医学微生物学：第二章　细菌的生理.ppt

第二章 细菌的生理第一节细菌的理化性状一、细菌的化学组成水无机盐化合物核酸元素特有成分二、细菌的理化性状v1、光学性质v2、表面积v3、带电现象v4、半透性 v5、渗透压第二节细菌的营养与生长繁殖一、细菌的营养物质 1、水 2、碳源 3、氮源 4、无机盐 5、生长因子 v生长因子：某些细菌生长所必需的但自身不能合成，必须由外界供给的物质 如：维生素、嘧啶、嘌呤等 少数细菌还需要特殊的生长因子二、细菌摄取营养物质的机制（自学）三、细菌的营养类型 1、自养菌：以简单的无机物为原料合成菌体成分和获得能量2、异养菌：以多种有机物为原料合成菌体成分并获得能量（1）腐生菌：（以动植物尸体、腐败食物等作为营养物）（2）寄生菌：（寄生于活体内） 所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌四、影响细菌生长的因素（细菌生长繁殖的条件）v1. 营养物质v2. 适宜的酸碱度 大多数病原菌的最适PH为7.27.6v3. 温度 大多数细菌的最适温度为37 嗜冷菌：生长范围(-530 ) 最适温度(1020) 嗜温菌：生长范围(1045) 最适温度(2040) 嗜热菌：生长范围(2595) 最适温度(5060)v 4. 气体：O2、CO2、其他气体 (1） O2根据细菌对氧的要求不同将细菌分为四类： 专性需氧菌：结核杆菌 微需氧菌：幽门螺杆菌 兼性厌氧菌：大多数病原菌 专性厌氧菌：破伤风杆菌专性厌氧菌在有氧环境中不能生长的机制： 缺乏氧化还原电势高的呼吸酶细胞色素和细胞色素氧化酶 缺乏分解有毒氧基团的酶超氧化物歧化酶、触酶和过氧化物酶（2） CO2CO2孵箱烛缸CO2培养法（3）其他气体：N2， H2v5、渗透压 一般培养基的渗透压对于细菌是安全的五、细菌的生长繁殖（一）细菌个体的生长繁殖 以无性二分裂方式进行繁殖代时：细菌分裂数量倍增所需要的时间 多数细菌为2030分钟 个别细菌较慢，如结核杆菌代时为1820小时细菌的生长曲线（二）细菌群体的生长繁殖 生长曲线:（1） 迟缓期：（2） 对数期：研究细菌的生物学性状在此期（3） 稳定期：细菌代谢产物多在此期产生（4） 衰亡期：v为何会衰退？ 1、营养物质消耗，未得到补充 2、活菌不断产生代谢产物 3、死菌释放毒性物质第三节 细菌的新陈代谢v 分解代谢v 合成代谢一、细菌的能量代谢（自学）二、细菌的代谢产物v（一）分解代谢产物和细菌的生化反应1、糖发酵试验：（单糖发酵试验） 原理：各种细菌分解糖的能力及代谢产物不同,有的产酸产气,有的只产酸不产气,有的不分解，以此来鉴别细菌。

大肠杆菌 伤寒杆菌v 乳糖 （产酸产气） （不分解）v 葡萄糖 （产酸产气） + （产酸不产气）2、VP试验葡 萄 糖某些细菌分解丙 酮 酸乙酰甲基甲醇碱性环境中氧化二 乙 酰培养基中精氨酸所含胍基生成红色化合物（VP试验阳性）脱羧缩合大肠杆菌（）产气杆菌（） 产气杆菌：葡萄糖 丙酮酸 乙酰甲基甲醇 PH5.4，甲基红指示剂呈橘黄色（）3、 甲基红试验大肠杆菌：葡萄糖 丙酮酸 产生其他酸类 PH4.5 ，甲基红指示剂呈红色（）大肠杆菌（）产气杆菌（） 4、吲哚试验培养基内蛋白质中的色氨酸某些细菌具有色氨酸酶某些细菌具有色氨酸酶分解分解吲哚（靛基质）无色气体加入吲哚试剂加入吲哚试剂形成玫瑰红色吲哚大肠杆菌（）变形杆菌（）霍乱弧菌（）伤寒杆菌（）5、硫化氢试验培养基中的含硫氨基酸某些细菌能分解产生硫化氢（H2S）无色气体遇铅或亚铁离子形成黑色的硫化铅或硫化亚铁大肠杆菌、痢疾杆菌、产气杆菌 （） 变形杆菌、乙型副伤寒杆菌 （） 6、枸橼酸盐利用试验 某些细菌能利用枸橼酸盐作为唯一的碳源，在枸橼酸盐培养基上生长时，可将其分解为碳酸盐，并分解铵盐生成氨，使培养基变为碱性指示剂溴麝香草酚兰由淡绿色变成深蓝色。

大肠杆菌（）产气杆菌（） 7、尿素酶试验 含有尿素酶的细菌可分解培养基中的尿素产生氨（碱性），使酚红指示剂变红变形杆菌（+） 大肠杆菌 产气杆菌 I（吲哚） + M（甲基红） + Vi（VP试验） + C（枸橼酸盐） + 常用于鉴定肠道杆菌，合称IMViC试验v（二）合成代谢产物及医学上的意义1、热原质：引起发热反应革兰阴性菌的热原质脂多糖（内毒素）革兰阳性菌的热原质多糖特点：耐高温，蒸馏法去除效果最好 180 4h 250 45分钟 650 1分钟 2、毒素和侵袭性酶v内毒素：脂多糖v外毒素：蛋白质（某些细菌在代谢过程中产生并分泌至菌体外的一种毒性物质）v酶：透明质酸酶、链激酶、链道酶等 3、色素 产生需一定条件营养丰富，氧气充足、温度适宜 v水溶性色素 如：绿脓杆菌色素v脂溶性色素 如：金葡菌的金黄色色素水溶性色素脂溶性色素4、抗生素 某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制和杀灭其它微生物或肿瘤细胞的物质 多粘杆菌多粘菌素 枯草杆菌和地衣芽孢杆菌杆菌肽5、细菌素 某些细菌产生的，只对有亲缘关系的细菌具有抗菌作用的蛋白质 如：大肠菌素、绿脓菌素、弧菌素6、维生素 如：大肠杆菌B族维生素和维生素K一、培养基 大多数细菌生长繁殖所需要的营养物质配制而成的基质 第四节 细菌的人工培养种类：按物理性状分为固体培养基半固体培养基液体培养基按用途分为基础培养基增菌培养基鉴别培养基选择培养基特殊培养基1.基础培养基 含有细菌基础生长所需的基本营养成分，主要成分是肉汤和蛋白胨。

广泛用于细菌和真菌的检验，也是制备其他培养基的基础成分2.增菌培养基 在基础培养基中加入葡萄糖、血液、生长因子等特殊成分，供营养要求较高的细菌和需要特殊生长因子的细菌生长繁殖如：血琼脂平板、巧克力色平板等3.鉴别培养基 利用细菌分解糖类和蛋白质的能力及其代谢产物的不同，在培养基中加入特定的底物和指示剂，通过指示剂的反应不同来鉴别细菌如：单糖发酵管、伊红-美蓝琼脂培养基、克氏双糖铁琼脂等4.选择培养基 在培养基中加入抑制剂，抑制标本中的杂菌生长，利于所需细菌的生长如： SS琼脂 麦康凯培养基5.特殊培养基 ：包括厌氧培养基和细菌L 型培养基等庖肉基二、细菌在各种培养基中的生长现象 液体培养基：沉淀；混浊；菌膜 半固体培养基：动力沿穿刺线生长动力+扩散生长 固体培养基：菌苔、菌落菌 落菌 苔菌落(colony)由单个细菌生长繁殖所形成的肉眼可见的细菌集落 细菌菌落类型：光滑型菌落(smooth colony, S型菌落)粗糙型菌落(rough colony, R型菌落)黏液型菌落(mucoid colony, M型菌落)三、人工培养细菌的用途1、在医学中的应用 传染性疾病的诊断 例：淋病 细菌的鉴定与研究 生物制品的制备 例：卡介苗2、在工农业生产中的应用3、基因工程中的应用 第五节 抑制或杀灭微生物的理化因素一、消毒灭菌的常用术语1、消毒（disinfection）：杀死物体上病原微生物的方法，不包括细菌的芽胞和非病原微生物。

2、灭菌（sterilization）：杀死物体上所有微生物的方法，包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物3、防腐（antisepsis） 防止或抑制体外微生物生长繁殖以防止物品腐败的各种方法 4、无菌（asepsis） 通过消毒灭菌物体上没有活的微生物存在无菌操作：防止微生物进入人体或其他物体（手术区、超净工作柜内）的一种操作技术二、物理消毒灭菌法v热力v辐射v滤过v干燥、低温（一）热力灭菌法（1）焚烧：适用于病理性废弃物品或动物尸体1、干热（2）烧灼：适用于微生物实验室的接种环、试管口、玻璃瓶盖等（3）干烤：适用于玻璃器械、瓷器等干烤灭菌箱（4）红外线： 多用于医疗器械和食具的灭菌 红外线消毒柜2、湿热（1）巴氏消毒法 61.162.8 30分钟 71.7 1530秒 应用：消毒牛乳和酒类 （2）煮沸法 5分钟 杀死细菌的繁殖体 12小时 杀死芽胞应用：适用于食具、临床手术器械、注射器等（3）流动蒸汽消毒法（4）间歇蒸汽灭菌法 应用：适用于不耐高温的营养物质的灭菌（5）高压蒸汽灭菌法应用最广泛，灭菌效果最好 压力103.4KPa（1.05kg/cm2） 温度121.3 维持时间1520分钟 应用：适用于耐高温、耐潮湿物品的灭菌相同温度下，湿热的灭菌效力比干热大，原因： 1、蛋白质在有水的条件下，易变性 2、湿热穿透力强 3、湿热存在潜热（二）辐射杀菌法 1、紫外线 波长：265266nm 原理：损伤细菌DNA 特点：杀菌力强、穿透力弱 应用：适宜于室内空气消毒或不耐热物品的表面消毒 2、电离辐射 射线、射线： 适用范围：一次性医疗、卫生用品，移植物，食品，药品，纸制品的消毒和灭菌 3、微波 波长为11000mm的电磁波 适用范围：食品、非金属器械、检验室用品、食品用具、药杯等的消毒（三）滤过除菌法 原理：物理阻留的方法除去液体或气体的细菌 应用：不耐热液体以及空气的除菌滤菌器（四）干燥与低温抑菌法 干燥：可用于保存食物 低温：降低细菌的新陈代谢，常用于保存菌种 冷冻真空干燥法是目前保存菌种的最好方法 冷冻真空干燥机三、化学消毒灭菌法（一）杀菌机制：（1）促进菌体蛋白质变性或凝固（2）干扰细菌的酶系统和代谢（3）损伤细菌的细胞膜从而影响细菌的化学组成、物理结构等（二）消毒剂的种类 1、高效消毒剂 可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微生物（包括含氯消毒剂、过氧化物消毒剂、醛类消毒剂、环氧乙烷等）含氯消毒剂：物体表面、水、皮肤、地面、排泄物、污水等过氧化物消毒剂：物体表面、皮肤、空气等醛类消毒剂：环氧乙烷：2、中效消毒剂 不能杀灭细菌芽胞，但能杀灭细菌繁殖体（包括结核杆菌）、真菌和大多数病毒 （包括含碘消毒剂、醇类消毒剂等）含碘消毒剂：皮肤黏膜、物体表面等醇类消毒剂：3、低效消毒剂 可杀灭多数细菌繁殖体，但不能杀灭细菌芽胞、结核杆菌及某些抵抗力较强的真菌和病毒（包括季铵盐类消毒剂（新洁尔灭）、氯己定（洗必泰）、高锰酸钾等）皮肤黏膜、物体表面、地面等皮肤黏膜、物体表面、地面等皮肤黏膜、食（饮）具、蔬菜水果等 附：选择消毒剂的准则： 低浓度杀菌力强 不受周围有机溶剂影响 对消毒机体或物体无害 价廉物美四、消毒灭菌的运用（自学）五、影响消毒灭菌效果的因素一、消毒剂的性质、浓度与作用时间二、微生物的种类、数量和物理状态三、温度四、酸碱度五、有机物第六节 细菌的分类一、分类原则与层次v原则：传统分类、种系分类v层次：界、门、纲、目、科、属、种v 在细菌中常用属和种、亚种、型（噬菌体型、血清型、生物型等）v 不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株（strain）v 标准菌株或模式菌株：具有某种细菌典型特征的菌株v 最具权威的：伯杰氏系统细菌学手册二、命名v拉丁双名法v前一字为属名，用名词，大写v后一字为种名，用形容词，小写v中文的命名次序与拉丁文相反，是种名在前，属名在后v如：金黄色葡萄球菌：Staphylococcus aureus第七节 病原微生物实验室生物安全一、病原微生物的危害等级划分 1、第一类：能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物,以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。

例：天花病毒、新疆出血热病毒等2、第二类：能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物 例：AIDS、狂犬病病毒、布鲁氏菌属等 第一类和第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物 3、第三类：能够引起人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染以后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物 例：流感病毒、各型肝炎病毒、肠道病毒、破伤风杆菌、沙眼衣原体等4、第四类：在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物 例：小鼠白血病病毒二、病原微生物实验室的分级 根据实验室对病原微生物的生物安全防护水平（BSL），并依照实验室生物安全国家标准的规定，将实验室分为一级、二级、三级和四级1、BSL-1 基础实验室（无需特殊选址，普通建筑结构即可，但要有防止节肢动物和啮齿类动物进入的设计和装置，墙面、地面可清洗消毒，有洗手池）2、BSL-2 基础实验室。