1、细菌学概述授课（优选）细菌学概述授课第一节 细菌的形态、结构与分类一、细菌的大小与形态二、细菌的大小大小大小计量单位是微米（计量单位是微米（m）染色染色革兰染色法革兰染色法形态形态球形球形杆形杆形螺形螺形光学显微镜光学显微镜菌体大小菌体大小（宽x长，常用单位mm）球形球形杆形杆形螺形螺形球菌球菌杆菌杆菌螺形菌螺形菌直径直径l m mm左右左右大：大：310 m mm 长长弧菌：弧菌：2 23 3 m mm m 长长中：中：23 m mm长长小：小：0.61.5 m mm长长螺菌：螺菌：3 36 6 m mm m 长长1.球菌球菌 菌体呈球形或近似球形。菌体呈球形或近似球形。.双球菌在一个平面上
2、分裂成双排列，如双球菌在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌肺炎双球菌、脑膜炎双球菌肺炎双球菌肺炎双球菌脑膜炎双球菌脑膜炎双球菌溶菌酶酶系）细菌的特殊结构芽胞（spore）（二）细菌的培养方法及生长现象致病菌 一般 37，过高杀菌，过低抑菌革兰阴性菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链特殊结构鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数特殊类型细菌的能源（一）细菌生长繁殖的条件（二）细菌的培养方法及生长现象产生芽胞的都是革兰阳性菌革兰阴性菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链蛋白质,菌毛蛋白有抗原性核糖体合成蛋白质的场所，游离于细胞质无机氮源、有机氮源和氮气分子温度对细菌的生
3、长速度影响最大一条双股环状DNA分子，含少量RNA、RNA聚合酶及蛋白质.链球菌在一个平面上分裂，成链状排列，链球菌在一个平面上分裂，成链状排列，如溶血性链球菌如溶血性链球菌.葡萄球菌多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆葡萄球菌多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆积呈葡萄状排列，如金黄色葡萄球菌积呈葡萄状排列，如金黄色葡萄球菌产生芽胞的都是革兰阳性菌三、吸收营养物质的方式耐氧菌一般不需要O2，O2 存在也影响不大试述细菌群体生长繁殖的规律。温度对细菌的生长速度影响最大无机氮源、有机氮源和氮气分子细菌的特殊结构荚膜（capsule）革兰阳性菌细胞壁特殊组分磷壁酸（二）细菌的培养方法及生长现象螺菌 ：
4、菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌胱氨酸 醋酸铅 硫化铅单糖 甲酸 CO2 +H2O核糖体合成蛋白质的场所，游离于细胞质生理指标法呼吸强度、耗氧量、酶活性等大肠埃希菌 2-3 m（二）细菌的培养方法及生长现象双球菌在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌粘附作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。色氨酸 靛基质 +对二甲基氨 玫瑰靛基质细菌的特殊结构菌毛（pilus）细菌的特殊结构荚膜（capsule）大：310 m 长（酚红指示剂变红）核糖体合成蛋白质的场所，游离于细胞质细菌多无性繁殖杆菌：菌体多数呈直杆状或弯曲产生芽胞的
5、都是革兰阳性菌（二）细菌的培养方法及生长现象无机氮源、有机氮源和氮气分子（一）培养基(medium)大肠杆菌：“”酸碱度：即pH值 细菌细胞借此调节胞膜的状态有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（R）型。兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能，有无 O2 的环境下皆可生长，但以有氧时生长态势较好，大多数病原菌都属此类；不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。迟缓期(lag phase):适应、活化期具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征肽聚糖层数 多，可达50层 少，仅13层肽聚糖含量 多，占胞壁干重50-80%少，占胞壁干重10-20%磷壁酸 有 无 外膜 无 有 青
6、霉素、溶菌酶 敏感 不敏感2.杆菌：菌体多数呈直杆状或弯曲杆菌：菌体多数呈直杆状或弯曲不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 m3-10 m大大中中大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 m2-3 m小小布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 m0.6-1.5 m杆菌的形态多样杆菌的形态多样两端齐平两端齐平炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌两端尖细两端尖细白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌细菌的特殊结构鞭毛（flagellum）性菌毛:少数革兰阴性菌,少细菌的新陈代谢(metabolism)是指菌体细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是螺菌 ：菌体有数个弯曲，
7、如鼠咬热螺菌厌氧培养法：厌氧菌的培养对数期(log phase)：迅速生长期，典型性（一）细菌生长繁殖的条件大：310 m 长生长因子菌体自身不能合成或合成量不足,需要外源革兰阴性菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链致病菌 一般 37，过高杀菌，过低抑菌粘附作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。（二）细菌细胞的特殊结构测定依据细菌的数目、重量及生理指标（二）细菌的培养方法及生长现象以此指导对细菌的研究和生产实践将细菌置于高渗溶液中，可排除水分，胞质皱缩，细菌变小，称质壁分离才能迅速大量繁殖而致病。肽聚糖层数 多，可达50层 少，仅13层
8、肽聚糖含量 多，占胞壁干重50-80%少，占胞壁干重10-20%磷壁酸 有 无 外膜 无 有 青霉素、溶菌酶 敏感 不敏感（二）细菌的培养方法及生长现象B、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径）获得方法烛缸法、CO2培养箱枸掾酸盐利用（C）四种实验常用于鉴定3.螺形菌弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌螺形菌螺形菌弧菌弧菌 ：菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗：菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗 点状。如霍乱弧菌点状。如霍乱弧菌螺菌螺菌 ：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌螺杆菌：菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形，螺杆菌：菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形，如幽门杆菌如幽门杆菌 基本结构细胞壁、核质、细胞质、细
9、胞膜基本结构细胞壁、核质、细胞质、细胞膜特殊结构鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜特殊结构鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜细胞膜细胞壁荚膜核糖体核质菌毛鞭毛细菌细胞壁细菌细胞壁定义定义是位于细菌细胞是位于细菌细胞膜外的一层坚韧膜外的一层坚韧而富有弹性的膜而富有弹性的膜状结构状结构功能功能1 1、维持细菌的固有、维持细菌的固有外形外形2 2、保护细菌抵抗低、保护细菌抵抗低渗的外环境渗的外环境3 3、参与细胞内外的、参与细胞内外的物质交换物质交换4 4、具有免疫原性、具有免疫原性分类分类革蓝氏阳性菌革蓝氏阳性菌(G+)(G+)革蓝氏阴性菌革蓝氏阴性菌(G-)(G-)革蓝氏染色与细菌细胞壁革蓝氏染色与细菌细胞壁固定碘液媒
10、染乙醇脱色结晶紫染色番红复染菌体涂片 菌体呈菌体呈色者为革蓝氏阳性菌色者为革蓝氏阳性菌菌体呈菌体呈色者为革蓝氏阴性菌色者为革蓝氏阴性菌啊啊AA青霉素作用点青霉素作用点 溶菌酶溶菌酶 作用点作用点N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸G+菌与菌与G菌肽聚糖结构比较菌肽聚糖结构比较 膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁 区别要点区别要点 革兰阳性菌革兰阳性菌 革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松 厚度厚度 厚厚,20-80nm 薄，薄，10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数 多，可达多，可达50层层 少，仅少，仅13层
11、层肽聚糖含量肽聚糖含量 多，占胞壁干重多，占胞壁干重50-80%少，占胞壁干重少，占胞壁干重10-20%磷壁酸磷壁酸 有有 无无 外膜外膜 无无 有有 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶 敏感敏感 不敏感不敏感半透性薄膜半透性薄膜功能功能物质转运物质转运生物合成生物合成呼吸作用呼吸作用分泌作用分泌作用细胞质细胞质核糖体合成蛋白质的场所，核糖体合成蛋白质的场所，游离于细胞质游离于细胞质质粒（质粒（plasmidplasmid）染色体外遗传物质）染色体外遗传物质胞质颗粒营养储藏物胞质颗粒营养储藏物无定形，无核膜、核仁无定形，无核膜、核仁一条双股环状一条双股环状DNADNA分子，含少分子，含少量量RNAR
12、NA、RNARNA聚合酶及蛋白质聚合酶及蛋白质具有细胞核的功能，决定细菌具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征性状和遗传特征 菌体呈紫色者为革蓝氏阳性菌G+某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为多糖或多肽的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。二、细菌需要的营养物质Mg、Fe、Mn 辅酶不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。铵N源，生氨，碱性，为阳试述细菌群体生长繁殖的规律。三、吸收营养物质的方式芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。芽胞是
13、否被杀死作为判断灭菌效果的指标C、H、O、N、S、P 结构组成厌氧培养法：厌氧菌的培养B、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径）弧菌 ：菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗三、吸收营养物质的方式螺菌 ：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌（二）细菌细胞的特殊结构（二）细菌细胞的特殊结构荚膜荚膜芽孢芽孢鞭毛鞭毛菌毛菌毛 某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为多糖或多肽的多聚体，用理化方法质，为多糖或多肽的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。去除后并不影响细胞的生命活动。功能功能抗吞噬作用抗吞噬作用粘附作用粘附作用 龋齿龋齿抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用 大多
14、数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。杂，成为血清学分型的基础。荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液有荚膜的细菌形成粘液(M)(M)或光滑或光滑(S)(S)菌落，失菌落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（去荚膜后其菌落边为粗糙型（R R）型。）型。1.1.荚膜的化学组成荚膜的化学组成 抗吞噬作用荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，抗吞噬
15、作用荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。粘附作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。是引起感染的重要因素。抗有害物质的损伤作用荚膜处于细胞的最外层，抗有害物质的损伤作用荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。2.2.荚膜的功能荚膜的功能细菌的特殊结构鞭毛细菌的特殊结构鞭毛（flagellum）成分为蛋白质成分为蛋白质具有抗
16、原性具有抗原性鞭毛菌分成鞭毛菌分成4 4类类功能功能 液体中能自由游动液体中能自由游动,运动器官运动器官与致病性有关与致病性有关 鉴定细菌和进行分类鉴定细菌和进行分类细菌的特殊结构菌毛细菌的特殊结构菌毛 许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。丝状物，与细菌的运动无关。蛋白质蛋白质,菌毛蛋白有抗原性菌毛蛋白有抗原性分类分类 普通菌毛普通菌毛:数量多，短而细数量多，短而细 粘附结构，与致病有关粘附结构，与致病有关 性菌毛性菌毛:少数革兰阴性菌少数革兰阴性菌,少少 粗、
17、长、中空粗、长、中空 传递某些遗传物质传递某些遗传物质 概念概念 产生芽胞的都是革兰阳性菌产生芽胞的都是革兰阳性菌 芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异芽孢 定义某些细菌在一定环境条件下，细胞质定义某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。形小体。主要环境因素：营养物质、温度、pH值、氧气等细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。粘附作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体
18、，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。（一）细菌生长繁殖的条件革兰阴性菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链产生芽胞的都是革兰阳性菌才能迅速大量繁殖而致病。细菌的新陈代谢(metabolism)是指菌体细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征鉴别培养基细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。如:结核分枝杆菌代时为18h-24h。多糖 胞外酶 单糖 丙酮酸肽聚糖层数 多，可达50层 少，仅13层肽聚糖含量 多，占胞壁干重50-80%少，占胞壁干重10-20%磷壁酸 有 无 外膜 无 有 青霉素、溶菌酶 敏感 不敏感芽胞一般只在动物体外才能形成，其
19、形成条件因菌种而异。CO2:数细菌初次分离培养需510%CO2CO2:数细菌初次分离培养需510%CO2 细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。种而异。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体能力的菌体可
20、称为繁殖体(vegetative form)(vegetative form)。1.芽胞的形成与发芽芽胞的形成与发芽细菌芽胞的形态芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌肉毒梭菌破伤风梭菌破伤风梭菌芽胞形成芽胞形成芽胞芽胞 细胞分裂细胞分裂 繁殖体周期繁殖体周期子代细胞子代细胞 p强大的抵抗力强大的抵抗力 可在自然界中存在多年，是重要的传染源。可在自然界中存在多年，是重要的传染源。芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。才能迅速大量繁殖而
21、致病。有重要的鉴别意义。有重要的鉴别意义。p芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标芽胞芽胞选择培养基大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数 大肠杆菌：“”定义某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。Mg、Fe、Mn 辅酶细菌的生长繁殖（掌握）区别要点 革兰阳性菌 革兰阴性菌按照碳源、能源及电子供体性质的差异分类调节胞内渗透压、氧化还原电位溶媒，参与各种生理活动链球菌在一个平面上分裂，成链状排列，如溶血性链球菌迟缓期(lag phase):适应、活化
22、期无机氮源、有机氮源和氮气分子固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数C、H、O、N、S、P 结构组成（1）分解代谢产物和细菌的生化反应具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征气体 CO2、O2点状。多糖、单糖产生多种酸和气体计量单位是微米（m）胞质颗粒胞质颗粒核糖体核糖体菌毛菌毛拟核拟核细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜质粒质粒鞭毛鞭毛荚膜荚膜细菌结构总结细菌结构总结第二节第二节 细菌的物理性质细菌的物理性质一、胶体性质一、胶体性质1 1）带电现象）带电现象细菌的等电点细菌的等电点溶液溶液pHpH值值 等电点时，等电点时，细菌带（）电荷。细菌带（）电荷。2 2）比面积）比面积等于表面积等于表面积
23、/体积，即单位体积所具有的表面积体积，即单位体积所具有的表面积3 3）布朗运动）布朗运动不发生移位的颤动，称为布郎运动不发生移位的颤动，称为布郎运动细菌的物理性质细菌的物理性质 二、细菌的比重和重量二、细菌的比重和重量 2 2）细菌的重量以单位体积细菌群体）细菌的重量以单位体积细菌群体的干种来表示的。的干种来表示的。细菌的物理性质细菌的物理性质三、细菌的光学性质三、细菌的光学性质细菌是一个半透明体，光线不能全部透过，而被吸收细菌是一个半透明体，光线不能全部透过，而被吸收一部分，因此，有透光度和光吸收值一部分，因此，有透光度和光吸收值四、细胞膜的半渗透性四、细胞膜的半渗透性将细菌置于清水中，可吸
24、收水分，细菌膨胀，破裂，将细菌置于清水中，可吸收水分，细菌膨胀，破裂，称胞浆压出称胞浆压出将细菌置于高渗溶液中，可排除水分，胞质皱缩，细将细菌置于高渗溶液中，可排除水分，胞质皱缩，细菌变小，称质壁分离菌变小，称质壁分离第三节第三节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖1.1.细菌细胞的化学组成细菌细胞的化学组成2.2.细菌所需的营养物质细菌所需的营养物质3.3.吸收营养物质的方式吸收营养物质的方式4.4.细菌的营养类型细菌的营养类型5.5.细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖（掌握）（掌握）6.6.细菌的人工培养细菌的人工培养（熟悉）（熟悉）螺杆菌：菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形，如幽门杆菌V因子（辅
25、酶或），而金葡可产生，致病菌 一般 37，过高杀菌，过低抑菌一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。迟缓期(lag phase):适应、活化期点状。加入的、微量即可的营养物质。3、参与细胞内外的物质交换（二）细菌细胞的特殊结构2、分解蛋白：吲哚试验、硫化氢试验代谢时对氧分子的需求程度不同分为细菌生长量的测定方法有哪些？B、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径）炭疽芽胞杆菌 3-10 m两者共培养时出现卫星菌落现象双球菌在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌功能 细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的保障、维持大分子构象稳定借助
26、细胞壁和细胞膜的结构和功能完成B、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径）产生芽胞的都是革兰阳性菌营养物质（营养物质（nutrientnutrient）细菌生长繁殖、进）细菌生长繁殖、进行生理活动所需的物质，是细菌生存的行生理活动所需的物质，是细菌生存的重要物质基础。重要物质基础。营养（营养（nutritionnutrition）获得和利用营养物质）获得和利用营养物质的过程，是细菌维持和延续其生命形式的过程，是细菌维持和延续其生命形式的一种生理过程。的一种生理过程。一、细菌细胞的化学组成一、细菌细胞的化学组成1.1.化学元素化学元素（chemical elements）主要化学元素主要化学元素微量化学元
27、素微量化学元素化学元素化学元素 C、H、O、N、S、P 结构组成结构组成 Na、K、Ca 渗透压、电势渗透压、电势 Mg、Fe、Mn 辅酶辅酶组分组分所占比重所占比重存在形式存在形式主要功能主要功能水水细菌重量细菌重量70-90%70-90%结合水结合水参与有机物组成参与有机物组成游离水游离水溶媒，参与各种生理活动溶媒，参与各种生理活动蛋白质蛋白质固形成分固形成分40-80%40-80%简单蛋白简单蛋白细胞结构的基本物质、酶细胞结构的基本物质、酶组分，参与各种生命活动组分，参与各种生命活动复合蛋白复合蛋白核酸核酸干重干重3%3%DNADNA遗传的物质基础遗传的物质基础RNARNA参与控制蛋白质
28、的生物合成参与控制蛋白质的生物合成糖类糖类固形成分固形成分10-30%10-30%复杂组分复杂组分细菌细胞壁、荚膜等结构细菌细胞壁、荚膜等结构游离形式游离形式贮藏性能源贮藏性能源脂类脂类固形成分固形成分 1-7%1-7%脂肪酸、磷脂等脂肪酸、磷脂等各种膜成分，细胞壁成分，各种膜成分，细胞壁成分，能源性物质能源性物质维生素维生素维生素维生素B B族族辅酶前体辅酶前体2 2、化学组分、化学组分(chemicalcomponents)二、细菌需要的营养物质二、细菌需要的营养物质营养物质营养物质nutrient 碳源碳源 carbon source氮源氮源 nitrogen source无机盐无机盐
29、inorganic salt生长因子生长因子 growth factor水水 water稳定期(stationary phase)：新生、死亡平衡特征产物积累期固氮菌有固氮作用，可以借助特殊的酶将分子（一）细菌生长繁殖的条件迟缓期(lag phase):适应、活化期产生芽胞的都是革兰阳性菌厚度 厚,20-80nm 薄，10-15nm有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（R）型。比表面积（表面积/体积）：人0.厌氧 酸、醛、醇等嗜温菌:10 50 最适30 37 蛋白质,菌毛蛋白有抗原性溶媒，参与各种生理活动胞外酶 短肽、AA细菌以简单的二分裂方式进行繁殖，繁殖
30、一代所需时间约2030 min；葡萄球菌多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆积呈葡萄状排列，如金黄色葡萄球菌溶液pH值等电点时，细菌带（）电荷。3、参与细胞内外的物质交换螺菌 ：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌大多数利用前两种三、吸收营养物质的方式尿素尿素酶 氨细胞膜（cell membrane）1.1.碳源：碳源：合成菌体的必需原料，获取能量的来源合成菌体的必需原料，获取能量的来源无机碳源和有机碳源无机碳源和有机碳源各种有机碳源中，容易被细菌吸收的是糖类物质各种有机碳源中，容易被细菌吸收的是糖类物质如：葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、甘露醇等如：葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、甘露醇等2.2.氮源：氮源：
31、合成菌体蛋白（结构、功能）、核酸合成菌体蛋白（结构、功能）、核酸 无机氮源、有机氮源和氮气分子无机氮源、有机氮源和氮气分子 大多数利用前两种大多数利用前两种 固氮菌有固氮作用，可以借助特殊的酶将分子固氮菌有固氮作用，可以借助特殊的酶将分子 态的氮转化成氨和其他氮化物态的氮转化成氨和其他氮化物3.3.无机盐无机盐：细胞生长必需的各种金属元素及微量元素细胞生长必需的各种金属元素及微量元素u 酶或辅酶的组分酶或辅酶的组分u 调节酶活性调节酶活性u 调节胞内渗透压、氧化还原电位调节胞内渗透压、氧化还原电位u 特殊类型细菌的能源特殊类型细菌的能源u 维持生物大分子和细胞结构的稳定性维持生物大分子和细胞结
32、构的稳定性4.4.生长因子菌体自身不能合成或合成量不足生长因子菌体自身不能合成或合成量不足,需要外源需要外源 加入的、微量即可的营养物质。加入的、微量即可的营养物质。如维生素、如维生素、氨基酸等氨基酸等 营养缺陷型细菌营养缺陷型细菌 流感嗜血杆菌需流感嗜血杆菌需 X X（高铁血红素）（高铁血红素）,V V因子（辅酶因子（辅酶或或），而金葡可产生，而金葡可产生，两者共培养时出现卫星菌落现象两者共培养时出现卫星菌落现象5.5.水菌体重要成分水菌体重要成分 功能功能 细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的保障、维持大分子构象稳定保障、维持大分子构象稳定 粘附
33、作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁无机氮源、有机氮源和氮气分子计量单位是微米（m）碳源 carbon sourceB、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径）2、分解蛋白：吲哚试验、硫化氢试验具体的产能方式及其途径如下螺菌 ：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌点状。碳源 carbon source革兰阴性菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。抗吞噬作用荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。以保证酶促反应的进行（一）细菌生长繁殖的条件二、细菌需要的营养物
34、质C、H、O、N、S、P 结构组成细菌的特殊结构芽胞（spore）点状。营养物质（nutrient）细菌生长繁殖、进行生理活动所需的物质，是细菌生存的重要物质基础。三、吸收营养物质的方式三、吸收营养物质的方式 借助细胞壁和细胞膜的结构和功能完成借助细胞壁和细胞膜的结构和功能完成营养物质营养物质运输方式运输方式简单扩散简单扩散 运输运输 方式方式浓度浓度方向方向载体载体动力动力构型构型变化变化营养营养物质物质简单扩散简单扩散高高低低浓度梯度浓度梯度水、脂肪酸水、脂肪酸促进扩散促进扩散高高低低载体载体浓度梯度浓度梯度+氨基酸、单糖氨基酸、单糖主动运输主动运输低低高高特异性特异性渗透酶渗透酶 能量能
35、量离子、糖类、离子、糖类、氨基酸氨基酸基团转移基团转移低低高高磷酸转磷酸转移酶系移酶系高能磷酸键高能磷酸键糖类、脂肪酸、糖类、脂肪酸、核苷核苷基团转移基团转移促进扩散促进扩散主动运输主动运输胱氨酸 醋酸铅 硫化铅才能迅速大量繁殖而致病。(1)糖发酵试验：此类菌具有脱氢酶，可分解细菌是一个半透明体，光线不能全部透过，而被吸收一部分，因此，有透光度和光吸收值芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。革兰阳性菌细胞壁特殊组分磷壁酸粘附作用荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。第二节 细菌的物理性质名词：分解代谢(cataboli
36、sm)第三节 细菌的营养与生长繁殖代谢时对氧分子的需求程度不同分为（二）细菌细胞的特殊结构细菌以简单的二分裂方式进行繁殖，繁殖一代所需时间约2030 min；革兰阳性菌肽聚糖 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、3、参与细胞内外的物质交换革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁炭疽芽胞杆菌 3-10 m 四、细菌的营养类型四、细菌的营养类型按照碳源、能源及电子供体性质的差异分类按照碳源、能源及电子供体性质的差异分类营养营养类型类型光能营养型光能营养型化能营养型化能营养型光能自养型光能自养型光能异养型光能异养型化能自养型化能自养型化能异养型化能异养型腐生型腐生型寄生型寄生型五
37、、细菌的生长繁殖五、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件（一）细菌生长繁殖的条件主要环境因素：营养物质、温度、主要环境因素：营养物质、温度、pH值、氧气等值、氧气等1.1.营养物质：提供原料、能量营养物质：提供原料、能量2.2.酸碱度：即酸碱度：即pHpH值值 细菌细胞借此调节胞膜的状态细菌细胞借此调节胞膜的状态 以保证酶促反应的进行以保证酶促反应的进行 大多数细菌的最适大多数细菌的最适pHpH值是值是6.8-7.46.8-7.4 特殊特殊 如：偏酸性的结核杆菌，如：偏酸性的结核杆菌，PHPH为为6.5-6.86.5-6.8 偏碱性的霍乱弧菌，偏碱性的霍乱弧菌，PHPH值为值为8.8-9.0
38、8.8-9.03.3.温度对细菌的生长速度影响最大温度对细菌的生长速度影响最大 致病菌致病菌 一般一般 37 37，过高杀菌，过低抑菌，过高杀菌，过低抑菌 细菌以此分为细菌以此分为 嗜冷菌嗜冷菌5 30 5 30 最适最适10 20 10 20 嗜温菌嗜温菌:10 50 :10 50 最适最适30 37 30 37 嗜热菌嗜热菌 25 80 25 80 最适最适50 60 50 60 4.4.气体气体 CO2 CO2、O2 O2 CO2:CO2:数细菌初次分离培养需数细菌初次分离培养需510%CO2 510%CO2 获得方法烛缸法、获得方法烛缸法、CO2 CO2培养箱培养箱 O2:代谢时对氧分
39、子的需求程度不同分为代谢时对氧分子的需求程度不同分为需氧菌需氧菌 有完善的呼吸酶系统，仅在有氧时生长，有完善的呼吸酶系统，仅在有氧时生长，如结核杆菌如结核杆菌微需氧菌低氧分压时长势良好，过高则抑制，微需氧菌低氧分压时长势良好，过高则抑制，如如:空肠弯曲菌空肠弯曲菌耐氧菌一般不需要耐氧菌一般不需要O2，O2 存在也影响不大存在也影响不大 如乳酸菌如乳酸菌兼性厌氧菌兼性厌氧菌 兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能，有无兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能，有无 O2 O2 的环境下皆可生长，但以有氧时生长态势较好，的环境下皆可生长，但以有氧时生长态势较好，大多数病原菌都属此类；大多数病原菌都属此类；专性厌氧菌
40、专性厌氧菌 O2 O2对其生长有毒害作用对其生长有毒害作用 如破伤风梭菌如破伤风梭菌专性厌氧菌在有氧条件下不能生长的原因专性厌氧菌在有氧条件下不能生长的原因 缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 不能获得不能获得营养物质营养物质 缺乏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶缺乏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶超氧阴离子、超氧阴离子、超氧化物歧化酶生成超氧化物歧化酶生成H2O2 H2O2 过氧化物酶分解过氧化物酶分解H2O2H2O2（二）细菌的繁殖方式（二）细菌的繁殖方式细菌细菌多无性繁殖多无性繁殖 细菌以简单的二分裂细菌以简单的二分裂方式进行繁殖，繁殖一方式进行繁殖，繁殖一代所需时间约代所需时
41、间约2030 min；但少数细菌代时较长，但少数细菌代时较长，如如:结核分枝杆菌代时结核分枝杆菌代时为为18h-24h。六、六、细菌的人工培养细菌的人工培养（一）培养基（一）培养基(medium)人工配制的满足细菌及其他微生物生长繁殖或积累代人工配制的满足细菌及其他微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。谢产物的营养基质。配制注意事项配制注意事项合适配方合适配方注意成分浓度比例注意成分浓度比例pH适宜适宜 无无 菌菌培养基的类型培养基的类型按主要营养物质的来源：按主要营养物质的来源：天然培养基和合成培养基天然培养基和合成培养基按物理状态：按物理状态：固体、液体、半固体培养基固体、液体、半固体培
42、养基按用途：按用途：基础培养基基础培养基 营养培养基营养培养基 选择培养基选择培养基 鉴别培养基鉴别培养基 厌氧培养基厌氧培养基（二）细菌的培养方法及生长现象（二）细菌的培养方法及生长现象 1.1.固体培养法：固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数 2.2.液体培养法：液体培养法：收集菌体、获得发酵产物、菌种鉴定收集菌体、获得发酵产物、菌种鉴定 3.3.半固体培养法：半固体培养法：观察运动、保种、测定生化反应观察运动、保种、测定生化反应 4.4.厌氧培养法：厌氧培养法：厌氧菌的培养厌氧菌的培养细菌在固体培养基中的生长情况细菌在固体培养基中的生长情况光滑
43、型菌落光滑型菌落粗糙型粗糙型菌落菌落粘液型菌落粘液型菌落液体培养基中液体培养基中菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照混浊生长混浊生长沿穿刺线生长沿穿刺线生长无鞭毛细菌无鞭毛细菌半固体培养基中半固体培养基中有鞭毛细菌有鞭毛细菌（三）细菌的生长繁殖规律 生长曲线生长曲线生长曲线生长曲线（growth curve）描述细菌群体在整个培养期间的菌数变化规律描述细菌群体在整个培养期间的菌数变化规律的曲线。典型的生长曲线可分为延迟期、对数期、的曲线。典型的生长曲线可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。稳定期和衰亡期。2、细菌群体的生长繁殖、细菌群体的生长繁殖 迟缓期迟缓期(lag phase):适
44、应、活化期适应、活化期 对数期对数期(log phase)：迅速生长期，：迅速生长期，典型性典型性 稳定期稳定期(stationary phase)：新生、死亡平衡：新生、死亡平衡特征产物积累期特征产物积累期 衰亡期衰亡期(decline phase)：营养少，代谢物蓄积，菌体死亡：营养少，代谢物蓄积，菌体死亡（四）细菌生长量的测定（四）细菌生长量的测定测定依据细菌的数目、重量及生理指标测定依据细菌的数目、重量及生理指标1.计数法直接计数、间接计数、比浊法计数法直接计数、间接计数、比浊法 2.重量法湿重法、干重法重量法湿重法、干重法3.生理指标法呼吸强度、耗氧量、酶活性等生理指标法呼吸强度、耗
45、氧量、酶活性等复习题目复习题目1.营养；营养；营养物质；营养物质；培养基；培养基；生长曲线生长曲线2.专性厌氧菌在有氧环境下不能生长的原因。专性厌氧菌在有氧环境下不能生长的原因。3.试述细菌群体生长繁殖的规律。试述细菌群体生长繁殖的规律。4.细菌生长量的测定方法有哪些？细菌生长量的测定方法有哪些？细菌的细菌的新陈代谢新陈代谢(metabolism)是指菌体细是指菌体细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是点是 代谢旺盛和代谢类型的多样化代谢旺盛和代谢类型的多样化 比表面积比表面积（表面积（表面积/体积）：体积）：人人0.024 细菌细菌5000 名词：
46、名词：分解代谢分解代谢(catabolism)合成代谢合成代谢(anabolism)细菌的酶存在部位存在部位产生方式产生方式专一性专一性限制与修饰系统限制与修饰系统二、细菌的产能方式二、细菌的产能方式主要以糖类为底物，通过氧化或酵解释主要以糖类为底物，通过氧化或酵解释放放 能量，并以高能磷酸键的形式（能量，并以高能磷酸键的形式（ADPADP、ATP ATP）储存起来。）储存起来。具体的产能方式及其途径如下具体的产能方式及其途径如下（1）糖分解）糖分解 A、EMP（糖酵解）（糖酵解）1G2丙酮酸丙酮酸2（NADH+H+）+2ATP B、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径）径
47、）1己糖己糖1甘油醛甘油醛 6（NADPH+H+）+3CO2 P（2）呼吸）呼吸 EMP三羧循环电子传递链三羧循环电子传递链（呼吸（呼吸 酶系）酶系）1G CO2+H2O+38ATP（3）发酵）发酵 1G 乳酸乳酸2ATP3、细菌的代谢过程、细菌的代谢过程 分解代谢与合成代谢分解代谢与合成代谢（1）分解代谢产物和细菌的生）分解代谢产物和细菌的生化反应化反应 细菌的生化反应实验细菌的生化反应实验 酶系不同酶系不同 对底物分解能力不同对底物分解能力不同 最终代谢产物不同最终代谢产物不同l对糖的分解：对糖的分解：需氧需氧 TCAC：CO2、H2O多糖多糖 胞外酶胞外酶 单糖单糖 丙酮酸丙酮酸 厌氧厌
48、氧 酸、醛、醇等酸、醛、醇等l对蛋白质的分解：对蛋白质的分解：脱氨基酶脱氨基酶 NH3 +酸酸Pr.胞外酶胞外酶 短肽、短肽、AA 脱羧基酶脱羧基酶 胺胺+CO2常见的生化反应常见的生化反应对对糖糖的的发发酵酵对对蛋蛋白白质质的的发发酵酵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甲基红试验甲基红试验吲哚试验吲哚试验硫化氢试验硫化氢试验单糖发酵试验单糖发酵试验VP试验试验其其他他试试验验糖发酵：糖发酵：单糖单糖 甲酸甲酸 CO2 +H2O硫化氢试验硫化氢试验：胱氨酸胱氨酸 醋酸铅醋酸铅 硫化铅硫化铅 硫化氢硫化氢 甲硫氨酸甲硫氨酸 硫酸亚铁硫酸亚铁 硫化亚铁硫化亚铁（二）细菌的培养方法
49、及生长现象 大肠杆菌：“”（二）细菌细胞的特殊结构第三节 细菌的营养与生长繁殖与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。碳源 carbon source酸碱度：即pH值 细菌细胞借此调节胞膜的状态普通菌毛:数量多，短而细加入的、微量即可的营养物质。细菌生长量的测定方法有哪些？多糖 胞外酶 单糖 丙酮酸Mg、Fe、Mn 辅酶（一）细菌生长繁殖的条件固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数以保证酶促反应的进行酶系不同铵N源，生氨，碱性，为阳具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多
50、肽。CO2:数细菌初次分离培养需510%CO2具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征C、H、O、N、S、P 结构组成尿素酶试验：尿素酶试验：尿素尿素尿素酶尿素酶 氨氨 （酚红指示剂变红）（酚红指示剂变红）吲哚试验吲哚试验（霍乱红反应）（霍乱红反应）：色氨酸色氨酸 靛基质靛基质 +对二甲基氨对二甲基氨 玫瑰靛基质玫瑰靛基质 （吲哚）（吲哚）基苯甲醛基苯甲醛 （红色）（红色）糖发酵糖发酵试验试验不同细菌分解不同细菌分解糖类的能力和糖类的能力和代谢产物不同。代谢产物不同。乳糖：大肠乳糖：大肠埃希菌可分埃希菌可分解，而致病解，而致病性肠道杆菌性肠道杆菌则不能。则不能。糖糖VP试验试验阴性阴性阳性阳性
