动物微生物学及免疫学细菌生理课件

1、第二章 细菌生理 ?细菌的化学组成 ?细菌的物理性状 ?细菌的营养 ?细菌的新陈代谢 ?细菌的生长繁殖 第一节细菌的化学组成第一节细菌的化学组成 结合水 水 份 （75-85%） 自由水 无机物 干物质 （15-25%） 有机物 第二节细菌的物理特性第二节细菌的物理特性 ? 比面积大 ? 光学性质 ? 多相胶体性质 ? 渗透压 ? 带电现象 ? 布朗氏运动 第三节细菌的营养第三节细菌的营养 一、营养物质的吸收与运转 扩散：物质由高浓度向低浓度 方向的运输方式。分为： 单纯扩散 易化扩散 主动运输：物质由低浓度向高浓度 方向的运输方式。它需要酶的作用， 如渗透酶各周围间隙蛋白，在运输大 分子物质

2、（糖、氨基酸、无机离子） 中起着重要作用。 ? 运输示意图为： 主支运输转动方式主支运输转动方式 营养物质 释放营养物质 渗 透 酶 载体 复合物 细胞内 周围间隙蛋白 载体回位 三、细菌的营养类型三、细菌的营养类型 ? 自养型自养型 这类细菌酶系统完善，能利用无 机碳（CO2、C、H2CO3）合成菌体有机碳。 分为光能和化能自养型两类。 ? 异养型异养型 这类细菌酶系统不完善，只能利 用有机碳作为养料。分为光能异养菌和化 能异养菌两大类。绝大多数病原菌都属于 化能异养菌。 第四节 细菌的新陈代谢 一、细菌的酶 胞外酶、胞膜酶、固有酶、适应酶 与医学有关的酶类： 卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、

3、 溶纤蛋白酶、凝血浆酶、溶血素、尿素酶 二、细菌的呼吸 1、细菌呼吸的概念： 细菌借助于体内的酶类，从物细菌借助于体内的酶类，从物 质的氧化还原过程中获得它所需要 的能量的过程，称细菌的呼吸。 2、细菌呼吸类型：、细菌呼吸类型： 专性需氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 厌氧菌 专性厌氧菌 各型细菌呼吸特点 ? 专性需氧菌：需充足O2， 生长于表面.。 ? 微需氧菌：需低浓度O2， 生长于表面以下数 mm处。 ? 兼性厌氧菌：生长于整 个培养基中。 ? 厌氧菌和专性厌氧菌： 生长于培养基底部。 3、厌氧菌培养的原理、厌氧菌培养的原理 1、厌氧菌缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 ? 二者具有较高的氧化还原电

4、势，能氧化 高电势的化合物产生能量。在有氧环境 中，培养基中的营养物质多为氧化型状 态，氧化还原电势随之升高。故厌氧菌 不能利用这些营养物质，造成能量不足 而不能生长。 2、缺乏过氧化氢酶和过氧化物酶 细菌在 有氧环境的代谢中常产生H2O2，这是一 种氧化剂，有杀菌作用，缺乏二酶，故 厌氧菌不能分解H2O2，而不能生长。 3、有氧环境中SH被氧化 SH是菌体 许多酶类的辅酶（如CoA、琥珀酸脱氢 酶、氨基酸转移酶等），故厌氧菌不能 生长。 三、细菌的代谢产物三、细菌的代谢产物 （一）分解产物的检测 1糖代谢测定 糖发酵试验： 多糖经胞外酶分解为双糖单糖再经胞内 酶分解为有机酸、醇、CO2和H2

5、O。细 菌分解糖的能力是不同的。 产酸不产气 ? 产酸产气 阴性 VP试验：试验： ?大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖，为区分 两菌可采用VP试验及甲基红试验。产气杆菌 能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成 二乙酰，后者可与含胍基的化合物反应，生成 红色化合物，称VP阳性。 甲基红试验：甲基红试验： ?产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养 液pH5.4，甲基红指示剂呈桔黄色，为甲基 红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸， 培养液呈酸性pH5.4，指示剂甲基红呈红色， 称甲基红试验阳性。 枸橼酸盐利用试验：枸橼酸盐利用试验： ?能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细 菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐

6、生成 碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生 成氨，由此使培养基变为碱性，使 指示剂溴麝香草酚蓝（BTB）由淡 绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试 验阳性。 2 2、蛋白质代谢测定、蛋白质代谢测定 H2S试验： 含S氨基酸 菌 产生 H2S 与基中醋酸铅 PbS 黑 色沉淀物。 吲哚试验： 色氨酸 菌 吲 哚 明胶试验： 明胶 菌 液化 （二）合成代谢产物及临床意义 ?热原质热原质 ?毒素与酶毒素与酶 ?色素色素 ?抗生素抗生素 ?细菌素细菌素 第五节 细菌的生长繁殖 一、细菌生长繁殖的条件 ? 1、营养物质 供给细菌适量的H2O、糖类、 蛋白质或氨基酸、无机盐及 Vit等。 ? 2、温度 细菌生长的最适

7、温度随菌种不同而 异，一般病原菌要求与体温相同，如牛羊病原菌 需37，鱼类病原菌则要求 22。 ? 3、酸碱度（PH） PH对细菌发育影响 很大，大多数病原菌最适酸碱度为 PH7.2-7.6，少数细菌可在特殊PH条件 下生长，如霍乱弧菌在PH6.4-9.6 时均 能生长（最适为7.8-8.0），乳酸杆菌在 PH 3.4-4.5时可生长，霉菌则在PH 3.0- 6,0生长良好。 ? 4、渗透压 细菌只有在等渗环境中才 能生存。若环境渗透压过高，则菌体被 脱水造成质壁分离；若环境渗透压过低， 则细菌臌胀破裂。 ? 5、气体 O2、CO2、N 二、细菌的繁殖方式和速度二、细菌的繁殖方式和速度 ? 多

8、数细菌为横分裂式繁殖 （1222 23 2?）。少数 细菌如酵母进行出芽繁殖 。 近年来，电子显微镜观察 可见，某些细菌也存在有 性结合。 ? 绝大多数细菌繁殖速度为 15-30min一代。但菌种不 同其繁殖速度亦不同，如 大肠杆菌20min繁殖一代， 结核杆菌较慢，需0.5-18h 才能繁殖一代。 三、细菌群体的人工培养三、细菌群体的人工培养 ? 用人工的方法，将细菌从自然界、动物体 或病料中分离出来，其目的是为了研究细 菌的形态、生理特性、生物学特性或制取 细菌的某种代谢产物等。这对于传染病的 诊断、流行病学调查、菌苗制备、微生物 的工业生产都具有重要意义。为此，了解 和掌握细菌分离培养的

9、有关基础知识是十 分必要的。 （一）培养基的种类和常用培养基 ? 培养基的概念： 将细菌所需的各 种营养物质按一定比 例混合在一起，并调 节到适宜的PH，这种 人工配制的适合细菌 生长繁殖的细菌营养 物，称为培养基。 ? 培养基必需符合以 下条件： ? 营养物 ? 适宜的PH环境 ? 温度和渗透压 ? 无菌 培养基种类 1、基础培养基 含有培养一般细菌的最基本成分。又 分为：液体培养基、固体培养基和半固 体培养基三种。在液体（肉汤）培养基 中，加入2-3%琼脂即为固体培养基，加 入0.2- 0.5%琼脂即为半固体培养基。 2、营养培养基、营养培养基 ?于基础培养基中加入高营养物质如葡萄 糖、血

10、液、血清、腹水、生长因子等，以 满足营养要求较高的细菌生长需要。有的 细菌还需加入特殊物质，如结核杆菌需加 入鸡蛋清、马铃薯、甘油等才能良好生长 3、选择培养基、选择培养基 利用细菌对某种物质敏感程度的不同，可 在培养基中加入抑制某些细菌生长的药物， 而选择性地让欲分离的细菌旺盛生长的培养 基如胆盐和蔷薇色酸可以选择性地抑制G+菌 的生长，而不影响G菌的生长。在培养基 中加入二药后可选择性地分离出肠道杆菌。 4、鉴别培养基 利用细菌分解底物及其代谢产物 的不同，可在培养基中加入某种物 质和指示剂，即制为鉴别培养基， 以测定不同细菌的生化反应。 5、厌气培养基 将培养基与空气及氧隔离，或降 低培

11、养基中的氧化还原电势，供厌 氧菌生长。 除去培养基中氧的方法： a、降低培养基中氧化还原电势： 如肝汤或加入 谷胱甘肽、硫基醋酸盐等。 b、化合去氧法：如焦性没石子酸、 好氧厌氧菌混合、种子发芽等。 c、隔绝阻氧法：如液体石腊等。 （二）细菌群体的生长现象（二）细菌群体的生长现象 ? 划线接种 ? 分点接种 ? 涂抹接种 ? 液体接种 ? 穿剌接种 ? 倾注接种 ? 注射接种 ? 活体接种 1、细菌在固体培养基上的生长现象： 观察细菌在平板上的菌落特征： ?形态、大小、边缘、表面构造（湿润 度和光滑度）、隆起度、透明度、颜 色等，及在血平板上的溶血现象（ 溶 血、溶血）。 2、细菌在半固体培养基中的生长现象 ? 有鞭毛的细菌，沿 穿剌线呈模糊穿剌线呈模糊羽毛 状状生长。生长。 ? 无鞭毛的细菌，沿 穿剌线呈穿剌线呈清晰的线的线 状生长状生长。 。 3、细菌在液体培养基中的生长现象 ? 观察肉汤培养物 的的混浊度、管底 沉淀、肉汤表面 菌膜或菌环，以菌膜或菌环，以 及有无汽泡等。 ? 3、细菌群体的生长曲线、细菌群体的生长曲线 ?将一定数量的细菌接种在适宜的液体培 养基中，在适宜温度下孵育，每隔一定 的时间取样计算，如以时间为横坐标， 细菌数的对