第二章细菌的生理--2010.9.26

1、第二章第二章细菌的生理细菌的生理第一节第一节 细菌细菌的理化性状的理化性状一、细菌的化学组成二、细菌的物理性状 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一、细菌营养类型自养菌（自养菌（autotroph） 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，大部分病原菌都是异养菌。 二、细菌的营养物质二、细菌的营养物质 生长因子无机盐氮源碳源水v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。v氮源：氮源：来源于氨基酸来源于氨基酸、蛋白质等蛋白质等，合成菌合成菌体体

2、 成分成分。v碳源：碳源：来源于糖类，提供能量来源于糖类，提供能量。v无机盐：无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等钾、钠、钙、镁、磷、硫等。v生长因子：生长因子：生长必需但自身不能合成的物生长必需但自身不能合成的物 质质，如维生素、氨基酸等如维生素、氨基酸等。三、细菌摄取营养物质的机制三、细菌摄取营养物质的机制 被动扩散被动扩散 物质的浓度梯度 主动转运系统主动转运系统 1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统 2.化学渗透驱使转运系统 3.基团转移 四、影响细菌生长的环境因素四、影响细菌生长的环境因素 1. 营养物质：营养物质：营养物质充足，比例合适。营养物质充足，比例合适。 2. 氢离子浓度（氢离

3、子浓度（pHpH）：）：pH7.2pH7.27.67.6 3. 温温 度：度：3737。 4. 气气 体：体：不同的细菌对气体的需求有所差异。不同的细菌对气体的需求有所差异。 专性需氧菌专性需氧菌 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 5.渗透压渗透压 专性需氧菌：专性需氧菌：具有完善的呼吸系统，需要氧分子作为具有完善的呼吸系统，需要氧分子作为 受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧的受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧的 环境下生存。环境下生存。 如结核杆菌。如结核杆菌。 微微 需需 氧氧 菌：菌：在低氧压（在低氧压（5%6%5%6%）生长最好，氧浓度）生长最好，氧浓度 10%

4、10%对其有抑制作用。对其有抑制作用。 如幽门螺杆菌。如幽门螺杆菌。 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，兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能， 在有氧或无氧环境中都能生长，在有氧或无氧环境中都能生长， 但以有氧时生长较好。如葡萄球菌。但以有氧时生长较好。如葡萄球菌。 专性厌氧菌：专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧环缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧环 境中进行发酵。境中进行发酵。 如破伤风杆菌。如破伤风杆菌。 专性厌氧菌厌氧生长的机制专性厌氧菌厌氧生长的机制 1. 1.缺乏氧化还原电势（缺乏氧化还原电势（EhEh）高的呼吸酶高的呼吸酶 - -细胞色素和细胞色素氧化酶细胞

5、色素和细胞色素氧化酶 只能在只能在120120mVmV以下的以下的EhEh时生长。时生长。 2. 2.缺乏分解有毒氧基团的酶缺乏分解有毒氧基团的酶-超氧化物超氧化物 歧化酶歧化酶( (SOD)SOD)，过氧化氢酶或过氧化物酶过氧化氢酶或过氧化物酶。 2O2-+2H+ H2O2+O2 H2O2 2H2O+O2SOD过氧化氢 酶五、细菌的生长繁殖五、细菌的生长繁殖 1.1.细菌个体的生长繁殖：细菌个体的生长繁殖： 繁殖方式：二分裂繁殖，无性繁殖。繁殖方式：二分裂繁殖，无性繁殖。 繁殖速度：繁殖速度： 20 203030分钟分钟/ /代代 -细菌分裂、数量倍增所需要细菌分裂、数量倍增所需要 的时间。

6、的时间。 2. 2.细菌群体的生长繁殖：细菌群体的生长繁殖：细菌生长曲线细菌生长曲线代时代时 细菌生长曲线活菌数的对数细菌生长时间（小时）01552010255.57.08.07.59.58.59.06.56.0105.035304540迟缓期：迟缓期：细菌的适应阶段。该期菌体增大，细菌的适应阶段。该期菌体增大， 代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。衰亡期：衰亡期：死菌数死菌数 活菌数活菌数 ，细菌形态显著，细菌形态显著 改变，生理代谢活动趋于停滞。改变，生理代谢活动趋于停滞。稳定期：稳定期：细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。 细细 菌

7、的形态、染色性、生理性状有所改变。菌的形态、染色性、生理性状有所改变。 生成芽胞、外毒素、抗生素等生成芽胞、外毒素、抗生素等 代谢产物。代谢产物。对数期：对数期：生长迅速，菌数急剧上升，细菌的生长迅速，菌数急剧上升，细菌的 形态、染色性、生理活性等都较典型。形态、染色性、生理活性等都较典型。衰亡期衰亡期对数期对数期稳定期稳定期迟缓期迟缓期迟缓期：迟缓期：细菌的适应阶段。该期菌体增大，细菌的适应阶段。该期菌体增大， 代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。对数期对数期：生长迅速，菌数急剧上升，细菌的生长迅速，菌数急剧上升，细菌的 形态、染色性、生理活性等都较典型。形态、染色性

8、、生理活性等都较典型。稳定期稳定期：细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。 细菌的形态、染色性、生理性状有所细菌的形态、染色性、生理性状有所 改变。生成芽胞、外毒素、抗生素等改变。生成芽胞、外毒素、抗生素等 代谢产物。代谢产物。衰亡期衰亡期：死菌数死菌数 活菌数活菌数 ，细菌形态显著改变，细菌形态显著改变， 生理代谢活动趋于停滞。生理代谢活动趋于停滞。第三节 细菌的新陈代谢和能量转换 一、细菌的能量代谢一、细菌的能量代谢 发酵：发酵：以有机物为受氢体的生物氧化过程。以有机物为受氢体的生物氧化过程。 EMPEMP途径途径 2 2ATPATP 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径

9、 呼吸：呼吸：以无机物为受氢体的生物氧化过程。以无机物为受氢体的生物氧化过程。 需氧呼吸需氧呼吸以分子氧为受氢体以分子氧为受氢体 38 38ATPATP 厌氧呼吸厌氧呼吸以其他无机物为受氢体以其他无机物为受氢体 2 2ATPATP二、细菌的代谢产物二、细菌的代谢产物 1.1.分解代谢产物和细菌的生化反应分解代谢产物和细菌的生化反应 糖发酵试验：糖发酵试验：葡萄糖葡萄糖 甲酸甲酸 COCO2 2+H+H2 2 VPVP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 甲基红试验：甲基红试验：葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 枸橼酸盐利用试验：枸

10、橼酸盐利用试验：枸橼酸盐枸橼酸盐 碳酸盐碳酸盐 铵盐铵盐 氨氨 吲哚试验：吲哚试验：色氨酸色氨酸 吲哚吲哚+ +对二甲基氨基苯甲醛对二甲基氨基苯甲醛 红色红色 硫化氢试验：硫化氢试验：含硫氨基酸含硫氨基酸 硫化氢硫化氢+ +FeFe2+2+/Pb/Pb2+2+ 黑色黑色 尿素酶试验：尿素酶试验：尿素尿素 氨氨 2. 2.合成代谢产物及其在医学上的意义合成代谢产物及其在医学上的意义 热原质热原质（pyrogenpyrogen）：细菌合成的注入人体或动物体细菌合成的注入人体或动物体 内能引起发热反应的物质。内能引起发热反应的物质。G G- - 菌细胞壁脂多糖；菌细胞壁脂多糖； 耐高温；耐高温；12

11、1121 ，2020minmin不被破坏；不被破坏；250250 高温高温 干烤才能破坏热原质。蒸馏法可除去热原质。干烤才能破坏热原质。蒸馏法可除去热原质。 毒素毒素（toxintoxin）: : 外毒素外毒素G G+ + 菌、少数菌、少数G G- - 菌产生的、释放到菌体外菌产生的、释放到菌体外 的蛋白质。的蛋白质。重要的致病物质。重要的致病物质。 内毒素内毒素G G- - 菌细胞壁脂多糖，菌体死亡崩解后游菌细胞壁脂多糖，菌体死亡崩解后游 离出来。离出来。重要的致病物质。重要的致病物质。 色素色素 ：有助于鉴别细菌；有助于鉴别细菌；水溶性色素；脂溶性色素。水溶性色素；脂溶性色素。 抗生素：抗

12、生素：某些微生物代谢过程中产生的一类能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抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞 的物质。的物质。多由放线菌和真菌产生。多由放线菌和真菌产生。 细菌素：细菌素：某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质。某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质。 仅对亲缘关系近的细菌有杀伤作用仅对亲缘关系近的细菌有杀伤作用。 维生素：维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需用外，细菌能合成某些维生素除供自身需用外， 还能分泌至周围环境中。还能分泌至周围环境中。维生素维生素B,K.B,K.第四节 细菌的人工培养一、培养基培养基培养基（culture medium）：是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。v 基础培养基v 增菌培养基 v 选择培养基 v 鉴别培养基v 厌氧培养基 固