02A细菌的生理文档资料.ppt

一一、细菌的化学组成、细菌的化学组成：：包括水、无机盐、蛋白包括水、无机盐、蛋白质、糖类质、糖类carbohydratecarbohydrate 、脂质和核酸等脂质和核酸等第第一一节节 细细菌菌的的理理化化性性状状Physical and Chemical Property of BacteriaPhysical and Chemical Property of Bacteria 二、细菌的物理性状二、细菌的物理性状：： 光学性质光学性质光学性质光学性质Optical property, Optical property, 半透明体半透明体半透明体半透明体 TranslucenceTranslucence 表面积表面积表面积表面积 Surface proportions Surface proportions ；；；； 大大大大 带电现象带电现象带电现象带电现象Electronic phenomenaElectronic phenomena；；；；一般带负电一般带负电一般带负电一般带负电 半透性半透性半透性半透性semi-permeabilitysemi-permeability 渗透压渗透压渗透压渗透压 Osmotic pressureOsmotic pressure 内部渗透压高内部渗透压高内部渗透压高内部渗透压高 一、细菌营养类型一、细菌营养类型 自养菌自养菌 autotroph:autotroph: 以简单的无机物为原料,利用COCO2 2等作为碳源,利用N N2 2 NHNH3 3等作为氮源,合成菌体成分,为自然界正常菌群。

异异养养菌菌 heterotroph:heterotroph:只能以有机物为原料,如蛋白质,糖类等合成菌体成分获得能量, 病原菌都是异养菌病原菌都是异养菌. . 第二节第二节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖二、细菌的营养物质二、细菌的营养物质 水：水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与营养物质必须先溶于水，营养的吸收与 代谢均需有水才能进行代谢均需有水才能进行氮氮源源NitrogenNitrogen：：来来源源于于氨氨基基酸酸、、蛋蛋白白质质等等，，合合成成菌体成分菌体成分碳源碳源CarbonCarbon：：来源于糖类，提供能量来源于糖类，提供能量无无机机盐盐Inorganic Inorganic saltsalt：：钾钾、、钠钠、、钙钙、、镁镁、、磷磷、、硫硫等等生长因子生长因子：生长必需但自身不能合成的物质：生长必需但自身不能合成的物质，， 如维生素、氨基酸等如维生素、氨基酸等被动扩散被动扩散: High----low: High----low 主主动动转转运运系系统统:1:1. .依依赖赖于于周周浆浆间间隙隙结结合合蛋蛋白白的的转转运运系系统统;2;2. .化化学学渗渗透透驱驱使使转转运运系系统统;3;3. .基团转移基团转移 三、细菌摄取营养物质的机制三、细菌摄取营养物质的机制四、影响细菌生长的环境因素四、影响细菌生长的环境因素1.1.1.1.营养物质营养物质营养物质营养物质 nutritional substancenutritional substance2.2.2.2.氢氢氢氢离离离离子子子子浓浓浓浓度度度度( ( ( (pHpH) ) ) )concentration concentration hydrogenionhydrogenion 多多多多数数数数病病病病原原原原菌菌菌菌最最最最适适适适pHpH为为为为7.2~7.6 7.2~7.6 3.3.3.3.温度温度温度温度 temperaturetemperature: : 多数病原菌最适多数病原菌最适多数病原菌最适多数病原菌最适3737℃℃℃℃4.4.气体气体气体气体 gasgas: : O2 O2和和CO2CO2 1 1）专性需氧菌）专性需氧菌）专性需氧菌）专性需氧菌obligate aerobeobligate aerobe: : 结核杆菌结核杆菌结核杆菌结核杆菌2 2）专性厌氧菌）专性厌氧菌）专性厌氧菌）专性厌氧菌 obligate anaerobeobligate anaerobe: : 破伤风梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌3 3）兼性厌氧菌）兼性厌氧菌）兼性厌氧菌）兼性厌氧菌facultative anaerobefacultative anaerobe: :多数病原菌多数病原菌多数病原菌多数病原菌4 4）微需氧菌）微需氧菌）微需氧菌）微需氧菌microaerophilic bacteriummicroaerophilic bacterium: :空肠弯曲菌空肠弯曲菌空肠弯曲菌空肠弯曲菌5%5%CO2CO2对细菌的生长也很重要。

大部分细菌在新陈代谢过程中产生的对细菌的生长也很重要大部分细菌在新陈代谢过程中产生的对细菌的生长也很重要大部分细菌在新陈代谢过程中产生的对细菌的生长也很重要大部分细菌在新陈代谢过程中产生的CO2CO2可满可满可满可满足需要 5.5.渗透压渗透压渗透压渗透压Osmotic pressureOsmotic pressure: : 一般培养基渗透压适于大多数细菌一般培养基渗透压适于大多数细菌一般培养基渗透压适于大多数细菌一般培养基渗透压适于大多数细菌五、细菌的生长繁殖五、细菌的生长繁殖 细菌个体的生长繁殖细菌个体的生长繁殖 无性二分裂二分裂（binary fission) 繁殖繁殖；；繁殖速繁殖速度一般度一般2020- -30 30 min 一代一代，，结核分枝杆菌需18-20h. 中介体介导中介体介导GG+ +菌分裂菌分裂 生长曲线生长曲线迟缓期迟缓期迟缓期迟缓期 对数期对数期对数期对数期 稳定期稳定期稳定期稳定期 衰退期衰退期衰退期衰退期适应适应形态染色形态染色,生理活性生理活性典型典型产芽产芽胞胞、、抗生素、抗生素、外毒素外毒素 死亡增加死亡增加形态显著形态显著改变改变细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖: :一定数量的纯种细菌接种液体培养基,其生长过程表现一定的规律性.Continuous culture : 在培在培养物中不断加养物中不断加入新鲜营养物入新鲜营养物质，同时移去质，同时移去其中的大量代其中的大量代谢产物谢产物 ，使，使细菌长期保持细菌长期保持对数生长状态对数生长状态细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢营营养养物物质质分分解解和和转转化化为为能能量量的的过过程程------分分解解代谢代谢 Catabolic Catabolic 所所产产生生的的能能量量用用于于细细胞胞组组分分的的合合成成------合合成成代谢代谢 anabolicanabolic 第三节第三节 细菌的新陈代谢和能量转换细菌的新陈代谢和能量转换 Bacterial metabolism and energy Bacterial metabolism and energy conversion conversion 一、一、细菌的能量细菌的能量代谢代谢 Energy metabolism of bacteriaEnergy metabolism of bacteria 复杂分子复杂分子（有机物）（有机物）分解代谢酶系分解代谢酶系分解代谢酶系分解代谢酶系合成代谢酶系合成代谢酶系合成代谢酶系合成代谢酶系简单分子简单分子+ ATP+ [H]二、细菌的二、细菌的代谢代谢产物产物 Bacterial metabolites Bacterial metabolites 分解代谢产物和生化反应分解代谢产物和生化反应 细菌对糖细菌对糖, ,蛋白质的分解能力的不同蛋白质的分解能力的不同, ,因而代谢因而代谢产物各异产物各异, ,利用生物化学方法鉴别不同细菌利用生物化学方法鉴别不同细菌称为称为细菌的生化反应细菌的生化反应(C(Chemical test for bacteria).糖糖发发酵酵试试验验 Sugar fermentation: 大大肠肠埃埃希希菌分解乳糖菌分解乳糖, ,产酸产气产酸产气; ;伤寒沙门菌不分解乳糖伤寒沙门菌不分解乳糖。

 VP试验试验: 大肠杆菌（大肠杆菌（-））,产气杆菌（产气杆菌（+）） 2丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇二乙酰二乙酰＋＋胍基胍基 甲基红试验甲基红试验: : 大肠杆菌（大肠杆菌（+ +））, ,产气杆菌（产气杆菌（- -）） 丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇pH﹥5.4 橘黄色橘黄色 阴性阴性枸枸橼橼酸酸盐盐利利用用试试验验: :产产产产气气气气杆杆杆杆菌菌菌菌以以以以枸枸枸枸橼橼橼橼酸酸酸酸盐盐盐盐为为为为碳碳碳碳源源源源、、、、以以以以铵铵铵铵盐盐盐盐为为为为氮氮氮氮源源源源→→分分分分解解解解铵铵铵铵盐盐盐盐产产产产氨氨氨氨（（（（碱碱碱碱性性性性））））→→指指指指示示示示剂剂剂剂淡淡淡淡绿变深蓝为阳性绿变深蓝为阳性绿变深蓝为阳性绿变深蓝为阳性 吲吲哚哚试试验验 Indol test: 大大大大肠肠肠肠杆杆杆杆菌菌菌菌有有有有色色色色氨氨氨氨酸酸酸酸酶酶酶酶，，，，分分分分解色氨酸产生吲哚解色氨酸产生吲哚解色氨酸产生吲哚解色氨酸产生吲哚（分解色氨基）（分解色氨基）对二氨基苯甲醛对二氨基苯甲醛 硫硫化化氢氢试试验验: :变变变变形形形形杆杆杆杆菌菌菌菌, , , ,沙沙沙沙门门门门菌菌菌菌分分分分解解解解含含含含硫硫硫硫氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸产产产产生硫化氢生硫化氢生硫化氢生硫化氢→→遇铅或铁离子生成黑色的硫化物遇铅或铁离子生成黑色的硫化物遇铅或铁离子生成黑色的硫化物遇铅或铁离子生成黑色的硫化物铁质双糖培养基尿素酶试验尿素酶试验 变变形形杆杆菌菌有有尿尿素素酶酶，，可可分分解解尿尿素素产产生生氨氨→培培养养基基变变碱碱→酚酚红红指指示示剂剂显显红红色色IMViC试验I I：：：： 吲哚试验吲哚试验吲哚试验吲哚试验MM：：：： 甲基红试验甲基红试验甲基红试验甲基红试验ViVi：：：： VPVP试验试验试验试验C C：：：：枸枸枸枸橼橼橼橼酸酸酸酸盐盐盐盐利利利利用用用用实实实实验验验验，，，，常常常常用用用用于于于于鉴鉴鉴鉴定定定定肠肠肠肠道道道道杆杆杆杆菌菌菌菌，，，，如如如如大大大大肠肠肠肠埃埃埃埃希希希希菌菌菌菌+ + + + + + + + - - - - - - - -，，，，产产产产气杆菌气杆菌气杆菌气杆菌- - + +- - + +- - + +- - + +。

合成代谢产物合成代谢产物 热原质热原质 pyrogen: 多由多由G-G-细菌合成的一种细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质大多数是注入人体内引起发热反应的物质大多数是G G- -菌的脂多糖菌的脂多糖(LPS)(LPS) 特点特点: : 热原质耐高热原质耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏（温，高压蒸汽灭菌不能破坏（121℃121℃，，2020 minmin），），250℃250℃ 高温干烤才能破坏高温干烤才能破坏 意义:生生物物制制品品检检测测指指标标. . 热原质在人类的生活环境中普遍存在在制备和使用注射药品过程中应严格无菌操作，防止革兰阴性细菌或热原质污染毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶 toxins and invasive enzymesv内毒素内毒素内毒素内毒素 ( (endotoxinendotoxin) ) : : : : GG－－－－菌的脂多糖菌的脂多糖菌的脂多糖菌的脂多糖v外外外外毒毒毒毒素素素素 ( (exotoxinexotoxin) ) : : : : GG＋＋＋＋菌菌菌菌和和和和少少少少数数数数GG－－－－菌菌菌菌产产产产生生生生的的的的蛋蛋蛋蛋白质白质白质白质v侵侵侵侵袭袭袭袭性性性性酶酶酶酶: : : :损损损损伤伤伤伤机机机机体体体体组组组组织织织织, , , ,促促促促进进进进细细细细菌菌菌菌侵侵侵侵袭袭袭袭和和和和扩扩扩扩散散散散, , , ,如如如如卵卵卵卵磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶（（（（产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌 ））））, , , ,透明质酸酶（链球菌）透明质酸酶（链球菌）透明质酸酶（链球菌）透明质酸酶（链球菌）。

抗生素抗生素抗生素抗生素antibiotics:antibiotics:由微生物产生的一类能抑制或杀死其由微生物产生的一类能抑制或杀死其由微生物产生的一类能抑制或杀死其由微生物产生的一类能抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的物质他微生物或肿瘤细胞的物质他微生物或肿瘤细胞的物质他微生物或肿瘤细胞的物质细菌素细菌素细菌素细菌素bacteriocinsbacteriocins: :由某些菌株产生的一类仅对亲缘关由某些菌株产生的一类仅对亲缘关由某些菌株产生的一类仅对亲缘关由某些菌株产生的一类仅对亲缘关系较近的细菌有抗菌作用的物质系较近的细菌有抗菌作用的物质系较近的细菌有抗菌作用的物质系较近的细菌有抗菌作用的物质只能杀伤有亲缘只能杀伤有亲缘只能杀伤有亲缘只能杀伤有亲缘关系的细菌关系的细菌关系的细菌关系的细菌; ; ; ;如大肠菌素无治疗意义，有助于细菌如大肠菌素无治疗意义，有助于细菌如大肠菌素无治疗意义，有助于细菌如大肠菌素无治疗意义，有助于细菌分型分型分型分型维生素维生素维生素维生素vitamins:vitamins:某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如B B族维生素族维生素族维生素族维生素, , , ,V VK.K.色色素素pigment：：金金葡葡菌菌——金金黄黄色色色色素素( (脂脂溶溶性性),),铜铜绿绿假假单单胞胞菌菌——- -绿绿色色色色素素( (水水溶溶性性););可可用用于于细细菌鉴别菌鉴别第四节第四节 细菌的人工培养细菌的人工培养Artificial Cultivation for Bacteria 培养基培养基 culture mediumculture medium: : 由人工方法配置的供微生物生长繁殖的混合物。

一、一、培养基分类培养基分类: : 按功能分：按功能分： 按物理性状分：按物理性状分： 基础培养基基础培养基 　　液体培养基　　液体培养基 增菌培养基增菌培养基 　　　　 固体培养基固体培养基 选择培养基选择培养基 　　　　 半固体培养基半固体培养基 鉴别培养基鉴别培养基 厌氧培养基厌氧培养基 液体培养基液体培养基 固体斜面培养基固体斜面培养基 半固体培养基半固体培养基沉沉淀淀生生长长混混浊浊生生长长表表面面生生长长 液体培养基中生长现象液体培养基中生长现象液体培养基中生长现象液体培养基中生长现象: : 混浊混浊混浊混浊：：：：大多数细菌大多数细菌大多数细菌大多数细菌; ; 沉淀沉淀沉淀沉淀：：：：链状生长的细菌链状生长的细菌链状生长的细菌链状生长的细菌; ; 菌膜菌膜菌膜菌膜：：：：专性需氧菌，如结核杆菌、专性需氧菌，如结核杆菌、专性需氧菌，如结核杆菌、专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌枯草杆菌枯草杆菌枯草杆菌 二、二、细菌在培养基中的生长现象细菌在培养基中的生长现象 固固体体培培养养基基中中生生长长情情况况 分分离离培培养养：：将将标标本本或或培培养养物物划划线线接接种种在在固固体体培培养养基基的的表表面面，，因因划划线线的的分分散散作作用用，，使使许许多多原原混混杂杂的的细细菌菌在在固固体体培培养养基基表面上散开。

表面上散开 菌菌落落（（colony））：：单单个个细细菌菌分分裂裂繁繁殖殖成成一一堆堆肉眼可见的细菌集团肉眼可见的细菌集团半固体培养基中生长情况半固体培养基中生长情况 有鞭毛细菌：有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊扩散生长，周围浑浊无鞭毛细菌：无鞭毛细菌： 沿穿刺线生长，周围透明沿穿刺线生长，周围透明细菌在培养基中的生长情况细菌在培养基中的生长情况 固体平板：固体平板： 用于用于分离培养分离培养 isolation by cultivationisolation by cultivation 菌落菌落 colonycolony 液体液体：：增菌增菌 半固体半固体：：浑浊浑浊, ,沉淀沉淀沉淀沉淀, , , ,菌膜菌膜菌膜菌膜 动力动力( (有有, ,无鞭毛无鞭毛) )纯培养纯培养 pure culture pure culture 保存菌种保存菌种三、三、人工培养细菌的用途人工培养细菌的用途在医学中的应用在医学中的应用 1.感染性疾病的病原学诊断感染性疾病的病原学诊断 2.细菌学的研究细菌学的研究 3.生物制品的制备生物制品的制备在工农业生产中的应用在工农业生产中的应用 在基因工程中的应用在基因工程中的应用  属属( (genera): 生生物物学学性性状状相相近近的的种种构构成成. .如如如如金金金金黄黄黄黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌属于葡萄球菌属。

色葡萄球菌、表皮葡萄球菌属于葡萄球菌属色葡萄球菌、表皮葡萄球菌属于葡萄球菌属色葡萄球菌、表皮葡萄球菌属于葡萄球菌属 种种( (species): 生物学性状基本相同的细菌群构成,为为为为细菌的基本分类单位细菌的基本分类单位细菌的基本分类单位细菌的基本分类单位 型型( (type): 同同同同一一一一种种种种细细细细菌菌菌菌基基基基本本本本性性性性状状状状相相相相同同同同，，，，而而而而某某某某些些些些方方方方面面面面的特征的特征的特征的特征有微小差异，可分为不同的型别可分为不同的型别可分为不同的型别可分为不同的型别 株株( (strain): 对对对对不不不不同同同同来来来来源源源源的的的的同同同同一一一一菌菌菌菌种种种种的的的的细细细细菌菌菌菌称称称称为为为为该该该该菌的不同菌株菌的不同菌株菌的不同菌株菌的不同菌株 第五节第五节 细菌的分类细菌的分类 Bacterial taxonomyBacterial taxonomy金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus结核分枝杆菌结核分枝杆菌 Mycobacterium tuberculosis命名：拉丁文双名法命名：拉丁文双名法大肠埃希菌大肠埃希菌——Escherichia coli ↑ ↑ 属名属名 种名种名思考题思考题1.1.细菌的生长繁殖条件是什么？细菌的生长繁殖条件是什么？2.2.什么是细菌生长曲线？细菌生长曲线分什么是细菌生长曲线？细菌生长曲线分哪哪4 4个阶段？个阶段？3.3.细细菌菌根根据据对对氧氧的的需需要要程程度度分分为为哪哪几几种种类类型？型？4.4.细菌合成代谢产物有哪几种？细菌合成代谢产物有哪几种？5.什么是培养基及分离培养,简述细菌在培养基上的生长状态。