第二章细菌的生理

1、第二章 细菌的生理与遗传变异第一节第一节 细菌的生理细菌的生理第二节第二节 细菌的遗传与变异细菌的遗传与变异第一节第一节 细菌的生理细菌的生理 细菌的生理活动包括摄取和合成营养物质，进行新陈代谢及生长繁殖。一、细菌的化学组成 细菌的化学组成：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。 光学性质细菌为半透明体。表面积细菌体积微小，相对表面积大。带电现象均带负电。其带电现象与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。渗透压菌体内为高渗透压。二、细菌的物理性状二、细菌的物理性状一. 根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型自养菌自养菌和异养菌异

2、养菌。自养菌自养菌(autotroph)：以简单的无机物为原料，合成菌体成分。异养菌异养菌(heterotroph)：以多种有机物为原料，合成菌体成分并获得能量。异养菌包括腐生菌(saprophyte)和寄生菌(parasite)。所有的病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌。二二. 细菌的营养物质：细菌的营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。三、细菌的代谢三、细菌的代谢细菌的新陈代谢与能量转换细菌的新陈代谢与能量转换 细菌的新陈代谢：细菌的新陈代谢： 分解代谢、合成代谢、中间代谢分解代谢、合成代谢、中间代谢 细菌的能量代谢（生物氧化）：细菌的能量代谢（生物氧化）： 呼吸 发酵 有氧呼吸 厌氧

3、呼吸细菌的分解代谢产物 细菌的分解代谢产物： 糖的分解 蛋白质 氨基酸的分解 细菌常见的生化反应： 热原质热原质(pyrogen)：或称致热原。是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物质。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，热原质即其细胞壁的脂多糖。 毒素与侵袭性酶：毒素与侵袭性酶：细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。外毒素(exotoxin)是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素(endotoxin)是革兰阴性菌的脂多糖。 色素：色素：细菌的色素有两类水溶性色素，能弥散到培养基或周围组织。脂溶性色素，不溶于水，只存在与菌体，是菌落显色而培养基颜色不变

4、。 抗生素：抗生素：某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。 细菌素：细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。 维生素：维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需要外，还能分泌只周围环境中。（二）合成代谢产物细菌的合成代谢产物 热原质（pyrogen）： 化学成分：脂多糖 特点：耐高温未按批准工艺灭菌：降低灭菌温度，缩短灭菌时间，增加灭菌柜装载量，影响了灭菌效果。细菌的合成代谢产物 毒素和侵袭性酶类： 外毒素（exotoxin）： 活的革兰阳性菌合成分泌 化学成分为蛋白质，不耐热 毒性强，对组织有选择性作用 抗原性强，可脱毒为类毒素。细菌的合成代谢产物 内

5、毒素（endotoxin）： 革兰阴性菌死亡后释放 化学成分为脂多糖，耐热 毒性作用大致相似（发热、白细胞反应、 内毒素血症、DIC） 抗原性弱，不可脱毒为类毒素细菌的合成代谢产物 侵袭性酶类：侵袭性酶类： 透明质酸酶透明质酸酶 血浆凝固酶血浆凝固酶 卵磷脂酶卵磷脂酶血浆凝固酶试验玻片法结果血浆凝固酶试验玻片法结果血浆凝固酶试验试管法结果血浆凝固酶试验试管法结果细菌的合成代谢产物 色素 抗生素 维生素 细菌素营养物质营养物质氢离子浓度氢离子浓度(pH)温度温度气体气体专性需氧菌：具有完善的呼吸酶系统，仅能在有氧环境下生长。 微需氧菌：在低氧压（5%-6%）生长最好。 兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和

6、无氧发酵两种功能，但以有氧时 生长较好。大多数病原菌属于此。 专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统（氧化还原电势高的呼吸 酶、分解有毒氧基团的酶），只能在无氧环境中 进行发酵。 渗透压渗透压四四. 细菌的生长繁殖的条件细菌的生长繁殖的条件细菌生长的条件细菌生长的条件： 1.1.充足的营养物质充足的营养物质 基本营养物质：水、无机盐、蛋白质、糖类等基本营养物质：水、无机盐、蛋白质、糖类等 营养要求高的细菌营养要求高的细菌 营养要求一般的细菌营养要求一般的细菌 细菌生长的条件：细菌生长的条件：2.2.必要的气体环境必要的气体环境根据细菌对氧的需要程度，根据细菌对氧的需要程度，细菌分为：细菌分为： 专性

7、需氧菌专性需氧菌 微需氧菌微需氧菌 兼性厌氧菌兼性厌氧菌 专性厌氧菌专性厌氧菌细菌生长的条件：细菌生长的条件：3.3.合适的温度合适的温度 病原微生物的最适生长温度：病原微生物的最适生长温度：35353737。 根据最适生长温度不同细菌可分成：根据最适生长温度不同细菌可分成： 嗜冷菌嗜冷菌 嗜温菌嗜温菌 嗜热菌嗜热菌 细菌生长条件：细菌生长条件：4.4.适宜的酸碱度适宜的酸碱度 嗜酸性细菌最适生长嗜酸性细菌最适生长pHpH可低至可低至3.03.0 嗜碱性细菌最适生长嗜碱性细菌最适生长pHpH可高至可高至10.010.0 病原性细菌最适病原性细菌最适pHpH为为7.07.07.67.6 个别细菌

8、如霍乱弧菌个别细菌如霍乱弧菌pHpH在在8.48.49.29.2生长最佳生长最佳 五五. 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖 细菌个体的生长繁殖细菌个体的生长繁殖 细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。 繁殖一代所需时间约20-30min。 但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为18小时。 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) 对数期对数期 (logarithmic phase) 稳定期稳定期 (stationary phase) 衰亡期衰亡期 (decline phase) 细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖细菌的新陈代谢与能量转换一. 细菌的能量代谢v发酵v需

9、氧呼吸v厌氧呼吸二二. 细菌的代谢产物细菌的代谢产物（一）分解代谢产物和细菌的生化反应糖发酵试验VP试验甲基红试验枸橼酸盐利用试验吲哚试验硫化氢试验尿素酶试验自动化仪器分析糖发酵试验糖发酵试验VP试试验验阴性阴性阳性阳性大肠杆菌：大肠杆菌：产气杆菌：产气杆菌：+甲基红试验甲基红试验阳性阳性阴性阴性对照对照大肠杆菌：大肠杆菌：+产气杆菌：产气杆菌：枸橼酸利用试验枸橼酸利用试验大肠杆菌：大肠杆菌：产气杆菌：产气杆菌：+阳性阳性吲哚试验吲哚试验大肠杆菌：大肠杆菌：+产气杆菌：产气杆菌：H2S试验试验尿素酶试验尿素酶试验对照对照阳性阳性阴性阴性第四节 细菌的人工培养根据不同标本及不同培养目的，可选用不同的接踵和培养方法。常用的有分离培养和纯培养两种方法。病原菌的人工培养一般采用35-37，培养时间多数为18-24h，但有时需根据菌种及培养目的作最佳选择。一. 培养细菌的方法 二. 培养基(culture medium)培养基：培养基：是由人工方法培配置而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。按其营养组成和用途分类：基础培养基、增菌培养基、 选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基