進(jìn)入電子傳遞鏈進(jìn)行氧化磷酸化，最終以分子氧作為受氫體。需氧菌和兼性厭氧菌進(jìn)行需氧呼吸。第四節(jié)

細(xì)菌的能量代謝現(xiàn)以葡萄糖為例，簡(jiǎn)述細(xì)菌的能量代謝。3.厭氧呼吸

1分子葡萄糖經(jīng)厭氧糖酵解只能產(chǎn)生2分子ATP，最終以外源的無(wú)機(jī)氧（CO2、SO42-、NO3-）化物作為受氫體的一類(lèi)產(chǎn)能效率低的特殊呼吸。專(zhuān)性厭氧菌和兼性厭氧菌都能進(jìn)行厭氧呼吸。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物一、分解代謝產(chǎn)物與生化反應(yīng)各種細(xì)菌含有的酶系統(tǒng)不完全相同，對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的分解能力亦不一致，因而其代謝產(chǎn)物有別。根據(jù)此特點(diǎn)，利用生物化學(xué)方法來(lái)鑒別不同細(xì)菌稱(chēng)為細(xì)菌的生化反應(yīng)試驗(yàn)。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物常用的生化反應(yīng)如下：1．糖發(fā)酵試驗(yàn)

2．VP（Voges-Proskauer）試驗(yàn)3．甲基紅（methylred）試驗(yàn)4．枸櫞酸鹽利用(citrateutilization)試驗(yàn)5．吲哚（indole）試驗(yàn)6．硫化氫試驗(yàn)

7．尿素酶試驗(yàn)第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物1．糖發(fā)酵試驗(yàn)

不同細(xì)菌分解糖類(lèi)的能力和代謝產(chǎn)物不同。例如大腸埃希菌能分解葡萄糖和乳糖，產(chǎn)生酸類(lèi)物質(zhì)（甲酸、乙酸、丙酮酸等）和氣體(CO2、H2)，結(jié)果表示為+；傷寒沙門(mén)菌缺乏相應(yīng)的酶不能分解乳糖表示為-，但能分解葡萄糖產(chǎn)酸，又因缺乏甲酸解氫酶，不能分解甲酸產(chǎn)生CO2和H2，故不產(chǎn)氣，結(jié)果表示為+。試驗(yàn)中的產(chǎn)酸可使培養(yǎng)基pH下降，酚紅指示劑變成黃色；產(chǎn)氣可用小導(dǎo)管收集觀察。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物2．VP（Voges-Proskauer）試驗(yàn)

是檢測(cè)細(xì)菌分解糖，產(chǎn)生乙酰甲基甲醇能力的試驗(yàn)。生成的乙酰甲基甲醇在堿性溶液中被氧化成二乙酰，并能與培養(yǎng)基中含胍基的化合物發(fā)生反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，此即VP試驗(yàn)陽(yáng)性。產(chǎn)氣桿菌分解葡萄糖、乳糖能產(chǎn)生乙酰甲基甲醇，VP試驗(yàn)陽(yáng)性，而大腸埃希菌不能，故VP試驗(yàn)陰性。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物3．甲基紅（methylred）試驗(yàn)

產(chǎn)氣桿菌分解糖類(lèi)產(chǎn)生的丙酮酸可縮合成中性的乙酰甲基甲醇，培養(yǎng)基最終pH將會(huì)在5.4以上，加入指示劑甲基紅后呈桔黃色，為甲基紅試驗(yàn)陰性。大腸埃希菌不能轉(zhuǎn)化丙酮酸為中性的乙酰甲基甲醇，培養(yǎng)基最終pH低于4.5，加入甲基紅試劑呈紅色，為甲基紅試驗(yàn)陽(yáng)性。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物4．枸櫞酸鹽利用(citrateutilization)試驗(yàn)

細(xì)菌若能利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源生長(zhǎng)繁殖，則可使枸櫞酸鹽培養(yǎng)基變?yōu)閴A性，使指標(biāo)劑溴麝香草酚藍(lán)由淡綠變?yōu)樯钏{(lán)色，是為枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)陽(yáng)性。產(chǎn)氣桿菌顯示陽(yáng)性反應(yīng)，大腸埃希菌則為陰性。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物5．吲哚（indole）試驗(yàn)是檢測(cè)細(xì)菌分解色氨酸產(chǎn)生吲哚能力的試驗(yàn)。有些細(xì)菌體內(nèi)含有能夠分解色氨酸的酶類(lèi)，分解色氨酸生成吲哚，吲哚無(wú)色，但加入指示劑，即吲哚試劑（對(duì)二甲基氨基苯甲醛），可生成玫瑰吲哚，呈現(xiàn)紅色反應(yīng)。大腸埃希菌、變形桿菌、霍亂弧菌為吲哚試驗(yàn)陽(yáng)性。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物6．硫化氫試驗(yàn)

是檢測(cè)細(xì)菌分解含硫氨基酸（胱氨酸，甲硫氨酸等）產(chǎn)生硫化氫能力的試驗(yàn)。有些細(xì)菌體內(nèi)含有能夠分解含硫氨基酸的酶類(lèi)，分解含硫氨基酸生成硫化氫，硫化氫與醋酸鉛或硫酸亞鐵反應(yīng)生成黑色的硫化鉛或硫化亞鐵，為硫化氫試驗(yàn)陽(yáng)性。肖氏沙門(mén)菌和鼠傷寒沙門(mén)菌，變形桿菌為陽(yáng)性反應(yīng)，大腸埃希菌為陰性反應(yīng)。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物7．尿素酶試驗(yàn)

是檢測(cè)細(xì)菌分解尿素產(chǎn)生氨的試驗(yàn)。產(chǎn)生的氨使培養(yǎng)基變堿，酚紅指示劑顯示紅色，為尿素酶試驗(yàn)陽(yáng)性。變形桿菌尿素酶試驗(yàn)陽(yáng)性。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物應(yīng)用細(xì)菌的生化反應(yīng)鑒別細(xì)菌，尤其對(duì)形態(tài)、革蘭染色反應(yīng)和培養(yǎng)特性非常相似的細(xì)菌，如腸道桿菌十分重要。在衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)檢查中常用的吲哚(I)、甲基紅(M)、VP(Vi)、枸櫞酸鹽利用(C)四種試驗(yàn)來(lái)鑒別大腸埃希菌（糞源性）和產(chǎn)氣桿菌（非糞源性），即IMViC試驗(yàn)，大腸埃希菌結(jié)果為“++--”，而產(chǎn)氣桿菌為“--++”。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物二、合成代謝產(chǎn)物細(xì)菌利用分解代謝中的產(chǎn)物和能量不斷合成菌體自身成分，如細(xì)胞壁、多糖、蛋白質(zhì)、脂肪酸、核酸等，同時(shí)還合成一些在醫(yī)學(xué)上具有重要意義的代謝產(chǎn)物。1．熱原質(zhì)(pyrogen)2．毒素和侵襲性酶3．色素(pigments)4．抗生素(antibiotic)5．細(xì)菌素(bacteriocin)6．維生素(vitamin)第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物1．熱原質(zhì)(pyrogen)也稱(chēng)致熱原，是細(xì)菌合成的一種注入人體或動(dòng)物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。產(chǎn)生熱原質(zhì)的細(xì)菌大多是革蘭陰性菌，熱原質(zhì)即其細(xì)胞壁的脂多糖。熱原質(zhì)耐高溫，在高壓蒸汽滅菌（121℃、20分鐘）亦不被破壞，250℃高溫干烤2h才能破壞熱原質(zhì)，液體中的熱原質(zhì)可用吸附劑或特制石棉板過(guò)濾除去，蒸餾法效果最好。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物2．毒素和侵襲性酶

毒素是病原菌合成的對(duì)人和動(dòng)物有毒害作用的物質(zhì)，分為內(nèi)毒素(endotoxin)和外毒素(exotoxin)兩類(lèi)。內(nèi)毒素是革蘭陰性菌細(xì)胞壁的脂多糖，當(dāng)細(xì)菌死亡崩解后釋放出來(lái)。外毒素是革蘭陽(yáng)性菌及少數(shù)革蘭陰性菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中合成并分泌到菌體外發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物2．毒素和侵襲性酶

侵襲性酶是某些細(xì)菌合成的能損傷機(jī)體組織，促使細(xì)菌在機(jī)體內(nèi)生存和擴(kuò)散的一類(lèi)酶，與細(xì)菌致病性有重要關(guān)系，如金黃色葡萄球菌的凝固酶、產(chǎn)氣莢膜梭菌的卵磷脂酶等。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物3．色素(pigments)某些細(xì)菌能產(chǎn)生不同顏色的色素，有助于鑒別細(xì)菌。細(xì)菌色素有兩種類(lèi)型：①水溶性色素，菌落帶有顏色，同時(shí)產(chǎn)生的顏色也能彌散到培養(yǎng)基或周?chē)M織，如銅綠假單胞菌產(chǎn)生的綠色色素；②脂溶性色素，由于色素不溶于水，故僅菌落顯色，菌落周?chē)囵B(yǎng)基無(wú)色，如葡萄球菌可產(chǎn)生三種不同顏色的色素，分別是金黃色、白色和檸檬色。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物4．抗生素(antibiotic)為某些微生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)能抑制或殺死某些其它微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)。大多數(shù)抗生素由放線菌和真菌產(chǎn)生，僅有多粘菌素，桿菌肽等少數(shù)抗生素由細(xì)菌產(chǎn)生。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物5．細(xì)菌素(bacteriocin)是某些細(xì)菌產(chǎn)生的一類(lèi)具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，與抗生素相比抗菌范圍狹窄，僅對(duì)與產(chǎn)生菌有親緣關(guān)系的細(xì)菌有殺傷作用，如大腸菌素（colicin）等，主要用于細(xì)菌分型和流行病學(xué)調(diào)查。第五節(jié)

細(xì)菌的代謝產(chǎn)物6．維生素(vitamin)有些細(xì)菌能合成維生素，除供自身需要外，還能分泌到周?chē)h(huán)境

中，如人類(lèi)腸道中的大腸埃希菌，合成維生素B和維生素K，也能供人體吸收利用。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)用人工方法提供細(xì)菌所需的各種條件來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌，對(duì)傳染病的診斷、治療、預(yù)防及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究等均具有重要意義。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)一、培養(yǎng)基培養(yǎng)基(culturemedium)是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。pH一般為7.2～7.6。培養(yǎng)基制成后必須經(jīng)滅菌處理。按其營(yíng)養(yǎng)組分和用途不同，分為以下幾種類(lèi)型：1．基礎(chǔ)培養(yǎng)基（basicmedium）2．增菌培養(yǎng)基(enrichmentmedium)3．鑒別培養(yǎng)基(differentialmedium)4．選擇培養(yǎng)基(selectivemedium)5．厭氧培養(yǎng)基(anaerobicmedium)第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)1．基礎(chǔ)培養(yǎng)基含有多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的基本營(yíng)養(yǎng)成分，如營(yíng)養(yǎng)肉湯（nutrientbroth）、營(yíng)養(yǎng)瓊脂（nutrientagar）、蛋白胨水等。2．增菌培養(yǎng)基在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（生長(zhǎng)因子、葡萄糖、血液、血清、酵母浸液等），供營(yíng)養(yǎng)要求較高的細(xì)菌生長(zhǎng)。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)3．鑒別培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入某種底物和指示劑，根據(jù)細(xì)菌對(duì)底物分解能力不同，產(chǎn)物亦不同，并由指示劑顯示出差別，從而鑒別細(xì)菌，如糖發(fā)酵管，伊紅美蘭培養(yǎng)基。4．選擇培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制某些細(xì)菌生長(zhǎng)，而有利于目的菌或待檢菌生長(zhǎng)，從而將后者從混雜的細(xì)菌群中選擇分離出來(lái)，如SS培養(yǎng)基，其中的膽鹽、煌綠等可抑制革蘭陽(yáng)性菌和大腸埃希菌，從而可以從糞便中分離出沙門(mén)菌和志賀菌。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)5．厭氧培養(yǎng)基專(zhuān)供厭氧菌的分離培養(yǎng)和鑒定用的培養(yǎng)基，如在培養(yǎng)基中加入肉渣、肝塊等吸氧劑的庖肉培養(yǎng)基，并在培養(yǎng)基表面用液體石蠟封閉，使培養(yǎng)基內(nèi)成為無(wú)氧環(huán)境。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)根據(jù)培養(yǎng)基物理狀態(tài)的不同，分液體、固體和半固體三大類(lèi)。①液體培養(yǎng)基：不加任何固形劑，常用于大量純種菌的繁殖，也可用于增菌及生化反應(yīng)；②固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基加入1.5%～2.5%的瓊脂，凝固即成固體培養(yǎng)基，常用于細(xì)菌的分離、純化和純種菌的保存；③半固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基加入0.3%～0.5%的瓊脂，呈凝膠狀態(tài)，常用于生化反應(yīng)和細(xì)菌動(dòng)力的檢查。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)病原菌的人工培養(yǎng)一般采用35~37℃，培養(yǎng)時(shí)間多數(shù)為18~24h，但有時(shí)需根據(jù)菌種及培養(yǎng)目的作最佳選擇，如細(xì)菌的藥物敏感試驗(yàn)則應(yīng)選用對(duì)數(shù)期的培養(yǎng)物。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)二、細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況（一）在液體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象

可表現(xiàn)為：①混濁生長(zhǎng)：大多數(shù)細(xì)菌為此；②沉淀生長(zhǎng)：見(jiàn)于少數(shù)鏈狀排列的細(xì)菌；③表面生長(zhǎng)：往往形成菌膜，專(zhuān)性需氧菌如結(jié)核分枝桿菌為此。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)（二）在固體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象將標(biāo)本或培養(yǎng)物劃線接種固體培養(yǎng)基，由于劃線的分散作用可使細(xì)菌彼此分開(kāi)，稱(chēng)為分離培養(yǎng)。一般經(jīng)過(guò)18~25h培養(yǎng)后，由單個(gè)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖形成的一個(gè)肉眼可見(jiàn)的細(xì)菌集團(tuán)，稱(chēng)為菌落(colony)。菌落代表細(xì)菌純種，挑取一個(gè)菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，生長(zhǎng)出的細(xì)菌均為純種，稱(chēng)為純培養(yǎng)(pureculture)。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)（二）在固體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象當(dāng)進(jìn)行樣品活菌計(jì)數(shù)時(shí)，以在平板培養(yǎng)基上形成的菌落數(shù)來(lái)間接確定其活菌數(shù)，以菌落形成單位(colonyformingunit，CFU)來(lái)表示。菌落的特征（大小、顏色、透明度、凸起度、表面干燥或濕潤(rùn)、光滑或粗糙、邊緣是否整齊及血平板上的溶血情況等）隨菌而異，因此，根據(jù)菌落特征，有助于鑒別細(xì)菌。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)細(xì)菌的菌落通常有三種類(lèi)型：①光滑型菌落(smoothcolony，S型)見(jiàn)于大多新分離細(xì)菌，表面光滑、濕潤(rùn)，邊緣整齊；②粗糙型菌落（roughcolony，R型）

菌落表面干燥、粗糙、邊緣多不整齊，少數(shù)如結(jié)核分枝桿菌、炭疽芽胞桿菌為此，也可由光滑型菌落變異而來(lái)；③黏液型菌落（mucouscolony，M型）

菌落粘稠、有光澤、似水珠樣，多見(jiàn)于有豐厚莢膜或黏液層的細(xì)菌，如肺炎克雷伯菌等。第六節(jié)

細(xì)菌的人工培養(yǎng)（三）在半固體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象

細(xì)菌經(jīng)穿刺接種后，