第2章细菌的生理2

1、 细菌的生理活动包括摄取和合成营养物质，进行新陈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。代谢及生长繁殖。第一节第一节 细菌的理化性状细菌的理化性状第二节第二节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖第三节第三节 细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢第四节第四节 细菌的人工培养细菌的人工培养第五节第五节 抑制和杀灭微生物的理化因素抑制和杀灭微生物的理化因素第一节第一节 细菌的理化性状细菌的理化性状 一、细菌的化学组成：一、细菌的化学组成： 1 1、含有与其它生物细胞相同的化学成分、含有与其它生物细胞相同的化学成分: : 2 2、特有的化学成分（肽聚糖、磷壁酸、特有的化学成分（肽聚

2、糖、磷壁酸、 DAPDAP、DPADPA等）。等）。 光学性质光学性质细菌为半透明体。细菌为半透明体。表面积表面积细菌体积微小，相对表面积大。细菌体积微小，相对表面积大。有有利于物质交换，繁殖迅速利于物质交换，繁殖迅速带电现象带电现象溶液的溶液的pH值比细菌值比细菌pI高高, ,带负电。带负电。与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。切相关。半透性半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。渗透压渗透压菌体内为高渗透压菌体内为高渗透压（G+G+为为20202525大大气压；气压；G-G-为为5 56 6大气压）大气压）第

3、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一、细菌的营养物质一、细菌的营养物质 一般包括水一般包括水 碳源碳源 氮源氮源 无机盐无机盐 生长因子等。生长因子等。 二、二、细菌摄取营养物质的机制细菌摄取营养物质的机制 1.1.被动扩散被动扩散 2.2.主动转运系统主动转运系统三、细菌的营养类型三、细菌的营养类型 各类细菌的酶系统不同，对营养物质的需求各类细菌的酶系统不同，对营养物质的需求也不同，分两大类型：也不同，分两大类型： 1.1.自养菌：简单无机物为原料。自养菌：简单无机物为原料。 2.2.异养菌：必须从人或动物体内的有机物中异养菌：必须从人或动物体内的有机物中获得营养和能量。又

4、分寄生菌和腐生菌，获得营养和能量。又分寄生菌和腐生菌，大多病大多病原菌属寄生菌。原菌属寄生菌。 四、影响细菌生长的环境因素四、影响细菌生长的环境因素 （细菌生长繁殖的条件）（细菌生长繁殖的条件） 1 1营养物质营养物质 水、蛋白胨或氨基酸、糖、无机盐类。水、蛋白胨或氨基酸、糖、无机盐类。 生长因子：某些细菌生长所必需而自身又生长因子：某些细菌生长所必需而自身又不能合成。如不能合成。如B B族维生素，个别需要族维生素，个别需要X X、V V因子。因子。 2 2酸碱度：酸碱度：pH7.2pH7.27.67.6；个别特殊。；个别特殊。 3 3温度（温度（T T）：嗜温菌）：嗜温菌10-4510-45

5、4 4气体环境：气体环境：COCO2 2和和O O2 2 细菌根据对氧的需要情况，分四类：细菌根据对氧的需要情况，分四类： 专性需氧菌：专性需氧菌： 分子分子O2作为受氢体；作为受氢体；微需氧菌：低氧压（微需氧菌：低氧压（5%6%）生长最好；）生长最好；兼性厌氧菌：大多数病原菌；兼性厌氧菌：大多数病原菌；专性厌氧菌：缺乏完善呼吸酶系统，只能在无专性厌氧菌：缺乏完善呼吸酶系统，只能在无氧环境中进行发酵。氧环境中进行发酵。五、细菌的生长繁殖五、细菌的生长繁殖 1 1个体的生长繁殖个体的生长繁殖 二分裂，速度快（代时二分裂，速度快（代时20-30min20-30min）。）。2 2群体的生长繁殖群体

6、的生长繁殖 细菌在适宜培养基上繁殖过程有规律性。细菌在适宜培养基上繁殖过程有规律性。生长曲线生长曲线(growth curve)(growth curve)迟缓期：分裂迟缓，迟缓期：分裂迟缓，1-4h1-4h对数期：迅速，几何级增多；对数期：迅速，几何级增多；“典型典型”稳定期：繁殖减慢，死亡增多；形态、稳定期：繁殖减慢，死亡增多；形态、染色性常有改变；芽胞及染色性常有改变；芽胞及外毒素、抗生素外毒素、抗生素。衰亡期：出现衰退型或自溶。衰亡期：出现衰退型或自溶。 第三节第三节 细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢 一、细菌的能量代谢一、细菌的能量代谢 二、细菌的代谢产物二、细菌的代谢产物1 1分解代谢

7、产物和细菌的生化反应分解代谢产物和细菌的生化反应 细菌酶系统不完全相同，对物质分解能力不一致，细菌酶系统不完全相同，对物质分解能力不一致，产物也不相同。产物也不相同。 利用利用生物化学方法生物化学方法，来鉴别不同细菌，称，来鉴别不同细菌，称为为细菌生化反应试验细菌生化反应试验常用的生化反应常用的生化反应1 1、糖发酵试验、糖发酵试验: :检测细菌分解某种糖，产生酸和检测细菌分解某种糖，产生酸和气体能力的试验。气体能力的试验。 大肠埃希菌大肠埃希菌: : 分解葡萄糖，产酸产气分解葡萄糖，产酸产气 伤寒沙门菌伤寒沙门菌: : 分解葡萄糖分解葡萄糖, ,产酸不产气产酸不产气 大肠埃希菌：分解乳糖，产

8、酸产气大肠埃希菌：分解乳糖，产酸产气 伤寒沙门菌：不分解乳糖（伤寒沙门菌：不分解乳糖（- -）麦康凯培养基麦康凯培养基伊红美蓝培养基伊红美蓝培养基发酵乳糖菌落发酵乳糖菌落大肠杆菌大肠杆菌不发酵乳糖菌落不发酵乳糖菌落伤寒杆菌伤寒杆菌产气杆菌产气杆菌： 分解糖，能产生。分解糖，能产生。 VPVP试验（试验（+ +）大肠埃希菌：分解糖，不能产生。大肠埃希菌：分解糖，不能产生。VPVP试验试验( - )( - ) （2 2）VPVP试验：检测细菌分解糖，产生中性试验：检测细菌分解糖，产生中性 乙酰甲基甲醇能力的试验。乙酰甲基甲醇能力的试验。产气杆菌产气杆菌： 分解糖产生丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基

9、甲醇 二乙酰二乙酰精精aaaa胍基胍基（红色化合物红色化合物） 氧化氧化脱羧脱羧（3 3）甲基红甲基红(methyl red，M)试验试验 检测细菌分解糖，产生检测细菌分解糖，产生丙酮酸丙酮酸，使培养液，使培养液PH4.5PH4.5的试验。的试验。 产气杆菌：分解糖，产生中性的乙酰甲基甲醇产气杆菌：分解糖，产生中性的乙酰甲基甲醇，PH 5.4PH 5.4，桔黄色桔黄色，试验（，试验（- -） 大肠埃希菌大肠埃希菌：分解糖，产丙酮酸及多种酸，培养：分解糖，产丙酮酸及多种酸，培养液液PH4.5PH4.5，指示剂呈红色，指示剂呈红色，试验（试验（+ +）(4(4）枸橼酸盐利用）枸橼酸盐利用(citr

10、ate utilization,C)(citrate utilization,C)试验试验检测细菌能否检测细菌能否利用利用枸橼酸枸橼酸盐作为唯一碳源的培养基，盐作为唯一碳源的培养基，能够能够分解并产生分解并产生CO2CO2碳酸盐碳酸盐 且分解培养基中的且分解培养基中的铵盐铵盐产生产生氨氨（培养基中性（培养基中性碱性）碱性）+ +溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝, ,绿绿蓝蓝。大肠埃希菌：无法生长，枸橼酸盐利用试验（大肠埃希菌：无法生长，枸橼酸盐利用试验（- -）产气杆菌：产气杆菌： 枸橼酸盐利用试验（枸橼酸盐利用试验（+ +）18橘掾酸盐利用实验Citrate experiments拘掾酸盐是一种碳源

11、，产气杆菌能在以拘掾酸盐为唯一碳源的培养基上生长，且分解拘掾酸盐产生CO2，再生成碳酸盐，使培养基由中性变为碱性，指示剂BTB由绿色变为蓝色。产气杆菌：大肠杆菌：拘掾酸盐是一种碳源，大肠杆菌不能在以拘掾酸盐为唯一碳源的培养基上生长，培养基颜色不变，仍为中性时的绿色。（5 5）吲哚）吲哚（indol) )试验试验检测细菌分解色氨酸产生吲哚能力的试验。检测细菌分解色氨酸产生吲哚能力的试验。 大肠埃希菌：大肠埃希菌：吲哚试验（吲哚试验（+ +）产气杆菌：产气杆菌： 吲哚试验（吲哚试验（- -）（指示剂：（指示剂：对二甲基氨基苯甲醛对二甲基氨基苯甲醛，红色反应），红色反应）20吲哚实验Indole e

12、xperiments大肠杆菌：产气杆菌：大肠杆菌含有色氨酸酶，能分解色氨酸产生吲哚，当加入对二甲基氨基苯甲醛时可生成红色玫瑰吲哚，称为吲哚试验阳性。产气杆菌不含有色氨酸酶，为阴性。（6 6）硫化氢试验）硫化氢试验 检测细菌能否分解含硫氨基酸，产生检测细菌能否分解含硫氨基酸，产生H H2 2S S能力的试验。能力的试验。沙门氏菌：沙门氏菌： H H2 2S S试验（试验（+ +）大肠埃希菌：大肠埃希菌：H H2 2S S试验（试验（- -）（指示剂为铅或铁离子：黑色沉淀）（指示剂为铅或铁离子：黑色沉淀） 双糖铁培养管双糖铁培养管观察指标：葡萄糖、乳糖发酵、观察指标：葡萄糖、乳糖发酵、H2S、动力

13、、动力上层固体斜面：乳糖上层固体斜面：乳糖+指示剂指示剂下层半固体：葡萄糖下层半固体：葡萄糖+指示剂指示剂+FeSO4酚红：高酚红：高pHpH为红，低为红，低pHpH为黄为黄 pH 6.6-8.0 pH 6.6-8.0为桔黄为桔黄未接种管未接种管大肠杆菌大肠杆菌生长管生长管痢疾杆菌痢疾杆菌生长管生长管要点：要点：上层上层下层下层气体气体（7 7）尿素酶试验）尿素酶试验检测细菌分解检测细菌分解尿素尿素，产生氨能力的试验。，产生氨能力的试验。变形杆菌变形杆菌：尿素酶试验（：尿素酶试验（+ +）（指示剂：酚红；红色反应）（指示剂：酚红；红色反应）IMViC试验：试验： 常用来常用来鉴别鉴别形态染色性

14、、培养特性相形态染色性、培养特性相同或相似的肠道杆菌。同或相似的肠道杆菌。 大肠埃希菌：大肠埃希菌：“+ + - -+ + - -” 产气肠杆菌：产气肠杆菌：“- - + +- - + +”( (二二) ) 合成代谢产物及其医学意义合成代谢产物及其医学意义除合成菌体自身成分外，还能合成一些其他的代谢除合成菌体自身成分外，还能合成一些其他的代谢产物，有的产物，有的与细菌的致病性有关与细菌的致病性有关( (如毒素、侵袭性酶如毒素、侵袭性酶和热原质和热原质) )，有的与疾病的诊断和防治有关，有的与疾病的诊断和防治有关。 热原质热原质(pyrogen)(pyrogen) 毒素与侵袭性酶毒素与侵袭性酶

15、色素色素(pigment)(pigment) 抗生素抗生素(antibiotics)(antibiotics) 维生素维生素(vitamin)(vitamin) 细菌素细菌素(bacteriocin)(bacteriocin)27热原质热原质：泛指那些能引起机体发热的物质。：泛指那些能引起机体发热的物质。毒素与侵袭性酶毒素与侵袭性酶：多数细菌都能产生毒素，外：多数细菌都能产生毒素，外毒素毒素/ /内毒素。内毒素。细菌素细菌素：具有杀细菌作用的蛋白质类物质。：具有杀细菌作用的蛋白质类物质。色素色素：在一定条件下能合成某些色素，使菌落：在一定条件下能合成某些色素，使菌落具有颜色。具有颜色。抗生素抗

16、生素：在代谢过程中合成能选择性抑制其他：在代谢过程中合成能选择性抑制其他生物或肿瘤细胞的物质生物或肿瘤细胞的物质。维生素维生素：利用环境的碳氮源合成自身生长所需：利用环境的碳氮源合成自身生长所需的维生素。的维生素。合成代谢产物及其应用合成代谢产物及其应用第四节第四节 细菌的人工培养细菌的人工培养一、培养方法一、培养方法 按标本和目的不同，常用：按标本和目的不同，常用： 1.1.分离培养分离培养 2. 2.纯培养纯培养 培养时间培养时间 18-24h18-24h； 个别特殊；个别特殊； 有时还需根据菌种及培养目的，如药有时还需根据菌种及培养目的，如药敏试验）。敏试验）。 二、培养基二、培养基(c

17、ulture medium) 概念：概念：是由人工方法配制，专供微生物生长是由人工方法配制，专供微生物生长 繁殖用的混合营养物制品。繁殖用的混合营养物制品。 类型类型: :按营养组成和用途按营养组成和用途 基础培养基：含基本营养成分基础培养基：含基本营养成分, , 是配制特殊培养基的基础。是配制特殊培养基的基础。 增菌培养基增菌培养基 通用通用（肺炎球菌需在含血液的培养基中；（肺炎球菌需在含血液的培养基中； 专用专用（霍乱弧菌在碱性蛋白胨水中）。（霍乱弧菌在碱性蛋白胨水中）。 选择培养基选择培养基 鉴别培养基鉴别培养基(differential medium) 基础培养基基础培养基+ +特定作

18、用底物特定作用底物+ +指示剂。指示剂。厌氧培养基：专供厌氧菌分离培养鉴别厌氧培养基：专供厌氧菌分离培养鉴别 厌氧培养箱厌氧培养箱 厌氧罐厌氧罐 厌氧袋厌氧袋 按物理状态分按物理状态分 液体培养基液体培养基用于大量繁殖细菌。用于大量繁殖细菌。 固体培养基固体培养基用于细菌的分离和纯化。用于细菌的分离和纯化。 半固体培养基半固体培养基观察动力和保存菌种。观察动力和保存菌种。 三、细菌在培养基中生长情况三、细菌在培养基中生长情况 （一）液体培养基中生长情况（一）液体培养基中生长情况 大多均匀混浊生长大多均匀混浊生长 沉淀生长沉淀生长（链状排列细菌）（链状排列细菌） 表面生长表面生长（枯草杆菌、结核

19、分枝杆菌）。（枯草杆菌、结核分枝杆菌）。（二）在固体培养基中生长（二）在固体培养基中生长 细菌菌落细菌菌落菌落类型菌落类型 光滑型菌落（光滑型菌落（S S型）型） 粗糙型菌落（粗糙型菌落（R R型）型） 粘液型菌落（粘液型菌落（M M型）型） 1 1）医学意义）医学意义 纯种（由菌落可获得纯培养）纯种（由菌落可获得纯培养） 特征有助于鉴别细菌特征有助于鉴别细菌 由菌落可推算活菌含量由菌落可推算活菌含量 计数用于检测饮用水、饮料、食品等被计数用于检测饮用水、饮料、食品等被 污染的程度。污染的程度。 （三）在（三）在半固体培养基中生长情况半固体培养基中生长情况 线状生长线状生长 ( ( 无扩散无扩

20、散 ) ) 扩散生长（云雾状混浊）扩散生长（云雾状混浊） 四、应用（人工培养细菌的用途）四、应用（人工培养细菌的用途） 1 1、医学中：病原学诊断、医学中：病原学诊断 细菌学研究细菌学研究 生物制品制备（供预防、诊断）生物制品制备（供预防、诊断） 2 2、工农业生产、工农业生产 细菌培养和发酵过程中，可提取抗生素、细菌培养和发酵过程中，可提取抗生素、维生素、酶制剂等；酿酒、酱油、味精等。维生素、酶制剂等；酿酒、酱油、味精等。 3 3、基因工程中、基因工程中 基因工程技术基因工程技术工程菌：制备胰岛素、工程菌：制备胰岛素、 干扰素、干扰素、 乙肝疫苗等。乙肝疫苗等。2022-4-17461.1.

21、名词解释名词解释antibiotics(antibiotics(抗生素抗生素), ), 菌落菌落,pyrogen,pyrogen（热原质）（热原质）2.2.简答题简答题 细菌群体生长繁殖可分几个期？每期的重要特点是什么？细菌群体生长繁殖可分几个期？每期的重要特点是什么？举例说明乳糖发酵试验原理；举例说明乳糖发酵试验原理；举例说明吲哚试验原理；举例说明吲哚试验原理；举例说明硫化氢试验原理；举例说明硫化氢试验原理；3.3.论述题论述题细菌有哪些合成代谢产物？在医学上有何意义？细菌有哪些合成代谢产物？在医学上有何意义？一、消毒灭菌的常用术语一、消毒灭菌的常用术语1 1、灭菌、灭菌(steriliza

22、tion)(sterilization)：杀灭物体上：杀灭物体上所有微生物所有微生物的方法（包括芽胞在内）。的方法（包括芽胞在内）。2 2、消毒（、消毒（disinfection)disinfection)：杀死物体上：杀死物体上病原微生物病原微生物的方法。的方法。 用以消毒的药品称消毒剂。用以消毒的药品称消毒剂。 第五节第五节 抑制或杀灭微生物的理化因素抑制或杀灭微生物的理化因素 3 3、 防腐防腐(antisepsis)(antisepsis)：防止或抑制微生物防止或抑制微生物生长繁殖的生长繁殖的方法。方法。4、清洁（清洁（cleaningcleaning）5 5、无菌、无菌(asepsi

23、s)(asepsis)：指：指不含活菌不含活菌的意思。的意思。无菌操作：外科手术中，无菌操作：外科手术中，防止细菌进入人体污防止细菌进入人体污染物品的操作技术。染物品的操作技术。二、二、物理消毒灭菌法物理消毒灭菌法(一一) 热力灭菌法热力灭菌法 高温对细菌有明显致死作用高温对细菌有明显致死作用 1、干热灭菌：、干热灭菌： 使细菌脱水，大分子变性。使细菌脱水，大分子变性。(1)焚烧、焚烧、(2)烧灼、烧灼、(3)干烤：干烤：160-170160-170 ,2h(,2h(灭菌灭菌) )(4) 红外线（烤箱）红外线（烤箱）:0.771000m波长的电磁波，波长的电磁波，杀菌所需温度和时间与干烤相似。

24、杀菌所需温度和时间与干烤相似。用于医疗器械的灭菌用于医疗器械的灭菌。2 2、湿热灭菌法、湿热灭菌法 巴氏消毒法（巴氏消毒法（pasteurizationpasteurization） ：n61.162.8，30minn71.7， 1530secn杀死液体中的杀死液体中的病原或某病原或某些特定微生物。些特定微生物。n消毒牛奶、酒类等消毒牛奶、酒类等2 2湿热灭菌法湿热灭菌法煮沸法：煮沸法：100100 5 5minmin，可杀死细菌繁殖体。主要用可杀死细菌繁殖体。主要用于消毒食具、刀剪等。于消毒食具、刀剪等。流通蒸气消毒法：常压，流通蒸气消毒法：常压，100 15-30min100 15-30m

25、in。间歇蒸气灭菌法：间歇蒸气灭菌法： 100 15-30min100 15-30min，再，再3737过夜重过夜重复三次。用于含糖培养基。复三次。用于含糖培养基。 压力蒸汽灭菌法压力蒸汽灭菌法(autoclave)： a.a.条件：条件：121.3121.3 103.4kPa 103.4kPa（1.05kg/cm21.05kg/cm2） 15-20 min15-20 min b. b.对象：金属、玻璃、瓷器、棉布等制对象：金属、玻璃、瓷器、棉布等制品，手术器械、手术敷料、生理盐水，品，手术器械、手术敷料、生理盐水，普通培养基等。普通培养基等。( (二二) ) 辐射杀菌法辐射杀菌法1. 1.

26、紫外线紫外线(ultraviolet ray, UV)(ultraviolet ray, UV)：波长：波长240300nm, 240300nm, 265266nm265266nm最强。干扰细菌最强。干扰细菌DNADNA的复制与转录，但穿透的复制与转录，但穿透力弱。力弱。2. 2. 电离辐射电离辐射(ionizing radiation)(ionizing radiation)：高速电子、：高速电子、X X射射线、线、射线，产生游离基，破坏细胞膜，破坏射线，产生游离基，破坏细胞膜，破坏DNADNA合合成。成。一次性医用塑料制品、食品的消毒。一次性医用塑料制品、食品的消毒。 3. 3. 微波微波

27、(microwave)(microwave)：多用于非金属器械、食具、药：多用于非金属器械、食具、药杯等消毒。杯等消毒。（三）滤过除菌法（三）滤过除菌法(filtration)(filtration) 物理方法除去空气或液体中的细菌。物理方法除去空气或液体中的细菌。用于不耐高温的血清、毒素、用于不耐高温的血清、毒素、抗生素、洁净工作台空气的除菌。抗生素、洁净工作台空气的除菌。在低温状态下真空抽去水分在低温状态下真空抽去水分用途：用途：保存菌种保存菌种冷冻真空干燥法：冷冻真空干燥法：（四）（四） 干燥与低温抑菌法干燥与低温抑菌法三、三、化学消毒灭菌法化学消毒灭菌法根据消毒剂杀灭微生物的强弱分类：根据消毒剂杀灭微生物的强弱分类：1 1、高效消毒剂：杀灭、高效消毒剂：杀灭一切微生物及其芽孢一切微生物及其芽孢。2 2、中效消毒剂：杀灭、中效消毒剂：杀灭细菌芽孢以外细菌芽孢以外的微生物。的微生物。3 3、低效消毒剂：能杀灭、低效消毒剂：能杀灭多数繁殖体多数繁殖体和亲脂性病毒。和亲脂性病毒。disinfectant ( (一一) ) 消毒剂的分类：消毒剂的分类： 1.1.按消毒剂杀菌的能力