临床微生物检查课件 第2章细菌的生理

第2章细菌的生理

4/4/20231第一节细菌的理化性状一、细菌的化学组成二、细菌的物理性状4/4/20232

细菌的化学组成

肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D-型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等占细胞总重量75%-90%碳、氢、氮、氧、磷、硫等钾、钠、铁、镁、钙等水：有机物：无机离子：特有成分：4/4/20233

细菌的物理性状

半透明体积小、表面积大Ｇ+菌pI2~3G-菌pI4~5细胞壁、细胞膜有半透性中性和弱碱性环境带负电荷G+菌20~25大气压G-菌5~6大气压光学性质表面积带电现象半透性渗透压4/4/20234第二节细菌的营养与生长繁殖4/4/20235一、细菌的营养物质为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必要的原料和能量4/4/20236

营养物质水碳源（糖）氮源（氨基酸蛋白胨）无机盐生长因子重要溶剂菌体成分能源菌体成分原料某些菌需之菌体及酶的组分能量储存及转运调节渗透压与繁殖及致病相关4/4/20237二、细菌的营养类型自养菌以简单的无机物为原料，合成菌体成分异养菌以多种有机物为原料，合成菌体成分并获能量4/4/20238腐生菌：以无生命的有机物作为营养物质寄生菌：寄生于活体内

异养菌所有病原菌都是异养菌，大部分属寄生菌4/4/20239

三、影响细菌生长的环境因素细菌生长繁殖的必备条件

营养物质

适宜的环境4/4/202310对氧气要求：专性需氧菌微需氧菌兼性厌氧菌专性厌氧菌对CO2要求：5%CO2①水②碳源③氮源④无机盐⑤生长因子有些细菌需要细菌生长条件5、气体

3、温度2、1、营养物质4、渗透压pH4/4/202311

酸碱度（pH）每种细菌都有一个可生长的pH范围,以及最适生长pH多数病原菌的最适pH为（pH7.2~7.6），在宿主体内极易生存霍乱弧菌在pH8.4~9.2生长最好结核杆菌生长的最适pH为6.5~6.84/4/202312

温度

嗜冷菌——最适生长温度为10~20℃嗜热菌——最适生长温度50~60℃嗜温菌——最适生长温度30~37℃多数病原菌最适生长温度为人的体温，即37℃4/4/202313

氧气：专性需氧菌

具完善的呼吸酶系统，需用分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸（结核分枝杆菌）微需氧菌

在低氧压（5%~6%）时生长良好，氧气浓度>10%时可抑制其生长（幽门螺杆菌）兼性厌氧菌

兼有有氧呼吸和无氧发酵二种能力，大多数病原菌属此类专性厌氧菌

缺乏完善的呼吸酶，只能在低氧分压或无氧环境下发酵。有游离氧时，会受毒害，导致细菌死亡

气体环境

4/4/2023141、缺乏氧化还原电势(Eh)高的呼吸酶细胞色素和细胞色素氧化酶2、缺乏分解有毒氧基团的酶

超氧化物歧化酶、触酶、过氧化物酶等第2章细菌的生理专性厌氧菌不能在有氧环境中生长原因

4/4/2023152O2-+2H+H2O2+O22H2O22H2O+O2有的细菌不产生触酶，而是产生过氧化物酶，将H2O2还原成无毒的水分子H2O2+AH2

2H2O+A（某种有机物）专性厌氧菌缺乏这三种酶，故在有氧时受有毒氧基团的影响，就不能生长繁殖SOD触酶过氧化物酶4/4/202316

CO2：大部分细菌在新陈代谢过程中产生的CO2已可满足需要，有些细菌如脑膜炎奈瑟菌和布氏菌，在从标本初次分离时，需要供给5%~10%的CO2才能生长良好4/4/202317一般培养基0.5%NaCl

嗜盐菌3%NaClL型菌3%~5%NaCl

渗透压

4/4/202318五、细菌的生长繁殖1、细菌繁殖方式

二分裂

繁殖速度:一般20~30分钟分裂一代（结核杆菌18~20小时）4/4/202319细菌生长繁殖二分裂法繁殖方式：链球菌八叠球菌葡萄球菌4/4/2023202、细菌群体生长繁殖生长曲线4/4/202321对数期迟缓期

四期：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期细菌群体生长曲线0515202530105.56.08.58.07.57.06.59.0衰亡期总菌数活菌数细菌数的对数小时稳定期4/4/2023221、迟缓期：菌体增大，代谢活跃，但分裂迟缓，繁殖极少。1~4h2、对数期：生长迅速细菌的形态、染色性、生理活性较典型；抗生素作用较好。8~18h3、稳定期：繁殖速度渐缓，死亡数逐渐增加芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物产生4、衰亡期：死菌数超过活菌数形态显著改变，出现衰退型或菌体自溶，生理代谢活动趋于停滞4/4/202323第三节细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢包括分解代谢与合成代谢营养物质分解和转化为能量的过程：分解代谢所产生的能量用于细胞组分的合成：合成代谢

显著特点：代谢旺盛和代谢类型多样化

4/4/202324根据细菌具有不同的酶，分解不同营养物质的特点，用生化方法来鉴定细菌称：细菌的生化反应一、分解代谢产物和细菌的生化反应4/4/202325对糖的发酵甲基红试验单糖发酵试验VP试验对蛋白质的分解吲哚试验硫化氢试验其它试验枸橼酸盐利用试验尿素酶试验临床常用的生化反应4/4/202326单糖发酵试验培养基：含不同单糖的蛋白胨水指示剂-溴甲酚紫内置一小倒管（观察有无气体产生）

A：不发酵－结果判断：B：发酵、产酸＋C：发酵、产酸产气＋ABC第2章细菌的生理4/4/202327硫化氢（H2S）试验

培养基：含有胱氨酸及醋酸铅（或硫酸亚铁）的培养基原理：凡能分解含S氨基酸细菌，可产生H2S，与铅/铁离子结合后产生黑色沉淀结果判断：有黑色沉淀：H2S（+）无黑色沉淀：H2S（-）H2S试验阳性4/4/202328吲哚(靛基质)试验:色氨酸→吲哚→玫瑰吲哚色氨酸酶↑

吲哚试剂(对二甲基氨基苯甲醛)

-+阴性阳性4/4/202329细菌在代谢过程中，除合成自身的菌体成分外，也可合成一些在医学上有重要意义的物质——合成代谢产物第2章细菌的生理二、合成代谢产物及其医学上的意义4/4/202330细菌合成代谢产物热原质毒素与侵袭性酶色素抗生素细菌素维生素合成产物4/4/202331

①热原质

即G-菌细胞壁中脂多糖，注入机体能引起发热反应特点：耐高温（耐受121℃20分钟）去除方法：吸附法、蒸馏法、250℃高温干烤4/4/202332

②毒素和侵袭性酶

细菌致病中重要物质毒素——外毒素exotoxin

内毒素

endotoxin

（二者区别在致病性章中详述）侵袭性酶——细菌在机体内生长时产生的，有利于细菌侵袭和扩散的酶，如透明质酸酶、卵磷脂酶等第2章细菌的生理4/4/202333

③色素

脂溶性——金黄色葡萄球菌水溶性——铜绿假单胞菌可用于细菌鉴别第2章细菌的生理4/4/202334④抗生素

多粘菌素、杆菌肽⑤细菌素

由一些菌株产生的具有抗菌作用的蛋白质，但抗菌谱窄，只能作用于同种或近缘关系的菌种，具有种和型的特异性，用于细菌的分型和流行病学调查

⑥维生素如大肠杆菌可合成VitB、K等4/4/202335第四节细菌的人工培养了解细菌的生理需要，掌握细菌生长繁殖的规律，可用人工方法提供细菌所需要的条件来培养细菌4/4/202336

一、培养细菌的方法：

分离培养、纯培养

气体环境，35~37℃，18~24h

4/4/202337二、培养基：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第2章细菌的生理4/4/202338含有多数细菌生长繁殖所需的基本营养成分如营养肉汤、营养琼脂、蛋白胨水等基础培养基4/4/202339增菌培养基通用增菌培养基

基础培养基+生长因子/微量元素→促使某些特殊细菌生长繁殖如链球菌、肺炎链球菌——含血液/血清的培养基中生长专用增菌培养基/选择性增菌培养基

营养成分+特殊抑制剂→目的菌生长繁殖如碱性蛋白胨水——霍乱弧菌4/4/202340基础培养基+化学物质/抗生素抑制杂菌生长，有利于目的菌生长，将后者从多种细菌混杂的标本中分离出来如培养肠道致病菌的SS、MAC选择培养基4/4/202341基础培养基+特定底物+指示剂观察细菌在其中生长后对底物作用如何，从而鉴别细菌如糖发酵管、葡萄糖蛋白胨水、双糖铁培养基等鉴别培养基4/4/202342特殊培养基（厌氧培养基）如庖肉培养基等营养丰富，含有特殊生长因子，加入还原剂以降低培养基的氧化还原电势4/4/202343常用培养基种类特殊培养基基础培养基增菌培养基选择培养基鉴别培养基4/4/202344三、细菌在培养基中的生长现象液体培养基固体(15g/L琼脂）培养基半固体（3~5g/L琼脂）培养基

4/4/202345液体培养基沉淀生长混浊生长表面生长4/4/202346在固体培养基中生长情况

分离培养:

将标本或培养物划线接种在固体培养基的表面，因划线的分散作用，使许多原混杂的细菌在固体培养基表面上散开4/4/202347菌落（colony）:

经过18~24h培养后，单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团纯培养（pureculture）:挑取一个菌落，移种到另一培养基中，生长出来的细菌均为纯种4/4/202348

纯培养液体培养基斜面培养基菌落4/4/202349固体培养基

光滑型菌落（S型菌落）菌苔4/4/202350粗糙型菌落（R型菌落）4/4/202351黏液型菌落（M型菌落）4/4/202352扩散生长沿穿刺线生长有鞭毛动力+无鞭毛动力－半固体培养基4/4/202353液体培养基：混浊、沉淀、表面生长固体(1~2%琼脂）培养基：菌落（S型、R型、M型）半固体（0.3~0.5%琼脂）培养基：动力（+）、动力（-）4/