微生物的生理专业知识讲座

主要内容一、微生物营养二、微生物生长三、微生物生长控制

微生物的生理专业知识讲座第1页一、微生物营养1、微生物细胞化学组成2、微生物营养物质及其生理功效3、微生物对营养物质吸收4、微生物营养类型微生物的生理专业知识讲座第2页1、微生物细胞化学组成

微生物从环境中吸收营养物质并加以利用过程称为微生物营养营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要物质.

营养物质是微生物生存物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式一个生理过程。微生物的生理专业知识讲座第3页

化学组成元素组成C、H、O、N、P、S、K、Mg、Ca、Fe、Mn、硼Cl、Cu、Co、Zn、钼、硒等，其中C、H、O、N、P、S六种元素占菌体干重97%

水有机物

无机盐化合物组成微生物的生理专业知识讲座第4页碳源物质

氮源物质

无机盐

生长因子

水

营养物质按照它们在机体中生理作用不一样，能够将它们区分成六大类。2、微生物营养物质及其生理功效能源物质微生物的生理专业知识讲座第5页

凡是能提供微生物细胞物质和代谢产物中碳素起源营养物质都称为碳源。碳源物质碳源功效碳源种类微生物的生理专业知识讲座第6页碳源功效C素组成细胞及代谢产物骨架C素是大多数微生物代谢所需能量起源微生物的生理专业知识讲座第7页碳源种类无机C源：CO2、碳酸盐，只能被自养微生物利用有机C源：各种糖类，其次是有机酸、醇类、脂类和烃类化合物对于为数众多化能异养微生物来说，碳源是兼有能源功效营养物。

当前在微生物工业发酵中所利用碳源物质主要是糖类物质、麸皮、米糠等。试验室惯用碳源主要有葡萄糖、蔗糖、甘露醇、有机酸等.微生物的生理专业知识讲座第8页

凡是能提供微生物细胞物质和代谢产物中氮素起源营养物质都称为氮源。氮源氮源功效氮源种类微生物的生理专业知识讲座第9页

为微生物提供合成细胞物质代谢产物原料

氮源普通不做能源，只有硝化细菌利用铵盐，亚硝酸盐作氮源,同时也作能源。氮源功效微生物的生理专业知识讲座第10页氮源种类

有机态氮：蛋白质及其降解产物试验室惯用牛肉膏、蛋白胨、酵母膏做氮源生产用玉米浆、豆饼、葵花饼、花生饼等。分子态氮：固氮微生物以分子氮为唯一氮源无机态氮：硝酸盐、铵盐几乎全部微生物能利用微生物的生理专业知识讲座第11页能源物质为微生物生命活动提供最初能量起源物质称为能源物质分为：化学能和辐射能两类能源谱化学物质（化学营养型）辐射能（光能营养型）微生物的生理专业知识讲座第12页无机盐功效

组成酶活性基组成成份，维持E活性。Mg、Ca、K是各种E激活剂组成微生物细胞组成成份调解微生物细胞渗透压，PH值和氧化还原电位作为一些自养微生物能源和无氧呼吸氢受体。微生物的生理专业知识讲座第13页

Zn、Ca、Mn、Co、Mo等微量元素，在微生物培养中有0.1PPM就能够了。自来水原料中以够用，不需另加。无机盐种类

组成微生物细胞以C、H、O、N、P、S六种元素为主，约占细胞干重95％以上；

Ca、K、Mg、Fe为大量元素，以无机盐阳离子形式被吸收，配培养基进要加磷酸盐、硫酸盐。微生物的生理专业知识讲座第14页

微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物本身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要微量有机化合物称为生长因子。生长因子依据它们化学结构和及其生理作用可分为：维生素氨基酸嘌呤或嘧啶碱基

微生物的生理专业知识讲座第15页水

水是一切生物生存基本条件，微生物生命活动也离不开水，微生物细胞含水约占细胞鲜重70－90％，水作用是多方面。水功效

是细胞中生化反应良好介质；营养物质和代谢产物都必须溶解在水里，才能被吸收或排出体（细胞）外。水比热高，能有效吸收代谢过程中放出热量，不致使细胞温度骤然上升。维持细胞膨压（控制细胞形态）。微生物的生理专业知识讲座第16页3、微生物对营养吸收方式营养物质能否进入细胞取决于三个方面原因：①营养物质本身性质（相对分子量、质量、溶解性、电负性等②微生物所处环境（温度、PH等）；③微生物细胞透过屏障（原生质膜、细胞壁、荚膜等）。微生物的生理专业知识讲座第17页依据物质运输过程特点，可将物质运输方式分为：单纯扩散促进扩散主动运输基团转位微生物的生理专业知识讲座第18页单纯扩散原生质膜是一个半透性膜，营养物质经过原生质膜上小孔，由高浓度胞外环境向低浓度胞内进行扩散。自由扩散特点：

物质进入细胞动力是细胞内外浓度差。这种运输方式不消耗能量没有特异性，被运输物质不与膜上物质发生任何反应，物质不发生化学改变。水是唯一能够经过扩散自由经过原生质膜分子，脂肪酸、乙醇、甘油、一些气体（O2、CO2）及一些氨基酸在一定程度上也可经过自由扩散进出细胞。单纯扩散运输物质种类：微生物的生理专业知识讲座第19页促进扩散也叫帮助扩散促进扩散特点

物质运输动力是细胞外浓度差。运输过程不消耗能量。有膜载体参加，膜载体（渗透酶）有特异性。运输葡萄糖载体只运输葡萄糖。这种运输方式多发生在真核微生物，原核生物少见。促进扩散运输物质种类：

经过促进扩散进入细胞营养物质主要有氨基酸、单糖、维生素及无机盐等。普通微生物经过专一载体蛋白运输对应物质，但也有微生物对同一物质运输由一个以上载体蛋白来完成。微生物的生理专业知识讲座第20页主动运输特点：被运输物质可逆浓度梯度进入细胞内要消耗能量，必需有能量参加。有膜载体参加，膜载体发生构型改变被运输物质不发生任何改变。主动运输是广泛存在于微生物中一个主要物质运输方式。经过这种方式运输方式吸收营养物质：有糖类（乳糖、半乳糖、阿拉伯糖等）、氨基酸、核苷、钾离子等。主动运输运输物质种类：微生物的生理专业知识讲座第21页基团转位

基团转位：是在研究糖运输时发觉一个主动运输方式。运输过程中需要能量，被运输物质发生化学改变运输叫基团移位。许多糖就是靠基团移位进行运输。这种运输方式是微生物经过磷酸转移酶系统(PTS)来运输营养物质。微生物的生理专业知识讲座第22页

基团转移运输物质种类：基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞中,主要用于糖运输，脂肪酸、核苷、碱基等也能够经过这种方式运输。基团转移运输特点：

被运输物质可逆浓度梯度进入细胞内

需要磷酸酶系统进行催化被运输物质发生化学改变，被磷酸化需要能量微生物的生理专业知识讲座第23页比较项目单纯扩散 促进扩散主动运输基团移位特异载体蛋白无 有 有 有 运输速度 慢 快 快 快 溶质运输方向由浓至稀由浓至稀 由稀至浓 由稀至浓平衡时内外浓度内外相等 内外相等 内部高 内部高

能量消耗 不需要 不需要 需要 需要

运输前后溶质分子不变 不变 不变 改变

运输对象举例水、O2

糖、SO42-氨基酸、乳糖葡萄糖、嘌呤四种运输营养方式比较微生物的生理专业知识讲座第24页依据微生物所利用碳源不一样，可将微生物分为：自养微生物和异养微生物。依据微生物所利用能源不一样，可将微生物分为两种能量类型：光能微生物和化能微生物。

将以上两种分类方法结合起来，能够把微生物营养类型归纳为：光能自养型光能异养型化能自养型化能异养型4、微生物营养类型微生物的生理专业知识讲座第25页1）光能自养型特点：能以CO2为主要唯一或主要碳源；进行光合作用获取生长所需要能量；以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；能够在完全无机环境中生长。

比如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体），进行产氧型光合作用，合成细胞物质。CO2+2H2O光能叶绿素[CH2O]+O2微生物的生理专业知识讲座第26页CO2+2H2S光能光合色素[CH2O]+2S+H2O

紫硫细菌和绿硫细菌含细菌叶绿素，以H2S、S、Na2S2O3为电子供体进行不放氧光合作用，产生细胞物质。并伴随硫元素产生。利用H2S反应以下：产生元素硫或是积累到细胞内或是分泌到细胞外。微生物的生理专业知识讲座第27页2）光能异养型特点：含有光合色素，能利用光能。不能以CO2为主要或唯一碳源；以有机物作为碳源和供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质；在生长时大多数需要外源生长因子；比如，红螺菌属中一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。CHOH+CO2H3CH3C2光能光合色素2CH3C0CH3+[CH2O]+H2O光能自养型和光能异养型微生物主要区分在于供氢体和电子供体起源不一样，光能异养型即使能利用CO2但必须在有机物存在情况下才能生长。他们都能利用光能生长。微生物的生理专业知识讲座第28页3）化能自养型特点：生长所需要能量来自无机物氧化过程中放出化学能；以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原成细胞物质。这类细菌包含硫细菌、硝化细菌、H细菌、铁细菌等，硫细菌和硝化细菌与生产亲密相关。

如FeO硫杆菌可把可将S或硫代硫酸盐氧化成硫酸和将氧化亚铁氧化成高铁能力，氧化率达95－100％并放出能量

2FeS2+7O2+2HO2→2FeSO4+

2H2SO4

2FeSO4+

2H2SO4+

1/2O2→Fe2（SO4）+HO2

生成Fe2（SO4）是强氧化剂和溶剂，可溶解矿石。如溶解铜矿（CuS），从中浸出铜元素。

CuS+Fe2（SO4）→

CuSO4+

2FeSO4+

S

溶出CuSO4液再加入铁屑、废铁等便可将铜置换出来。生成FeSO4和S还可在这类细菌作用下再次氧化成H2SO4和Fe2（SO4），而循环使用。用这类微生物来开矿冶金称为细菌冶金，是开采贫矿和尾矿有效方法，用细菌浸出Fe速度比完全氧化快56－60倍。微生物的生理专业知识讲座第29页4）化能异养型特点：生长所需要能量均来自有机物氧化过程中放出化学能；生长所需要碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。有机物通常既是碳源也是能源；以有机或无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质

大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物；全部致病微生物均为化能有机异养型微生物；

因为栖息场所和摄取养料不一样，可将异养微生物分为腐生型和寄生型两大类。

腐生型：利用无生命有机物取得营养物质。寄生型：从活寄生体内获取营养物质，如病毒。中间类型（兼性腐生或兼性寄生）如结核杆地菌、痢疾杆菌就是兼性寄生菌。微生物的生理专业知识讲座第30页

以上四种营养类型划分不是绝正确：

1、红螺菌既可利用光能，也可利用（黑暗）

2、氢单胞菌是异养和自养过渡型（称兼性自养型）

3、自养与异养区分不再能否利用CO2，而在于是否以CO2式.碳酸盐为唯一碳源。自养型以无机碳化物为碳源，异养型即使也可利用CO2，但必须在有机碳存在情况下。微生物的生理专业知识讲座第31页

大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物；

全部致病微生物均为化能有机异养型微生物；微生物的生理专业知识讲座第32页二、微生物生长1、微生物生长规律2、影响微生物生长理化原因微生物的生理专业知识讲座第33页1、微生物生长规律生长：当同化作用速度超出了异化作用，使个体细胞质量和体积增加繁殖：是指生命个体生长到一定阶段，经过特定方式产生新生命个体，即引发生命个体数量增加生物学过程。微生物的生理专业知识讲座第34页个体生长：指微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代谢，原生质与细胞组分增加为个体生长。群体生长：指群体中个体数目标增加。能够用重量、体积、密度或浓度来衡量。微生物的生理专业知识讲座第35页单细胞微生物生长实际上是以群体细胞数目标增加为标志。生长与繁殖关系：个体生长个体繁殖群体生长群体生长=个体生长+个体繁殖微生物的生理专业知识讲座第36页生长曲线将少许单细胞微生物纯菌种接种到新鲜液体培养基中，在最适条件下培养，培养过程中定时测定细胞数量，以细胞数目标对数为纵坐标，时间为横坐标，画出一条有规律曲线。微生物的生理专业知识讲座第37页A-适应期，B-对数增加期，C-稳定时，D-衰亡期该生长曲线只适合用于单细胞微生物，包含细菌和酵母菌。微生物的生理专业知识讲座第38页适应期特点：生长繁殖速度几乎等于零细胞形态增大，杆菌长度增加。细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，易产生诱导酶对外界不良环境条件比如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化学药品敏感。原因：适应新环境条件，合成新酶，积累必要中间产物。

微生物的生理专业知识讲座第39页菌种菌龄：假如以对数期“种子”接种，则子代培养适应期就短。接种量：普通来说，接种量大，适应期就短，反之则长。所以在发酵工业上，为缩短适应期，普通采取1/10接种量。

影响适应期长短原因：微生物的生理专业知识讲座第40页培养基成份：接种到营养丰富天然培养基中微生物要比接种到营养单调合成培养基中适应期短。新接种培养基与菌种原培养基越靠近，适应期就越短。发酵工业上需尽可能缩短该期，以降低生产成本。在食品工业上，尽可能在此期进行消毒或灭菌微生物的生理专业知识讲座第41页生长繁殖速度很快，活菌数目呈对数增加，因而细胞每分裂一次所需代时(世代时间)或原生质增加1倍所需时间最短。细胞进行平衡生长，菌体内各种成份最均匀。酶系活跃，代谢旺盛。在此时期内，菌细胞形态特征均匀一致，最代表种特征。此时期内微生物生化特征均匀一致，而且经典。指数期特点：微生物的生理专业知识讲座第42页

影响指数期微生物增代时间原因：菌种：不一样菌种代时差异极大。营养成份：同一个细菌在营养物丰富培养基中生长，其代时较短，反之则长。培养温度：温度对微生物生长速率有极其显著影响。微生物的生理专业知识讲座第43页营养物浓度：在营养物浓度很低情况下，营养物浓度才能影响生长速率，伴随营养物浓度增高，生长速率不受影响，而只影响最终菌体产量。假如深入提升营养物浓度，则生长速率和菌体产量均不受影响。发酵工业上尽可能延长该期，以到达较高菌体密度。食品工业上尽可能使有害微生物不能进入此期微生物的生理专业知识讲座第44页特点：

1.生长速率常数R等于0。

2.菌体产量到达了最高值。

3.合成次生代谢产物。

4.细胞内出现储备物质，芽孢杆菌内开始产生芽孢。产生原因：

1.营养物尤其是生长限制因子耗尽。

2.营养物百分比失调，如碳氮比不适当。

3.有害代谢废物积累（酸、醇、毒素等）。

4.物化条件（pH、氧化还原势等）不适当。

稳定时微生物的生理专业知识讲座第45页微生物生长与代谢产物形成关系

微生物发酵形成产物过程与微生物细胞生长过程并不总是一致。普通认为：初级代谢是给予生物能量和生成中间产物过程，初级代谢产物形成往往与微生物细胞形成过程同时，微生物生长稳定时是这些产物最正确收获时机；

微生物的生理专业知识讲座第46页

次级代谢产物与微生物生存、生长和繁殖无关。次级代谢产物形成往往与微生物细胞形成过程不一样时。在分批培养中，它们形成高峰往往在微生物生长稳定时后期或衰亡期。微生物的生理专业知识讲座第47页衰亡期特点：

1.生长速率常数R为负值。

2.细胞形态发生改变，出现不规则衰退形。

3.释放次生代谢产物，芽孢等。

4.菌体开始自溶。产生原因：生长条件深入恶化，使细胞内分解代谢大大超出合成代谢，继而造成菌体死亡。微生物的生理专业知识讲座第48页（二）影响微生物生长环境原因1.温度2.氧气3.pH4.水分5.辐射6.超声波7.化学药剂微生物的生理专业知识讲座第49页每种微生物都有自己生长温度三基点：最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度在生长温度三基点内，微生物都能生长，但生长速率不一样。微生物只有处于最适生长温度时，生长速度才最快，代时最短。1）温度微生物的生理专业知识讲座第50页最低温度最适温度最高温度嗜热液化芽孢杆菌376070嗜热纤维芽孢杆菌506068丙酮丁醇梭菌203747植物乳杆菌103040干酪乳杆菌103040大肠杆菌103747乳脂链球菌103037嗜热链球菌2040~5053枯草杆菌1530~3755黑曲霉730~3947啤酒酵母102840几个微生物生长温度三基点（℃）微生物的生理专业知识讲座第51页最低生长温度：生长繁殖最低界限最适生长温度：生长速率最高最高生长温度：生长繁殖最高界限微生物的生理专业知识讲座第52页依据微生物最适生长温度不一样，可将它们分为低温型微生物、中温型微生物、高温型微生物这三个类型。

微生物的生理专业知识讲座第53页低温型微生物

最适生长温度在5-20℃,主要分布在地球两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。例：

假单孢菌中一些嗜冷菌在低温下生长，常引发冷藏食品腐败。微生物的生理专业知识讲座第54页中温型微生物

室温型主要为腐生或植物寄生，在植物或土壤中；最适生长温度为20℃~40℃。大多数微生物属这类；与食品工业关系最亲密。微生物的生理专业知识讲座第55页高温型微生物最适生长温度为50℃-60℃,主要分布在温泉、堆肥和土壤中。给罐头工业、发酵工业带来一定难度。微生物的生理专业知识讲座第56页依据不一样微生物对氧要求，可将它们分为：

2、氧气微生物的生理专业知识讲座第57页好氧菌专性好氧菌：只能有氧呼吸兼性厌氧菌：以有氧呼吸为主，兼无氧呼吸微好氧菌：适合生活在含氧量较低地方，

有氧呼吸厌氧菌专性厌氧菌：只能无氧呼吸，氧剧毒耐氧菌：只能无氧呼吸，氧无毒微生物的生理专业知识讲座第58页

3、pH微生物生长pH值范围极广。不过绝大多数种类都生活在pH5-9之间。各类微生物生长最适pH值：细菌为7.0～7.6放线菌为7.5～8.5霉菌为4.0～5.8酵母菌为3.8～6.0

微生物的生理专业知识讲座第59页依据微生物生长最适pH值，将微生物分为：

嗜碱微生物：硝化细菌、尿素分解菌、多数放线菌。

耐碱微生物：许多链霉菌。

中性微生物：绝大多数细菌，一部分真菌。嗜酸微生物：硫杆菌属。

耐酸微生物：乳酸杆菌、醋酸杆菌。微生物的生理专业知识讲座第60页（1）湿度（2）水活度（3）渗透压4.水分微生物的生理专业知识讲座第61页（1）湿度湿度：指环境空气中含水量多少。放线菌和霉菌气生菌丝则曝露于空气中，空气湿度较大则有利于生长。细菌在空气中生存和传输也以湿度较大为适当。反之，环境干燥可使细胞失水而造成代谢停顿乃至死亡。微生物的生理专业知识讲座第62页（2）水活度水活度：在相同温度、压力下，体系中溶液水蒸汽压与纯水蒸汽压之比,即：Aω=p/p0微生物生长水活度范围：Aω=0.63-0.99各种微生物生长最低水活度值

微生物最低Aω值

微生物最低Aω值普通细菌普通酵母菌普通霉菌0.900.880.80嗜盐细菌干生性霉菌耐渗透压酵母0.750.650.63微生物的生理专业知识讲座第63页依据水分活度不一样分为三类：Aω>0.85水分较大食品（冷藏保留）Aω=0.60-0.85中等水分食品Aω<0.60低水分食品微生物的生理专业知识讲座第64页（3）渗透压微生物在正常生长情况下：细胞内溶质浓度>细胞外溶质浓度高渗状态：细胞会脱水，发生质壁分离，甚至

死亡低渗状态：细胞会膨胀，甚至胀破盐腌糖渍方法保留食品微生物的生理专业知识讲座第65页5.辐射辐射依据波长而分为各种射线和电波。

紫外线：含有直接杀菌作用。（空气、水、物体表面）

γ-射线：一个灭菌办法。（不耐热食品，如快食面料包）微生物的生理专业知识讲座第66页6.超声波超声波是超出人能听到最高频（0赫兹)声波，强烈超声波可使被处理微生物细胞破碎。微生物的生理专业知识讲座第67页7.化学药剂消毒剂：能快速杀灭病原微生物药品。防腐剂：能抑制或阻止微生物生长繁殖药品。可分为：有机化学药品、无机化学药品、染色剂等。微生物的生理专业知识讲座第68页（1）有机化学药品

惯用有酚、醇、醛、酸类及表面活性剂微生物的生理专业知识讲座第69页

酚

类苯酚，又名石炭酸能使细胞蛋白质凝固变性，破坏细胞膜造成微生物死亡。2％-5％苯酚溶液是一个惯用消毒剂，用于器械及喷雾消毒。来苏儿

石炭酸与皂液和煤油混合液。惯用于物体表面、地面和皮肤等消毒。微生物的生理专业知识讲座第70页

醇

类

能经过溶解细胞膜中类脂破坏膜结构，并可使蛋白质脱水、变性。

最惯用是乙醇，70％-75％是乙醇消毒最正确浓度。（主要用于物体表面和皮肤消毒）微生物的生理专业知识讲座第71页

醛

类

能与蛋白质中氨基酸各种基团共价结合而使其变性，到达杀菌目标。

商用福尔马林

含37%-40%甲醛水溶液。工厂和试验室常采取甲醛熏蒸法进行空间消毒。（甲醛有强烈刺激性气味，能够在熏蒸后，用氨水中和吸收。）微生物的生理专业知识讲座第72页

酸类有机酸能抑制微生物(尤其是霉菌)酶和代谢活性。

山梨酸和苯甲酸惯用作食品和饮料防腐剂，抑制霉菌等微生物生长。微生物的生理专业知识讲座第73页

表面活性剂含有降低表面张力效应物质称为表面活性剂。可改变细胞膜稳定性和透性，使细胞内物质逸出膜外，并能使蛋白变性。新洁尔灭0.25％新洁尔灭溶液，惯用于物体表面和皮肤消毒。微生物的生理专业知识讲座第74页（2）无机化合物

惯用有卤化物、重金属、氧化剂和无机酸和碱等。微生物的生理专业知识讲座第75页

卤

化

物按杀菌力高低排列次序：F>Cl>Br>I（以碘和氯最惯用）碘酒

经过与细胞中酶和蛋白质中酪氨酸结合而发挥作用。氯气

氯化物（漂白粉）微生物的生理专业知识讲座第76页重金属及其化合物

大多数重金属盐类对微生物有毒害作用，这是因为重金属轻易和微生物蛋白质结合，而使蛋白质发生变性或沉淀缘故。红汞（红药水）

医院惯用2％水溶液。硝酸银

常在医学上用于皮肤和眼睛等部位消毒。硫酸铜微生物的生理专业知识讲座第77页

氧

化

剂

能放出游离氧或使其它化合物放出氧，经过对细胞成份氧化作用而杀菌。高锰酸钾

0.1%用于皮肤、水果、饮具消毒2%-5%能杀死芽孢过氧化氢

3%用于伤口消毒微生物的生理专业知识讲座第78页

无机酸和碱

能引发微生物细胞物质水解或凝固，因而也有很强杀菌作用。生产上惯用石灰水、氢氧化钠、碳酸钠等作为环境、工具、器械等消毒剂。微生物的生理专业知识讲座第79页（3）染色剂

染料尤其是碱性染料，其阳离子基团能与细胞蛋白质氨基酸上羧基或核酸上磷酸基结合，因而阻断了正常细胞代谢过程，在低浓度下可抑制细菌生长。

结晶紫、亚甲蓝、吖啶黄、孔雀绿等都有抑制细菌生长作用，都可用作消毒剂。微生物的生理专业知识讲座第80页（4）化学治疗剂

这是一类能选择性地杀死或抑制人或动物体内病原微生物，可用于临床治疗感染性疾病特殊化学药品。与消毒剂差异：消毒剂对于宿主和微生物含有同等毒性；化学治疗剂能选择性地作用于病原微生物新陈代谢某个步骤，使其生长受到抑制或致死，但对人体细胞毒性较小。微生物的生理专业知识讲座第81页

抗代谢药品指其化学结构与细胞内必要代谢物结构很相同，可干扰正常代谢活动一类化学物质。如磺胺类、5-氟代尿嘧啶、氨基叶酸、异烟肼等,磺胺类药品是最惯用抗代谢物。微生物的生理专业知识讲座第82页磺胺类药品临床应用已经有几十年历史，含有较广抗菌谱，而且疗效确切、性质稳定、使用简便、价格廉价，又便于长久保留，故当前仍是仅次于抗生素一大类药品。能抑制革兰氏阳性菌及一些阴性菌，主要作用机理是抑制细菌繁殖。微生物的生理专业知识讲座第83页

抗

生

素

抗生素是由微生物或其它生物产生一类次级代谢产物，含有抑制或杀灭其它微生物生命活动活力。如青霉素、头孢霉素等微生物的生理专业知识讲座第84页三、微生物代谢（一）微生物代谢概述（二）微生物特有代谢产物（三）微生物酶系统及生化判定试验微生物的生理专业知识讲座第85页（一）微生物代谢概述代谢

“新陈代谢”简称，细胞中新旧物质更替。微生物新陈代谢微生物首先不停地从外界环境中吸收营养物质，转变为细胞本身有用物质（同化）；另首先又不停地向体外排出废物（异化）,这就是。微生物的生理专业知识讲座第86页1.微生物能量代谢指生物体与外界环境之间能量交换和生物体内能量转变过程。最初能源有机物日光还原态无机物通用能量ATP微生物的生理专业知识讲座第87页2.微生物物质代谢指生物体与外界环境之间物质交换和生物体内物质转变过程。微生物物质代谢包含碳水化合物、蛋白质、脂肪等大分子物质分解和合成过程。微生物的生理专业知识讲座第88页（二）微生物特有代谢产物抗生素毒素维生素色素微生物的生理专业知识讲座第89页初级代谢产物微生物经过代谢活动所产生、本身生长、繁殖所必需物质次级代谢产物微生物生长到一定阶段才产生化学结构十分复杂、对该生物无显著生理功效，或并非是微生物生长和繁殖所必需物质微生物的生理专业知识讲座第90页

抗

生

素

天然抗生素是微生物产生对其它种类微生物或细胞含有抑制或致死作用物质，是微生物产生次级代谢产物。

这类物质在产生菌与其它种生物生存竞争中起着主要作用。微生物的生理专业知识讲座第91页

毒

素微生物产生对人和动植物细胞有毒杀作用次级代谢产物称为毒素。内毒素外毒素微生物的生理专业知识讲座第92页

内

毒

素内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁成份，细菌在生活状态时不释放出来，只有当细菌死亡自溶或粘附在其它细胞时，才表现其毒性。主要成份：脂多糖少许内毒素可引发机体发烧反应；大量内毒素进入血液，可使血管透性改变，局部出血，颗粒性白细胞增多或降低和体重下降，严重时能造成内毒素性休克。微生物的生理专业知识讲座第93页

外

毒

素外毒素是病原菌在代谢过程中产生分泌到菌体外毒素。主要成份：蛋白质各种细菌产生外毒素可引发特殊临床症状。如肉毒杆菌外毒素，毒性强，比氰化钾强10000倍。破伤风外毒素引发所属肌肉痉挛强直；霍乱杆菌肠毒素引发严重呕吐和腹泻；志贺氏菌属痢疾杆菌外毒素可引发腹泻等。微生物的生理专业知识讲座第94页细菌外毒素与内毒素区分区分关键点外毒素内毒素产生菌多数革兰氏阳性菌，少数革兰氏阴性菌多数革兰氏阴性菌，少数为革兰氏阳性（如苏云金芽孢杆菌）存在部位多数活菌分泌出，少数菌裂解后释出。细胞壁组分，菌裂解后释出化学成份蛋白质脂多糖毒性作用强，对组织细胞有选择性毒害效应，引发特殊临床表现较弱，各种类毒性效应相同，引发发烧、白细胞增多、微循环障碍、休克等免疫抗原性强，刺激宿主产生抗毒素。较弱，甲醛液处理后不形成类毒素。稳定性60℃半小时被破坏。160℃2-4小时被破坏处理方式特定抗生素治疗为主。消炎药品、抗氧化剂治疗为主。微生物的生理专业知识讲座第95页

维

生

素有些微生物在特定条件下可合成远远超出本身正常需要大量维生素，所以可作为维生素生产菌种。医药上应用各种维生素主要是从微生物中提取。微生物的生理专业知识讲座第96页

色

素许多微生物在代谢中能合成不一样颜色色素，或积累在胞内，或分泌于胞外。脂溶性色素水溶性色素微生物的生理专业知识讲座第97页（三）微生物酶系统及生化判定试验1.微生物酶系统

新陈代谢要经过大量生化反应才能够实现，而全部这些代谢反应都必须在酶催化下进行。微生物的生理专业知识讲座第98页

2.微生物生化判定试验

不一样种类微生物含有不一样酶系统，故可利用一些生化反应来测定这些代谢产物，作为区分和判定微生物主要依据之一，这就是微生物生化判定试验。（1）微生物对碳源利用试验（2）微生物对氮源利用试验（3）IMViC试验微生物的生理专业知识讲座第99页

（1）微生物对碳源利用试验

主要测定微生物对各种单糖、双糖、多糖以及醇类、有机酸等利用能力。①糖发酵试验②VP试验③甲基红试验④枸橼酸盐利用试验微生物的生理专业知识讲座第100页

糖发酵试验

大肠杆菌能分解葡萄糖有乳糖，产生甲酸等产物，并有甲酸解氢酶，可将其分解为CO2和H2，故生化反应结果为产酸产气，以“⊕”表示。伤寒杆菌分解葡萄糖产酸，但无解氢酶。故生化结果为产酸不产气，以“+”表示。伤寒杆菌及普通致病菌大都不能分解乳糖，以“-”表示。微生物的生理专业知识讲座第101页培养基中含有溴甲酚紫，产酸可使其颜色从紫色变为黄色。底部放有倒管，倒管搜集到气体则证实产气。微生物的生理专业知识讲座第102页

VP试验

大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖⊕，为区分两菌可采取VP试验及甲基红试验。产气杆菌能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成二乙酰，后者可与含胍基化合物反应，生成红色化合物，称VP阳性。大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，VP阴性。微生物的生理专业知识讲座第103页变红为VP阳性，不变红为VP阴性。阴性阳性微生物的生理专业知识讲座第104页

甲基红试验

产气杆菌培养液pH＞5.4，甲基红指示剂呈桔黄色，为甲基红试验阴性。大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，培养液呈酸性pH＜5.4，甲基红呈红色，称甲基红试验阳性。微生物的生理专业知识讲座第105页

枸橼酸盐利用试验

产气杆菌可分解枸橼酸盐生成碳酸盐，同时分解培养基铵盐生成氨，使培养基变为碱性，使指示剂溴麝香草酚蓝由淡绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试验阳性。微生物的生理专业知识讲座第106页（2）微生物对氮源利用试验主要测定微生物对蛋白质、蛋白胨、氨基酸、含氮无机盐、N2等利用能力。①吲哚试验②硫化氢试验③脲酶试验微生物的生理专业知识讲座第107页

吲哚试验

含有色氨酸酶细菌（如大肠杆菌、变形杆菌等）可分解色氨酸生成吲哚，若加入二甲基氨基苯甲醛，与吲哚结合，形成玫瑰吲哚，呈红色，称吲哚试验阳性。微生物的生理专业知识讲座第108页

硫化氢试验

变形杆菌、乙型副伤寒杆菌等能分解含硫氨基酸如胱氨酸、甲硫氨酸等，生成硫化氢。在有醋酸铅或硫酸亚铁存在时，则生成黑色硫化铅或硫化亚铁，可借以判别细菌。微生物的生理专业知识讲座第109页脲酶试验变形杆菌含有尿素酶，可分解尿素产生氨，培养基呈碱性，使酚红呈红色，由此区分于沙门氏菌。微生物的生理专业知识讲座第