第2章细菌的生理2

第一节细菌的理化性状一、细菌的化学组成：

1、含有与其它生物细胞相同的化学成分:

2、特有的化学成分（肽聚糖、磷壁酸、

DAP、DPA等）。当前1页，总共57页。二、细菌的物理性状

①光学性质——细菌为半透明体。②表面积——细菌体积微小，相对表面积大。有利于物质交换，繁殖迅速③带电现象——溶液的pH值比细菌pI高,带负电。与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。④半透性——细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。⑤渗透压——菌体内为高渗透压（G+为20—25大气压；G-为5—6大气压）当前2页，总共57页。第二节细菌的营养与生长繁殖一、细菌的营养物质一般包括水碳源氮源无机盐生长因子等。当前3页，总共57页。

二、细菌摄取营养物质的机制

1.被动扩散

2.主动转运系统当前4页，总共57页。三、细菌的营养类型各类细菌的酶系统不同，对营养物质的需求也不同，分两大类型：

1.自养菌：简单无机物为原料。

2.异养菌：必须从人或动物体内的有机物中获得营养和能量。又分寄生菌和腐生菌，大多病原菌属寄生菌。当前5页，总共57页。

四、影响细菌生长的环境因素

（细菌生长繁殖的条件）

1．营养物质水、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不能合成。如B族维生素，个别需要X、V因子。

2．酸碱度：pH7.2～7.6；个别特殊。

3．温度（T）：嗜温菌10-45℃当前6页，总共57页。4．气体环境：CO2和O2

细菌根据对氧的需要情况，分四类：

①专性需氧菌：分子O2作为受氢体；②微需氧菌：低氧压（5%～6%）生长最好；③兼性厌氧菌：大多数病原菌；④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。当前7页，总共57页。五、细菌的生长繁殖

1．个体的生长繁殖二分裂，速度快（代时20-30min）。2．群体的生长繁殖

细菌在适宜培养基上繁殖过程有规律性。当前8页，总共57页。当前9页，总共57页。生长曲线(growthcurve)①迟缓期：分裂迟缓，1-4h②对数期：迅速，几何级增多；“典型”③稳定期：繁殖减慢，死亡增多；形态、染色性常有改变；芽胞及外毒素、抗生素。④衰亡期：出现衰退型或自溶。

当前10页，总共57页。

第三节细菌的新陈代谢一、细菌的能量代谢二、细菌的代谢产物1．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，产物也不相同。利用生物化学方法，来鉴别不同细菌，称为细菌生化反应试验当前11页，总共57页。常用的生化反应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（-）当前12页，总共57页。麦康凯培养基伊红美蓝培养基发酵乳糖菌落大肠杆菌不发酵乳糖菌落伤寒杆菌当前13页，总共57页。产气杆菌：分解糖，能产生。VP试验（+）大肠埃希菌：分解糖，不能产生。VP试验(-)

（2）VP试验：检测细菌分解糖，产生中性乙酰甲基甲醇能力的试验。产气杆菌：分解糖产生丙酮酸→→乙酰甲基甲醇

→→二乙酰╋精aa胍基→→（红色化合物）

氧化脱羧当前14页，总共57页。（3）甲基红(methylred，M)试验检测细菌分解糖，产生丙酮酸，使培养液PH≤4.5的试验。产气杆菌：分解糖，产生中性的乙酰甲基甲醇，PH>5.4，桔黄色，试验（-）

大肠埃希菌：分解糖，产丙酮酸及多种酸，培养液PH≤4.5，指示剂呈红色，试验（+）当前15页，总共57页。(4）枸橼酸盐利用(citrateutilization,C)试验检测细菌能否利用枸橼酸盐作为唯一碳源的培养基，能够分解并产生→CO2→碳酸盐且分解培养基中的铵盐产生→氨（培养基中性→碱性）+溴麝香草酚蓝,绿→蓝。大肠埃希菌：无法生长，枸橼酸盐利用试验（-）产气杆菌：枸橼酸盐利用试验（+）当前16页，总共57页。橘掾酸盐利用实验Citrateexperiments拘掾酸盐是一种碳源，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。17当前17页，总共57页。（5）吲哚（indol)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）当前18页，总共57页。吲哚实验Indoleexperiments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。19当前19页，总共57页。（6）硫化氢试验检测细菌能否分解含硫氨基酸，产生H2S能力的试验。沙门氏菌：

H2S试验（+）大肠埃希菌：H2S试验（-）（指示剂为铅或铁离子：黑色沉淀）

当前20页，总共57页。

双糖铁培养管观察指标：葡萄糖、乳糖发酵、H2S、动力上层固体斜面：乳糖+指示剂下层半固体：葡萄糖+指示剂+FeSO4酚红：高pH为红，低pH为黄pH6.6-8.0为桔黄当前21页，总共57页。未接种管大肠杆菌生长管痢疾杆菌生长管双糖铁结果观察要点：上层下层气体当前22页，总共57页。（7）尿素酶试验检测细菌分解尿素，产生氨能力的试验。变形杆菌：尿素酶试验（+）（指示剂：酚红；红色反应）当前23页，总共57页。IMViC试验：

常用来鉴别形态染色性、培养特性相同或相似的肠道杆菌。大肠埃希菌：“++--”

产气肠杆菌：“--++”当前24页，总共57页。(二)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产物，有的与细菌的致病性有关(如毒素、侵袭性酶和热原质)，有的与疾病的诊断和防治有关。①热原质(pyrogen)②毒素与侵袭性酶③色素(pigment)④抗生素(antibiotics)⑤维生素(vitamin)⑥细菌素(bacteriocin)当前25页，总共57页。热原质：泛指那些能引起机体发热的物质。毒素与侵袭性酶：多数细菌都能产生毒素，外毒素/内毒素。细菌素：具有杀细菌作用的蛋白质类物质。色素：在一定条件下能合成某些色素，使菌落具有颜色。抗生素：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。维生素：利用环境的碳氮源合成自身生长所需的维生素。合成代谢产物及其应用26当前26页，总共57页。第四节细菌的人工培养一、培养方法按标本和目的不同，常用：

1.分离培养

当前27页，总共57页。2.纯培养

当前28页，总共57页。当前29页，总共57页。

培养时间

18-24h；个别特殊；有时还需根据菌种及培养目的，如药敏试验）。

当前30页，总共57页。

二、培养基(culturemedium)

概念：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。

当前31页，总共57页。类型:按营养组成和用途

①基础培养基：含基本营养成分,

是配制特殊培养基的基础。②增菌培养基

通用（肺炎球菌需在含血液的培养基中；

专用（霍乱弧菌在碱性蛋白胨水中）。③选择培养基当前32页，总共57页。当前33页，总共57页。

④鉴别培养基(differentialmedium)

基础培养基+特定作用底物+指示剂。当前34页，总共57页。⑤厌氧培养基：专供厌氧菌分离培养鉴别

厌氧培养箱

厌氧罐

厌氧袋当前35页，总共57页。

按物理状态分

液体培养基——用于大量繁殖细菌。固体培养基——用于细菌的分离和纯化。半固体培养基——观察动力和保存菌种。当前36页，总共57页。

三、细菌在培养基中生长情况

（一）液体培养基中生长情况①大多均匀混浊生长②沉淀生长（链状排列细菌）③表面生长（枯草杆菌、结核分枝杆菌）。当前37页，总共57页。（二）在固体培养基中生长

细菌菌落菌落类型

①光滑型菌落（S型）②粗糙型菌落（R型）③粘液型菌落（M型）

当前38页，总共57页。

1）医学意义

①纯种（由菌落可获得纯培养）②特征有助于鉴别细菌③由菌落可推算活菌含量④计数用于检测饮用水、饮料、食品等被污染的程度。

当前39页，总共57页。当前40页，总共57页。（三）在半固体培养基中生长情况①线状生长(无扩散)②扩散生长（云雾状混浊）

当前41页，总共57页。

四、应用（人工培养细菌的用途）

1、医学中：病原学诊断细菌学研究生物制品制备（供预防、诊断）

当前42页，总共57页。2、工农业生产

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。

当前43页，总共57页。3、基因工程中

基因工程技术→工程菌：制备胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。当前44页，总共57页。2023/3/2945复习思考题1.名词解释antibiotics(抗生素),菌落,pyrogen（热原质）2.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？举例说明乳糖发酵试验原理；举例说明吲哚试验原理；举例说明硫化氢试验原理；3.论述题细菌有哪些合成代谢产物？在医学上有何意义？当前45页，总共57页。一、消毒灭菌的常用术语1、灭菌(sterilization)：杀灭物体上所有微生物的方法（包括芽胞在内）。2、消毒（disinfection)：杀死物体上病原微生物的方法。用以消毒的药品称消毒剂。

第五节抑制或杀灭微生物的理化因素当前46页，总共57页。3、防腐(antisepsis)：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。4、清洁（cleaning）5、无菌(asepsis)：指不含活菌的意思。无菌操作：外科手术中，防止细菌进入人体污染物品的操作技术。当前47页，总共57页。二、物理消毒灭菌法(一)热力灭菌法

高温对细菌有明显致死作用

1、干热灭菌：使细菌脱水，大分子变性。(1)焚烧、(2)烧灼、(3)干烤：160-170℃,2h(灭菌)(4)红外线（烤箱）:0.77~1000μm波长的电磁波，杀菌所需温度和时间与干烤相似。用于医疗器械的灭菌。当前48页，总共57页。2、湿热灭菌法

①巴氏消毒法（pasteurization）：61.1～62.8℃，30min71.7℃，15～30sec杀死液体中的病原或某些特定微生物。消毒牛奶、酒类等当前49页，总共57页。2．湿热灭菌法②煮沸法：100℃5min，可杀死细菌繁殖体。主要用于消毒食具、刀剪等。③流通蒸气消毒法：常压，100℃15-30min。④间歇蒸气灭菌法：100℃15-30min，再37℃过夜重复三次。用于含糖培养基。当前50页，总共57页。⑤压力蒸汽灭菌法(autoclave)：

a.条件：121.3℃103.4kPa（1.05kg/cm2）

15-20minb.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，普通培养基等。当前51页，总共57页。(二)辐射杀菌法1.紫外线(ultravioletray,UV)：波长240~300nm,265~266nm最强。干扰细菌DNA的复制与转录，但穿透力弱。2.电离辐射(ionizingradiation)：高速电子、X射线、γ射线，产生游离基，破坏细胞膜，破坏D