医学微生物学：2 细菌的基本性状2

1、2022/8/111/71第一篇 细菌学第一章 细菌的基本性状第一节 细菌的形态结构与理化性状一、细菌的大小与形态：二、细菌的结构(一) 基本结构：细胞壁，细胞膜，细胞质，核质2022/8/112/71 细胞膜(cell membrane, cytoplasmic membrane)：紧贴细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、具有一定弹性的半透性膜。 功能： 1. 物质转运作用；2. 细胞呼吸作用； 3. 生物合成作用；4. 参与细菌分裂。 重要蛋白： 1. 青霉素结合蛋白 2. 蛋白分泌系统 3. 双组分信号转导系统2022/8/113/712022/8/114/712022/8/115

2、/71 细胞质(cytoplasm)：细胞膜内侧的胶状物质，由水、蛋白质、脂类、核酸、无机盐、糖组成。有形成分有：1.核糖体(ribosome)：细菌蛋白质合成的场所。每菌数万个。 沉降系数70S 大亚基50S结合红霉素， 小亚基30S结合链霉素。2022/8/116/71 2. 质粒(plasmid)：闭合环状双链DNA，带有遗传信息，控制特殊性状。 3.中介体(mesosome)：是部分细胞膜内陷、折叠卷曲形成的囊状物。多见G+，每菌1-多个(拟线粒体)。 4. 胞质颗粒：营养物储备小体 异染颗粒具有鉴别意义。2022/8/117/712022/8/118/71 核质：细菌的染色体，由单一

3、密闭环状DNA分子反复卷曲盘绕组成网状结构。 携有遗传基因， 控制生命特征。2022/8/119/71(二) 细菌的特殊结构： 荚膜(capsule)：某些细菌胞壁外包绕一层粘液性物质，厚度0.2mm、边界明显、光镜下可见者称为荚膜。 1. 化学组成：多为多糖，少数为多肽或糖 与蛋白复合物。不易染色。 在动物体内或含血清培养基中易形成。 在普通培养基上或连续传代易消失 具有抗原性2022/8/1110/71 2. 功能：与致病性有关(1) 抗吞噬作用；(2)粘附作用；(3)抗有害物质的损伤作用。2022/8/1111/71鞭毛(glagellum)：许多细菌菌体上附有的细长弯曲的丝状物，是细菌

4、的运动器官。 直径12-30nm，长约5-20mm，需电镜观察或特殊染色光镜观察。 化学组成：鞭毛蛋白，推进器作用。 类型：单毛菌；双毛菌； 丛毛菌；周毛菌。2022/8/1112/712022/8/1113/71Salmonella typhoid2022/8/1114/71单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌2022/8/1115/712022/8/1116/71破伤风梭菌的周鞭毛2022/8/1117/711. 鞭毛的结构： 基础小体(basal body): 根部 钩状体(hook)： 丝状体(filament):2022/8/1118/712. 功能： 通过运动，趋利避害； 与致病性有关； 具有

5、抗原性(H抗原)； 有助鉴别细菌（形态、动力、抗原）2022/8/1119/71菌毛(pilus, fimbria)：许多G-和少数G+菌体表面存在着比鞭毛更细、短、直的丝状物。必须用电镜观察。化学组成：菌毛蛋白(pilin)。种类：1. 普通菌毛：直径3-8nm，长0.22mm。功能 粘附宿主细胞，造成感染。 粘附红细胞，发生红细胞凝集。2022/8/1120/712. 性菌毛：稍长、粗，中空管状，每菌1-4根。由F质粒编码，亦称F菌毛。 功能：具有接合作用，与遗传物质传递有关。某些噬菌体的受体。2022/8/1121/712022/8/1122/71芽胞(spore)：某些G+细菌在一定条

6、件下，菌体脱水形成一个园形或卵园形小体，是细菌的休眠状态。形成与发芽： 形成：芽胞基因决定；动物体外； 大多在营养缺乏的条件下。 发芽：条件适宜 (温度、酸碱度、水、营养等) 条件不适 条件合适1个繁殖体1个芽胞体2022/8/1123/712022/8/1124/71结构特征：(1)壁厚，约6层，致密无通透性。(2)核心，包含有细菌全部生命物质。(3)芽胞的大小、形状、位置因菌而异。2022/8/1125/71细菌芽孢的形态、大小和位置2022/8/1126/71破伤风梭菌的芽孢2022/8/1127/712022/8/1128/71功能：(1)抵抗力强大。(2)常通过外伤感染。(3)判断灭

7、菌效果以杀死芽胞为准。(4)芽胞特征，有助于鉴别细菌。2022/8/1129/712022/8/1130/71 三、 细菌的理化性状(一) 细菌的化学组成： 生物的化学成分：水、蛋白质、糖类、脂质、核酸和无机盐类。 特有的化学成分：肽聚糖、磷壁酸、吡啶二羧酸等。2022/8/1131/71(二) 细菌的物理性状：光学性质：半透明体 体积微小，表面积大：有利物质交换带电现象：带负电半透性：有利于吸收和分泌渗透压：体内高渗透压 (5-25大气压)2022/8/1132/71 第二节 细菌的生长繁殖与代谢一、细菌的营养类型： 1自养菌：无机物为原料。 2异养菌：有机物为原料，病原菌属之。2022/8

8、/1133/71二、细菌的营养物质： 1水 2碳源： 糖、葡萄糖 3氮源：氨基酸、蛋白胨 4. 无机盐：P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe 5生长因子：维生素等2022/8/1134/71三、细菌摄取营养物质的机制： 被动扩散：高浓度 低浓度 主动运输：低浓度高浓度三个主动转运系统：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. 基团转移浓度梯度2022/8/1135/71四、细菌生长繁殖的条件1. 营养物质：碳源、氮源、无机盐、生长 因子和水2. 酸碱度(pH)：最适PH 6.87.4；个别特殊3. 温度(T)：低温菌、中温菌及高温菌，病原菌374. 气体环境：CO2和

9、O2 2022/8/1136/71根据细菌对O2的需要情况，分四大类： (1) 专性需氧菌： O2必需（需O2呼吸） (2) 微需氧菌：低氧压（5%6%） (3) 兼性厌氧菌：O2可有可无(需O2呼吸、无O2发酵) (4) 专性厌氧菌：O2无用(无O2发酵)，有害(不能在有O2中生长而死亡) 5. 渗透压：2022/8/1137/71五、细菌的生长繁殖 1细菌个体的生长繁殖：二分裂法无性繁殖；速度快(代时20-30min)。 2细菌群体的生长繁殖：细菌在适宜液体培养基上生长繁殖过程有规律性，在坐标图上可绘制出一条生长曲线。2022/8/1138/712022/8/1139/71分四期： 1.

10、迟缓期(lag phase)：适应阶段，RNA和蛋白质大量增加 2. 对数期(log phase)：繁殖迅速，按几何级数增长；20-30分钟分裂一次，“典型细菌” 3. 稳定期(stationary phase)：活菌数最高，繁殖减慢，死亡增多；细菌常有改变 4. 衰亡期(decline phase)：繁殖少，死亡快，“衰退型”2022/8/1140/712022/8/1141/71六、细菌的新陈代谢营养物质细胞外胞外酶主动转运被动扩散酶促反应丙酮酸分解代谢合成代谢糖类、脂类、氨基酸、核酸有氧代谢无氧代谢三羧酸循环酵解2022/8/1142/71(一) 细菌的能量代谢：生物氧化1. 发酵：以有

11、机物为受氢体 基本途径：糖酵解途径 (Embden-Meyerhof -parnas, EMP)，厌氧途径1葡萄糖 2丙酮酸2ATP+2NADH22. 需氧呼吸：以无机物为受氢体 1葡萄糖 CO2+H2O+32ATP3. 厌氧呼吸： 1葡萄糖 2ATP2022/8/1143/71(二) 细菌的代谢产物：分解代谢产物和细菌的生化反应1. 糖发酵试验：检测细菌分解某种糖，产生酸和气体能力的试验。 大肠埃希菌：分解葡萄糖，产酸产气 伤寒沙门菌：分解葡萄糖，产酸不产气+ 大肠埃希菌：分解乳糖，产酸产气 伤寒沙门菌：不分解乳糖 -2022/8/1144/712022/8/1145/712. VP试验：检

12、测细菌分解糖，产生中性乙酰甲基甲醇能力的试验。 产气杆菌：能产生，红色，VP试验 + 大肠埃希菌：不能产生。VP试验 3. 甲基红 (methyl red M)试验：检测细菌分解糖，产生丙酮酸，使PH4.5的试验。 大肠埃希菌：产丙酮酸，PH4.5，呈红色，甲基红试验 + 产气杆菌：产中性醇，PH5.4，呈桔红色甲基红试验 -2022/8/1146/712022/8/1147/712022/8/1148/714. 枸橼酸盐(citrate utilization, C)利用试验：检测细菌利用铵盐和枸橼酸盐为氮源和碳源，能够生长繁殖的试验。产气杆菌：能生长，枸橼酸盐利用试验 +大肠埃希菌:不能生

13、长,枸橼酸盐利用试验 5. 吲哚 (indol, I)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：吲哚试验 + 产气杆菌： 吲哚试验 -(指示剂：对二甲基氨基苯甲醛；红色反应)2022/8/1149/712022/8/1150/712022/8/1151/71I M Vi C试验VP testCitrate utilization testIndol testMethyl test I M Vi C大肠杆菌 + + - -产气杆菌 - - + +常用于肠道杆菌的鉴定2022/8/1152/716. 硫化氢试验：检测细菌分解含硫氨基酸，产生H2S能力的试验。(指示剂：铅或铁离子：黑色

14、沉淀) 沙门菌：H2S试验 +大肠埃希菌：H2S试验-7. 尿素酶试验：检测细菌分解尿素，产生氨能力的试验。(指示剂：酚红；红色反应) 变形杆菌：尿素酶试验 +2022/8/1153/71尿素酶试验2022/8/1154/71API鉴定系统2022/8/1155/712022/8/1156/71合成代谢产物及其在医学上的意义：1. 热源质(pyrogen)：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的多糖类物质，故名热原质。2. 毒素与侵袭性酶：某些病原菌在代谢过程中合成的对人和动物有毒性作用的物质。2022/8/1157/713. 色素：某些细菌在一定条件下能产生不

15、同颜色的物质。可分为水溶性色素和脂溶性色素，有助于鉴别细菌。2022/8/1158/714. 抗生素：某些微生物在代谢过程中产生一类能抑制或杀灭其他微生物和肿瘤细胞的物质，称为抗生素。5. 细菌素(bactericin)：某些细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。6. 维生素：细菌能合成某些维生素，除供自身需要外，还可分泌到菌体外,如大肠埃希菌可合成B族维生素和维生素K等, 被人体利用2022/8/1159/71第三节 细菌的人工培养一、细菌的培养方法 分离培养 纯培养二、培养基(medium)：是人工配制的满足细菌生长繁殖的营养基质，经灭菌后制成。2022/8/1160/71 按培养基的物理状

16、态分为： 液体培养基(肉汤)，固体培养基(1.8-2.5% 琼脂)，半固体培养基(0.2-0.8%琼脂)。 按培养基的用途分为：1 基础培养基 2 营养培养基 3 选择培养基4 鉴别培养基5 厌氧培养基2022/8/1161/71三、 细菌在培养基中的生长情况： 液体培养基：多为混浊生长，少为沉淀和菌膜生长。 半固体培养基：混浊生长，线状生长。 固体培养基：菌落(三型)菌落(colony): 单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团2022/8/1162/71四、 人工培养细菌的用途：1. 病原学诊断；2. 细菌学研究；3. 生物制品的制备。2022/8/1163/71表面生长 沉淀生长 混浊

17、生长 2022/8/1164/71光滑型菌落粘液型菌落粗糙型菌落菌落(三型)：光滑、粗燥、粘液2022/8/1165/712022/8/1166/712022/8/1167/71第四节 细菌的分类与命名：一、分类的原则与层次 分类单位：界(Kingdome)；门(Division)；纲(Class)；目(Order)；科(Family)属 (Genus)；种(Species) 分类方法： 1. 表型分类；2. 分析分类；3. 基因型分类2022/8/1168/71Bacterial Classification科有共同血缘关系的属组成科链球菌科属性状相近关系密切的若干种组成一个菌属链球菌属种分类的基本单位，生物学基本相同的成一个种肺炎链球菌型种内的细菌根据某些差异进一步分型或亚种肺炎链球菌3型株对不同来源的同一种的细菌称青霉素耐药株界、门、纲、目、科、属、种2022/8/1169/71二、细