1、第二章第二章 细菌的生理细菌的生理第一节第一节 细菌的理化性状细菌的理化性状占细胞总重量占细胞总重量75%-90%碳、氢、氮、氧、磷、硫等碳、氢、氮、氧、磷、硫等水水有机物有机物无机离子无机离子特有成分特有成分钾、钠、铁、镁、钙等钾、钠、铁、镁、钙等肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等第一节第一节 细菌的理化性状细菌的理化性状光学性质光学性质无色、半透明无色、半透明体表面积体表面积体积小、表面积大体积小、表面积大带电现象带电现象革兰阳性菌革兰阳性菌 pI 23革兰阴性菌革兰阴性菌 pI 45半透性半透性细胞壁、膜有半透性细胞壁、膜有半透性渗透压渗透压中性环境带负电荷中性环境带负电荷
2、革兰阳性菌革兰阳性菌 2025大气压大气压革兰阴性菌革兰阴性菌 56大气压大气压 细菌营养类型细菌营养类型第二节第二节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖 自养菌自养菌(autotroph) 以无机物或光合作用为能源以无机物或光合作用为能源 异养菌异养菌(heterotroph) 以有机物为原料合成菌体成分以有机物为原料合成菌体成分， 大部分病原菌都是异养菌大部分病原菌都是异养菌 细菌的营养物质细菌的营养物质 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。氮源：
3、氮源：来源于氨基酸来源于氨基酸、蛋白质等、蛋白质等，合成菌体成分，合成菌体成分。碳源：碳源：来源于糖类，提供能量来源于糖类，提供能量。无机盐：无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等钾、钠、钙、镁、磷、硫等。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。 细菌摄取营养物质的机制细菌摄取营养物质的机制第二节第二节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖 被动扩散被动扩散主动转运系统主动转运系统 依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统 化学渗透驱使转运系统化学渗透驱使转运系统 基团转移基团转移 营养物质营养物
4、质酸碱度酸碱度温度温度 水水 碳源碳源 氮源氮源 无机盐无机盐 生长因子生长因子 有些细菌需要有些细菌需要绝大多数细菌：绝大多数细菌：pH 7.07.6； 霍乱弧菌：霍乱弧菌：pH 8.09.2 结核杆菌：结核杆菌：pH 6.56.8 绝大多数细菌：绝大多数细菌： 37 耶尔森菌：耶尔森菌： 28 弯曲菌：弯曲菌： 42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 影响细菌生长的环境因素影响细菌生长的环境因素气体条件气体条件渗透压渗透压O2 CO2专性需氧菌专性需氧菌微需氧菌微需氧菌兼性需氧菌兼性需氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌布氏杆菌布氏杆菌5%10% CO2绝大
5、多数细菌等渗培养条件绝大多数细菌等渗培养条件嗜盐菌：嗜盐菌：3%NaCL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 影响细菌生长的环境因素影响细菌生长的环境因素细菌个体的繁殖方式细菌个体的繁殖方式细菌个体的繁殖速度细菌个体的繁殖速度以二分裂法行无性繁殖以二分裂法行无性繁殖多数多数20-30分钟分裂一次；分钟分裂一次；少数细菌繁殖较慢少数细菌繁殖较慢, 如结核杆菌如结核杆菌18-20小时才分裂一次。小时才分裂一次。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 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖: :生长曲线生长曲线：将将一定的细菌一定的细菌接种
6、于合适的、接种于合适的、一定营养能源的培养一定营养能源的培养 基基中，在中，在适宜的温度适宜的温度条件下进行培养，细菌的生长条件下进行培养，细菌的生长 呈现一定的规律性：以细菌数量的对数为纵坐标，呈现一定的规律性：以细菌数量的对数为纵坐标， 生长时间为横坐标，绘制的曲线称为生长曲线。生长时间为横坐标，绘制的曲线称为生长曲线。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 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖活菌数的对数活菌数的对数培养时间培养时间(h) growth curve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细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖: : 细菌的生长繁殖细菌的
7、生长繁殖细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖可分为四期可分为四期: 迟缓期迟缓期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰退期衰退期 发酵发酵 需氧呼吸需氧呼吸 厌氧呼吸厌氧呼吸以以有机物有机物为受氢体的生物氧化为受氢体的生物氧化以以无机氧无机氧为受氢体的生物氧化为受氢体的生物氧化以以其他无机物其他无机物为受氢体的生物氧化为受氢体的生物氧化第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换分解代谢分解代谢：营养物质分解和转化为能量的过程营养物质分解和转化为能量的过程 合成代谢合成代谢 ：所产生的能量用于细胞组分的合成所产生的能量用
8、于细胞组分的合成根据细菌具有不完全相同的酶，根据细菌具有不完全相同的酶， 分解不同营养物质的特点，分解不同营养物质的特点， 用生化方法来鉴定细菌用生化方法来鉴定细菌称：细菌的生化反应细菌的生化反应第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换对对糖糖的的发发酵酵甲基红试验甲基红试验单糖发酵试验单糖发酵试验VP试验试验对对蛋蛋白白质质的的发发酵酵吲哚试验吲哚试验硫化氢试验硫化氢试验枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验尿素酶试验尿素酶试验其其他他试试验验第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换HCOOH 脱氢酶 CO2+H2 大肠埃希菌：分解乳糖产酸产气；大肠埃希
9、菌：分解乳糖产酸产气；致病性肠道细菌：大多数不分解乳糖致病性肠道细菌：大多数不分解乳糖第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换IMViC试验试验I - 吲哚吲哚(indol) 试验试验M - 甲基红甲基红(methyl red) 试验试验V - VP(Voges-Proskauer) 试验试验C - 枸橼酸盐利用枸橼酸盐利用(citrate utilization) 试验试验第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换I-吲哚吲哚(indol) 试验试验色氨酸色氨酸吲哚吲哚玫瑰吲哚玫瑰吲哚 吲哚试剂吲哚试剂第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈
10、代谢和能量转换VP(Voges-Proskauer) 试验试验葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 二乙酰二乙酰 +胍基化合物胍基化合物葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 (-) 第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换M - 甲基红甲基红(methyl red) 实验实验 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇Ph5.4 甲基红甲基红 -+ 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 Ph4.5 甲基红甲基红 +第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换C - 枸橼酸盐利用枸橼酸盐利用(citrate utilization) 试验试验利用利用枸橼酸枸橼酸
11、盐作为唯一碳源盐作为唯一碳源 产生产生氨氨 碱碱 +不能利用不能利用 中性中性 -第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换常见的生化反应常见的生化反应 IMViC第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换热原质热原质毒素与侵袭性酶毒素与侵袭性酶色素色素抗生素抗生素维生素维生素细菌素细菌素第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质。大多数是物质。大多数是G-菌的脂多糖。菌的脂多糖。热原质耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏热原质耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏(121
12、，20 min)，250 高温干烤才能破坏高温干烤才能破坏。热原质热原质毒素与侵袭性酶毒素与侵袭性酶色素色素抗生素抗生素维生素维生素细菌素细菌素第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换内毒素内毒素 G菌的脂多糖菌的脂多糖外毒素外毒素 G菌和少数菌和少数G菌产生的蛋白质菌产生的蛋白质侵袭性酶侵袭性酶 损伤机体组织，促进细菌侵袭和损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散扩散，如，如卵磷脂酶卵磷脂酶 (产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌 )、透明质酸酶透明质酸酶(链球菌链球菌)。热原质热原质毒素与侵袭性酶毒素与侵袭性酶色素色素抗生素抗生素维生素维生素细菌素细菌素第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢
13、和能量转换新陈代谢和能量转换金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌金黄色色素金黄色色素(脂溶性脂溶性) 铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌-绿色色素绿色色素(水溶性水溶性)热原质热原质毒素与侵袭性酶毒素与侵袭性酶色素色素抗生素抗生素细菌素细菌素维生素维生素第三节第三节 细菌的细菌的新陈代谢和能量转换新陈代谢和能量转换多粘菌素、杆菌肽。多粘菌素、杆菌肽。只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌素。只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌素。无治疗意义，有助于细菌分型无治疗意义，有助于细菌分型。某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如B族维生素、族维生素、VK。 基础培养基基础培养基 营养培养基营养培养基 合成培养基合成培养基 鉴别
14、培养基鉴别培养基 选择培养基选择培养基 厌氧培养基厌氧培养基液体培养基：液体培养基： 增菌增菌半固体培养基：半固体培养基：0.5%琼脂琼脂 动力检测，保种动力检测，保种固体培养基：固体培养基：1%2%琼脂琼脂 增菌，纯培养增菌，纯培养第四节第四节 细菌的细菌的人工培养人工培养 均匀 沉淀 沿穿刺 扩散 产生绿色 营养琼脂培养 混浊 生长 线生长 生长 色 素第四节第四节 细菌的细菌的人工培养人工培养思思 考考 题题1. 细菌的物理性状细菌的物理性状2. 细菌的生长繁殖、生长曲线、生长繁殖条件细菌的生长繁殖、生长曲线、生长繁殖条件3. 细菌根据对氧的需要程度分为哪几种类型？细菌根据对氧的需要程度分为哪几种类型？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？
