细菌学概述授课

1、关于细菌学概述授课第一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌（bacterium）概况概念：广义：泛指各类原核细胞型微生物包括细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、放线菌狭义：专指细菌专指数量最大、种类最多，具有代表性、典型的，即通常所说的细菌第二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月第一节 细菌的形态、结构与分类一、细菌的大小与形态二、细菌的大小第三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月一、细菌的大小与形态大小计量单位是微米（m）染色革兰染色法形态球形杆形螺形光学显微镜第四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月菌体大小（宽x长，常用单位mm）0.51 0.5 x

2、 (13)(0.81.2) x (1.23）(1.52) x (1020) 乳链球菌大肠杆菌枯草杆菌迂回螺菌第五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的大小与形态球形杆形螺形球菌杆菌螺形菌直径l m左右大：310 m 长弧菌：23 m 长中：23 m长小：0.61.5 m长螺菌：36 m 长第六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月1 .球菌 ：菌体呈球形或近似球形。 .双球菌：在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌肺炎双球菌脑膜炎双球菌第七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月.链球菌：在一个平面上分裂，成链状排列，如溶血性链球菌第八张，PPT共一百零一页

3、，创作于2022年6月.葡萄球菌：多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆积呈葡萄状排列，如金黄色葡萄球菌第九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月2 .杆菌：菌体多数呈直杆状或弯曲第十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌 3-10 m大中大肠埃希菌 2-3 m小布鲁菌 0.6-1.5 m第十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月杆菌的形态多样两端齐平炭疽芽胞杆菌两端尖细白喉棒状杆菌第十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月3 .螺形菌弧菌螺菌螺杆菌第十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月螺形菌弧菌 ：菌体只有一

4、个弯曲，呈弧状或逗 点状。如霍乱弧菌螺菌 ：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌螺杆菌：菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形，如幽门杆菌 第十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月二 细菌的结构基本结构：细胞壁、核质、细胞质、细胞膜特殊结构：鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜细胞膜细胞壁荚膜核糖体核质菌毛鞭毛第十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌细胞壁定义是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的膜状结构功能1、维持细菌的固有外形2、保护细菌抵抗低渗的外环境3、参与细胞内外的物质交换4、具有免疫原性分类革蓝氏阳性菌(G+)革蓝氏阴性菌(G-)第十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革蓝氏染色

5、与细菌细胞壁革蓝氏染色过程固定碘液媒染乙醇脱色结晶紫染色番红复染菌体涂片结果判断 菌体呈紫色者为革蓝氏阳性菌G+菌体呈红色者为革蓝氏阴性菌G-第十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革兰阳性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥啊啊第十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月AA第十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革兰阳性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点 溶菌酶 作用点N-乙酰葡糖胺 N-乙酰胞壁酸第二十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革兰阴性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链第二十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革

6、兰阴性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链第二十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月G+菌与G-菌肽聚糖结构比较 第二十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革兰阳性菌细胞壁特殊组分：磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸第二十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革兰阳性菌细胞壁结构第二十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁 区别要点 革兰阳性菌 革兰阴性菌强度 较坚韧 较疏松 厚度 厚,20-80nm 薄，10-15nm肽聚糖层数 多，可达50层 少，仅13层肽聚糖含量 多，占胞壁干重50-80% 少，占胞壁干重10-20% 磷壁酸 有 无 外膜

7、无 有 青霉素、溶菌酶 敏感 不敏感第二十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细胞膜（cell membrane）半透性薄膜功能物质转运生物合成呼吸作用分泌作用第二十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细胞质核糖体：合成蛋白质的场所， 游离于细胞质质粒（plasmid）：染色体外遗传物质胞质颗粒：营养储藏物第二十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月4、核质（拟核、细菌染色体） -细菌的遗传物质无定形，无核膜、核仁一条双股环状DNA分子，含少量RNA、RNA聚合酶及蛋白质具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征 第二十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（

8、二）细菌细胞的特殊结构荚膜芽孢鞭毛菌毛第三十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的特殊结构荚膜（capsule） 某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为多糖或多肽的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。 功能抗吞噬作用粘附作用 龋齿抗有害物质的损伤作用第三十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（R）型。1. 荚膜的

9、化学组成第三十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引起感染的重要因素。抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。2.荚膜的功能第三十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的特殊结构鞭毛（flagellum）成分为蛋白质具有抗原性鞭毛菌分成4类功能 液体中能自由游动, 运动器官与致病性有关 鉴定细菌和进行分类第三十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月第三十五

10、张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的特殊结构菌毛（pilus）许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。蛋白质,菌毛蛋白有抗原性第三十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月分类普通菌毛: 数量多，短而细 粘附结构，与致病有关性菌毛: 少数革兰阴性菌,少 粗、长、中空传递某些遗传物质菌毛（pilus）第三十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的特殊结构芽胞（spore）概念产生芽胞的都是革兰阳性菌芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异第三十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月芽孢定义：某些细菌在一定

11、环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。第三十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。1. 芽胞的形成与发芽第四十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌芽胞的形态第四十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。炭疽芽

12、胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌第四十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月芽胞形成芽胞 细胞分裂 繁殖体周期子代细胞 第四十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月强大的抵抗力 可在自然界中存在多年，是重要的传染源。芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。有重要的鉴别意义。芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标芽胞（spore）第四十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月胞质颗粒核糖体菌毛拟核细胞壁细胞膜质粒鞭毛荚膜细菌结构总结第四十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月第二节 细菌的物理性质一、胶体性质1）带电现象细菌的等电点溶液pH值等电点

13、时，细菌带（-）电荷。2）比面积等于表面积/体积，即单位体积所具有的表面积3）布朗运动不发生移位的颤动，称为布郎运动第四十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的物理性质二、细菌的比重和重量1）细菌的比重=1.07-1.192）细菌的重量：以单位体积细菌群体的干种来表示的。第四十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的物理性质三、细菌的光学性质细菌是一个半透明体，光线不能全部透过，而被吸收一部分，因此，有透光度和光吸收值四、细胞膜的半渗透性将细菌置于清水中，可吸收水分，细菌膨胀，破裂，称胞浆压出将细菌置于高渗溶液中，可排除水分，胞质皱缩，细菌变小，称质壁分离第四十八张，

14、PPT共一百零一页，创作于2022年6月第三节 细菌的营养与生长繁殖第四十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月1. 细菌细胞的化学组成2. 细菌所需的营养物质3. 吸收营养物质的方式4. 细菌的营养类型5. 细菌的生长繁殖（掌握）6. 细菌的人工培养（熟悉） 第五十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月营养物质（nutrient）：细菌生长繁殖、进行生理活动所需的物质，是细菌生存的重要物质基础。营养（nutrition）：获得和利用营养物质的过程，是细菌维持和延续其生命形式的一种生理过程。第五十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月一、细菌细胞的化学组成1.化学元素（c

15、hemical elements）主要化学元素微量化学元素化学元素 C、H、O、N、S、P 结构组成 Na、K、 Ca 渗透压、电势 Mg、Fe、Mn 辅酶第五十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月组分所占比重存在形式主要功能水细菌重量70-90%结合水参与有机物组成游离水溶媒，参与各种生理活动蛋白质固形成分40-80%简单蛋白细胞结构的基本物质、酶组分，参与各种生命活动复合蛋白核酸干重3%DNA遗传的物质基础RNA参与控制蛋白质的生物合成糖类固形成分10-30%复杂组分细菌细胞壁、荚膜等结构游离形式贮藏性能源脂类固形成分 1-7%脂肪酸、磷脂等各种膜成分，细胞壁成分，能源性物质维生

16、素维生素B族辅酶前体2、化学组分(chemicalcomponents)第五十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月二、细菌需要的营养物质营养物质nutrient 碳源 carbon source氮源 nitrogen source无机盐 inorganic salt生长因子 growth factor水 water第五十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月1.碳源：合成菌体的必需原料，获取能量的来源无机碳源和有机碳源各种有机碳源中，容易被细菌吸收的是糖类物质如：葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、甘露醇等2.氮源：合成菌体蛋白（结构、功能）、核酸 无机氮源、有机氮源和氮气分子 大多

17、数利用前两种 固氮菌有固氮作用，可以借助特殊的酶将分子 态的氮转化成氨和其他氮化物第五十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月3.无机盐：细胞生长必需的各种金属元素及微量元素 酶或辅酶的组分 调节酶活性 调节胞内渗透压、氧化还原电位 特殊类型细菌的能源 维持生物大分子和细胞结构的稳定性 第五十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月4.生长因子：菌体自身不能合成或合成量不足,需要外源 加入的、微量即可的营养物质。 如：维生素、 氨基酸等 营养缺陷型细菌 流感嗜血杆菌需 X（高铁血红素）, V因子（辅酶或） ，而金葡可产生， 两者共培养时出现卫星菌落现象5.水：菌体重要成分 功能

18、细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的保障、维持大分子构象稳定 第五十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月 三、吸收营养物质的方式 借助细胞壁和细胞膜的结构和功能完成第五十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月营养物质运输方式简单扩散 运输 方式浓度方向载体动力构型变化营养物质简单扩散高低浓度梯度水、脂肪酸促进扩散高低载体浓度梯度+氨基酸、单糖主动运输低高特异性渗透酶 能量离子、糖类、氨基酸基团转移低高磷酸转移酶系高能磷酸键糖类、脂肪酸、核苷基团转移促进扩散主动运输第五十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月 四、细菌的营养类型按照碳源、能源及电子供体性质的差异分类

19、营养类型光能营养型化能营养型光能自养型光能异养型化能自养型化能异养型腐生型寄生型第六十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月五、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件主要环境因素：营养物质、温度、pH值、氧气等1.营养物质：提供原料、能量2.酸碱度：即pH值 细菌细胞借此调节胞膜的状态 以保证酶促反应的进行 大多数细菌的最适pH值是6.8-7.4 特殊 如：偏酸性的结核杆菌， PH为6.5-6.8 偏碱性的霍乱弧菌，PH值为8.8-9.0第六十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月3.温度：对细菌的生长速度影响最大 致病菌 一般 37，过高杀菌，过低抑菌 细菌以此分为： 嗜冷菌：

20、5 -30 最适10 -20 嗜温菌: 10 -50 最适30 -37 嗜热菌： 25 -80 最适50 -60 4.气体： CO2 、O2 CO2 : 数细菌初次分离培养需5-10% CO2 获得方法：烛缸法、 CO2培养箱 第六十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月O2 : 代谢时对氧分子的需求程度不同分为：需氧菌 ：有完善的呼吸酶系统，仅在有氧时生长， 如：结核杆菌微需氧菌：低氧分压时长势良好，过高则抑制， 如: 空肠弯曲菌耐氧菌：一般不需要O2 ， O2 存在也影响不大 如：乳酸菌第六十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月兼性厌氧菌 ： 兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功

21、能，有无 O2 的环境下皆可生长，但以有氧时生长态势较好，大多数病原菌都属此类；专性厌氧菌： O2对其生长有毒害作用 如：破伤风梭菌专性厌氧菌在有氧条件下不能生长的原因： 缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 不能获得营养物质 缺乏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶超氧阴离子、 超氧化物歧化酶-生成H2O2 过氧化物酶-分解H2O2第六十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（二）细菌的繁殖方式细菌多无性繁殖 细菌以简单的二分裂方式进行繁殖，繁殖一代所需时间约2030 min；但少数细菌代时较长， 如: 结核分枝杆菌代时为18h-24h。第六十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月第六十六张，

22、PPT共一百零一页，创作于2022年6月六、细菌的人工培养（一）培养基(medium) 人工配制的满足细菌及其他微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。配制注意事项合适配方注意成分浓度比例pH适宜 无 菌第六十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月培养基的类型按主要营养物质的来源：天然培养基和合成培养基按物理状态：固体、液体、半固体培养基按用途：基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基第六十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（二）细菌的培养方法及生长现象 1.固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数 2.液体培养法：收集菌体、获得发酵产物、菌种鉴定

23、3.半固体培养法：观察运动、保种、测定生化反应 4.厌氧培养法：厌氧菌的培养第六十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌在固体培养基中的生长情况光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落第七十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月液体培养基中沉淀生长混浊生长表面生长第七十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月菌膜菌沉淀均匀浑浊对照第七十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月混浊生长沿穿刺线生长无鞭毛细菌半固体培养基中有鞭毛细菌第七十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（三）细菌的生长繁殖规律 生长曲线生长曲线（growth curve） 描述细菌群体在整个培养期

24、间的菌数变化规律的曲线。典型的生长曲线可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。第七十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月2、细菌群体的生长繁殖 迟缓期 (lag phase): 适应、活化期 对数期 (log phase)：迅速生长期，典型性 稳定期 (stationary phase)：新生、死亡平衡特征产物积累期 衰亡期 (decline phase)：营养少，代谢物蓄积，菌体死亡第七十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌群体的生长曲线（growth curve） 以此指导对细菌的研究和生产实践第七十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（四）细菌生长量的测定

25、测定依据：细菌的数目、重量及生理指标1.计数法：直接计数、间接计数、比浊法 2.重量法：湿重法、干重法3.生理指标法：呼吸强度、耗氧量、酶活性等第七十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月复习题目1.营养； 营养物质； 培养基； 生长曲线2.专性厌氧菌在有氧环境下不能生长的原因。3.试述细菌群体生长繁殖的规律。4.细菌生长量的测定方法有哪些？第七十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月 第四节 细菌的新陈代谢 细菌的新陈代谢(metabolism)是指菌体细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是 代谢旺盛和代谢类型的多样化 比表面积（表面积/体积）： 人0.024 细菌50

26、00 名词： 分解代谢 (catabolism) 合成代谢 (anabolism)第七十九张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月细菌的酶存在部位产生方式专一性限制与修饰系统第八十张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月二、细菌的产能方式主要以糖类为底物，通过氧化或酵解释放 能量，并以高能磷酸键的形式（ADP、 ATP）储存起来。具体的产能方式及其途径如下：第八十一张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（1）糖分解 A、EMP（糖酵解） 1G2丙酮酸2（NADH+H+）+ 2ATP B、磷酸戊糖途径（一磷酸己糖途径） 1己糖1甘油醛- 6（ NADPH+H+ ）+ 3CO2 P第

27、八十二张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月（2）呼吸： EMP三羧循环电子传递链（呼吸 酶系） 1G CO2 + H2O + 38ATP（3）发酵 1G 乳酸2ATP第八十三张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月3、细菌的代谢过程： 分解代谢与合成代谢（1）分解代谢产物和细菌的生化反应 细菌的生化反应实验： 酶系不同 对底物分解能力不同 最终代谢产物不同第八十四张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月对糖的分解： 需氧 TCAC：CO2、H2O多糖 胞外酶 单糖 丙酮酸 厌氧 酸、醛、醇等对蛋白质的分解： 脱氨基酶 NH3 +酸Pr.胞外酶 短肽、AA 脱羧基酶 胺+CO2第

28、八十五张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月常见的生化反应对糖的发酵对蛋白质的发酵枸橼酸盐利用试验尿素酶试验甲基红试验吲哚试验硫化氢试验单糖发酵试验VP试验其他试验第八十六张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月糖发酵： 单糖 甲酸 CO2 + H2O硫化氢试验：胱氨酸 醋酸铅 硫化铅 硫化氢 甲硫氨酸 硫酸亚铁 硫化亚铁第八十七张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月尿素酶试验： 尿素尿素酶 氨 （酚红指示剂变红）吲哚试验（霍乱红反应） ：色氨酸 靛基质 + 对二甲基氨 玫瑰靛基质 （吲哚） 基苯甲醛 （红色）第八十八张，PPT共一百零一页，创作于2022年6月糖发酵试验不同细菌分解糖类的能力和代谢产物不同。乳糖：大肠埃希菌可分解，而致病性肠道杆菌则不能。第八十九张，PPT共一