细菌的形态结构与繁殖代谢

第十一------十二章细菌的形态构造与繁殖代谢【学习建议】第11章重要内容涉及：细菌的大小和基本形态、基本构造和特殊构造、功效及其医学意义。第12章重要内容涉及：细菌生长繁殖所需的营养物质、培养条件及生长繁殖的方式和速度，以及细菌的代谢产物。通过学习这些章节，我们应掌握的重点和基本知识有：1.细菌的概念（链接：【HYPERLINK概念简释】1）、基本形态、革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁构造的区别及其医学意义、细菌的特殊构造及其医学意义。2.细菌生长繁殖的方式、速度、细菌的合成代谢产物的种类和研究意义。应熟悉的基本知识有：1.细菌的测量单位、基本构造、革兰染色法。2.细菌的生长曲线分期及各期特点、细菌分解代谢产物的研究意义及惯用检测办法。理解细菌的检查办法、人工培养细菌的基本条件和惯用培养基。细细菌的形态和结构基本形态测量单位－微米球菌杆菌螺形菌形态大小结构细胞壁基本成分－HYPERLINK肽聚糖革兰阳性菌特有成分－HYPERLINK磷壁酸革兰阴性菌特有成分－外膜医学意义细胞膜细胞质核质脂蛋白脂质双层HYPERLINK脂多糖（LPS）脂质A核心多糖特异多糖基本结构特殊构造荚膜鞭毛菌毛芽胞增强细菌侵袭力某些外源性感染的传染源灭菌指标【知识构造图】

细细菌的生长繁殖与代谢代谢产物合成与致病性有关：毒素、侵袭性酶、热原质与细菌鉴定有关：色素、细菌素可供机体运用：抗生素、维生素分解糖代谢产物的检测：糖发酵、VP、甲基红实验蛋白代谢产物的检测：吲哚实验、硫化氢实验生长繁殖条件---营养物质,酸碱度,温度,气体方式---无性二分裂生长曲线专性需氧菌微需氧菌兼性厌氧菌专性厌氧菌水碳源－－糖（致病菌）氮源――蛋白、氨基酸（致病菌）无机盐生长因子培养基按成分和作用分类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按物理性状分类液体培养基：纯种细菌增菌培养固体培养基平板：混杂细菌分离培养斜面：纯种细菌增菌培养半固体培养基：观察细菌动力，短期保存菌种缓慢期对数期稳定时衰亡期【内容提纲】细菌的大小和形态（一）细菌的大小和测量单位细菌的测量单位：微米(m)。（二）细菌的基本形态1．球形――球菌：HYPERLINK葡萄球菌、HYPERLINK链球菌、HYPERLINK双球菌2．杆形――杆菌：HYPERLINK肠道杆菌、HYPERLINK棒状杆菌、HYPERLINK分枝杆菌3．螺形菌----HYPERLINK弧菌、螺菌、HYPERLINK弯曲菌、螺杆菌二、细菌的构造（一）细菌的基本构造:涉及细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。1．细胞壁（1）G+菌细胞壁的化学构成：重要成分是肽聚糖（链接：【HYPERLINK概念简释】2），其中穿插有磷壁酸（链接：【HYPERLINK概念简释】3）。（2）G－菌细胞壁化学构成：含少量肽聚糖，肽聚糖层外又由脂蛋白、外膜和脂多糖（链接：【HYPERLINK概念简释】4）构成。脂多糖是G－菌的内毒素，由脂质A（链接：【HYPERLINK概念简释】5）、核心多糖（链接：【HYPERLINK概念简释】6）和特异多糖（链接：【HYPERLINK概念简释】7）构成。内毒素的毒性部位在脂质A。2．细胞膜：与真核细胞膜的重要不同之处是能够形成中介体（链接：【HYPERLINK概念简释】8）。3．细胞质：内含物如大量核糖体、胞浆颗粒以及质粒（链接：HYPERLINK【概念简释】9）。4．核质：与真核细胞不同之处是没有核膜和组蛋白包裹。（二）细菌的特殊构造：1．种类：涉及HYPERLINK芽胞（链接：HYPERLINK【概念简释】12）、HYPERLINK荚膜（链接：HYPERLINK【概念简释】13）、HYPERLINK鞭毛（链接：HYPERLINK【概念简释】14）和HYPERLINK菌毛（链接：【HYPERLINK概念简释】15）。2．生物学意义：（1）与细菌的致病性有关。菌毛、荚膜和鞭毛均与细菌的侵袭力有关。芽胞本身不含有侵袭力，但可作为某些外源性感染的传染源。（2）可用于细菌鉴别。三．细菌的营养和生长繁殖(一)细菌生长繁殖的条件1．营养物质：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。2.酸碱度：大多数病原菌生长的最适pH7.2～7.4。3.温度：大多数病原菌最适的生长温度是37℃。4.气体：氧气、二氧化碳。(二)细菌生长繁殖的方式和速度1.细菌的繁殖方式：无性二分裂法。2.代时：多数细菌由一种细菌分裂变为两个细菌仅需要20～30分钟。3.细菌HYPERLINK生长曲线(链接：HYPERLINK【概念简释】17)。(三)细菌的代谢产物及其研究意义1．合成代谢产物：与致病性、细菌鉴定有关，有些产物可被机体运用。2．分解代谢产物：细菌的生化反映【概念简释】1．细菌：细菌是一类含有细胞壁的单细胞原核生物。2．HYPERLINK磷壁酸：是G+菌细胞壁的特有物质，分壁磷壁酸和膜磷壁酸。磷壁酸是G+菌重要的表面抗原；膜磷壁酸能够粘附宿主细胞，与细菌的致病性有关。4．HYPERLINK脂多糖（LPS）：是G－菌细胞壁脂质双层伸出在细胞表面的特殊构造,也是G－菌的内毒素，牢固结合在细胞壁表面，当细菌溶解时才释放出来。LPS由脂类A、核心多糖和特异多糖构成。脂多糖耐热，经高压蒸汽灭菌法也不能破坏。5．脂类A：是G－菌细胞壁脂多糖的组分之一，也是内毒素的重要生物学活性部分。6．核心多糖：是G－菌细胞壁脂多糖的组分之一，位于脂类A的外层，构成细菌的属特异性抗原，即同一种属的细菌核心多糖的构成相似。7．特异性多糖：位于G－菌细胞壁的最外层，构成G－菌的菌体抗原，也叫O抗原，能够用来鉴定细菌。8．中介体：细菌细胞膜内陷形成的中隔，可增加细胞膜的表面积，参加细菌的呼吸、生物合成和细菌分裂。9．HYPERLINK质粒：是细菌染色体外的遗传物质，由双股环状DNA构成。质粒控制细菌非生存必需性状，但可给细菌某些特定性状。重要的常见质粒有F质粒、R质粒、Vi质粒和Col质粒。10．HYPERLINK异染颗粒：由于嗜碱性较强，着色明显深于菌体其它部分。如白喉杆菌的异染颗粒位于细菌的一端或两端，也称为极体，可用于细菌鉴定。11．细菌L型：细菌细胞壁肽聚糖的合成受到某种理化因素的克制而形成的细胞壁缺点型细菌。当临床治疗细菌感染抗生素用量局限性时可诱导体内细菌变异为L型细菌。L型细菌仍有致病性，常引发临床的慢性感染。12．HYPERLINK芽胞：是某些革兰阳性菌在外界不利环境中所形成的有极强抵抗力的休眠体，为菌体内圆形或卵圆形的小体。芽胞在环境适宜时可发芽形成一种菌体。芽胞可成为某些外源性感染的传染源，如破伤风。灭菌应以杀灭芽胞为原则。13．HYPERLINK荚膜：某些细菌在营养状况好时分泌的包饶在菌细胞表面的粘液状物质。有荚膜的细菌如肺炎球菌可抵抗体内吞噬细胞的吞噬杀灭作用，与细菌的致病性有关。另外，荚膜也用于细菌鉴定。14．HYPERLINK鞭毛：某些弧菌、螺菌、和部分杆菌细胞壁表面的细长弯曲的蛋白丝状物,数量能够少到一根，也能够多到数百根。鞭毛是细菌的运动器官，构成细菌的H抗原,可用于细菌的鉴定。15．HYPERLINK菌毛：某些细菌菌体表面由蛋白质构成的极其纤细的丝状物。按功效分为普通菌毛和性菌毛。普通菌毛是细菌的黏附构造，与细菌的致病性有关；性菌毛是细菌传递遗传物质的构造，有性菌毛的细菌称为F＋菌。16．生长因子：某些细菌在代谢过程中需要某些有机化合物，但自己不能合成，必须在培养基中给以添加补充。这些物质就称为生长因子，重要涉及多个维生素。17．HYPERLINK细菌生长曲线：将一定量的细菌接种于液体培养基内进行人工培养，定时取样检查活菌数，以培养时间为横坐标，细菌数量的对数为纵坐标，可得到一条细菌的生长曲线，反映了细菌群体生长繁殖的规律，分为缓慢期、对数生长久、稳定时和衰亡期。18．热原质：是细菌合成代谢产物中的一种，注入机体可引发发热反映。革兰阴性菌的热原质就是其细胞壁的脂多糖。热原质耐热，不被高压灭菌破坏。注射用药液配制应采用无菌蒸馏水，器皿应250℃干烤破坏热原质。【重点难点】一.、细菌的基本概念（链接：HYPERLINK【概念简释】1）二、细菌的大小和形态（一）细菌的大小和测量单位1．细菌的测量单位：测量细菌的单位是微米(m),1m＝1/1000mm。2．细菌的大小：球菌的平均直径是1m左右,在光学显微镜的油镜头下放大1000倍后看起来正好是1mm左右。杆菌的直径约在0.2～1m左右,长0.5～5m,在显微镜油镜头下看起来约有0.2～1mm粗，3～5mm长。（二）细菌的基本形态球形－球菌：球菌呈球形，或类似球形。按其分裂后的排列特点可分为：（1）葡萄球菌（HYPERLINK图1.葡萄球菌）。（2）链球菌（HYPERLINK图2.链球菌）。（3）双球菌（HYPERLINK图3.肺炎双球菌；HYPERLINK图4.脑膜炎双球菌）。2．杆形―杆菌：多个杆菌的长短粗细差别很大，大多分散排列，如肠道杆菌（HYPERLINK图5.肠道杆菌）。有些杆菌分裂后能够排列成字母状，如白喉杆菌（HYPERLINK图6.白喉杆菌）。有些杆菌分裂后形成侧枝叫做分枝杆菌（HYPERLINK图7.结核分枝杆菌）。有些杆菌能够呈链状排列，如炭疽杆菌（HYPERLINK图8.炭疽杆菌）。3．螺形菌：螺形菌的菌体弯曲。分为：（1）弧菌：菌体只有一种弯曲，如霍乱弧菌（HYPERLINK图9.霍乱弧菌）。（2）螺菌：菌体有多个弯曲或扭转，两端钝圆或尖细。螺菌和螺旋体不同，螺菌有坚韧的细胞壁。（3）弯曲菌：菌体呈螺旋状、S形或海鸥状。（HYPERLINK图10.空肠弯曲菌电镜图）。三、细菌的构造（一）细菌的基本构造：基本构造指多个细菌必须含有的与生命活动亲密有关的细胞构造，涉及细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。细胞壁是重点。（HYPERLINK图11.细菌构造示意图。）1．细胞壁：细胞壁是位于细菌最外面，紧贴在细胞膜外的一层构造，比较坚韧，有高度弹性。细胞壁的基本化学构成是肽聚糖（HYPERLINK【概念简释】2）。G+菌和G－菌细胞壁还含有各自独特的成分磷壁酸（HYPERLINK【概念简释】3）和外膜。G+菌和G－菌的细胞壁构造有很大不同，因此，使得这两类细菌对革兰染色的反映、对作用于细胞壁的抗生素的敏感性、以及两类细菌的致病性都有很大不同。（1）细胞壁的化学构成=1\*GB3①基本成分―肽聚糖:是原核细胞生物特有的化学物质。由聚糖骨架、四肽侧链和肽桥或肽键构成。（HYPERLINK图12.G+菌肽聚糖构造示意图。HYPERLINK图13.G－菌肽聚糖构造示意图。）A.聚糖骨架:由N-乙酰胞壁酸(M)和N-乙酰葡萄糖胺(G)间隔排列，两者之间由β-1，4糖苷键相连。溶菌酶可水解聚糖骨架的糖苷键，破坏肽聚糖的构造。B.四肽侧链:连在N-乙酰胞壁酸分子上。不同细菌四肽侧链的构成能够不同，革兰阳性菌如葡萄球菌，四肽的构成分别是L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸、D-丙氨酸。革兰阴性菌如大肠杆菌第三位的氨基酸是二氨基庚二酸（DAP）。万古霉素、杆菌肽可克制四肽侧链的连接。C.肽桥或肽键:革兰阳性菌相邻聚糖骨架的四肽侧链通过五肽桥连接。葡萄球菌的五肽桥由五个甘氨酸构成。五肽桥的一端连在四肽侧链的第三位赖氨酸上，另一端连在相邻聚糖链上四肽侧链的第四位丙氨酸上，从而构成三维立体网状构造。青霉素、头孢菌素等可克制五肽桥的连接。革兰阴性菌无五肽桥，相邻四肽侧链直接以肽键相连，构成二维片层构造。②G+菌细胞壁特有的化学构成A.HYPERLINK磷壁酸：分壁磷壁酸和膜磷壁酸，是G+菌细胞壁的特有物质，构成G+菌重要的表面抗原，与细菌分型有关。膜磷壁酸能够粘附宿主细胞，与细菌的致病性有关。HYPERLINK(图14.G+菌细胞壁构造示意图。)B.表面蛋白：某些G+菌细胞壁表面的特殊蛋白，如链球菌的M蛋白，金黄色葡萄球菌的A蛋白（SPA），均与细菌的致病性有关。G+菌细胞壁的重要成分即由HYPERLINK肽聚糖构成，可达成50层左右，占细胞壁干重的50%-80%。细胞壁的坚韧性重要与肽聚糖层有关。任何能够破坏肽聚糖构造或克制肽聚糖合成的物质，如溶菌酶、青霉素、头孢菌素、万古霉素、杆菌肽等物质均可因干扰细菌细胞壁肽聚糖的合成而克制或杀灭G+菌。人体细胞没有细胞壁，也不含肽聚糖，因此青霉素等抗生素对人体细胞无毒。③G－菌细胞壁特有的化学构成外膜:G－菌细胞壁肽聚糖含量较少，只有1-2层，只占细胞壁干重的5%-20%。因此，仅靠肽聚糖局限性以保护G－细菌，甚至不能抵抗革兰染色时95%乙醇的渗入脱色。因此，必须依靠复杂的外膜来保护细菌。外膜由内向外依次又由脂蛋白、脂质双层和脂多糖构成。(HYPERLINK图15.G－菌细胞壁构造示意图)。也有教科书将脂质双层称为外膜，那么，G－菌细胞壁的特有构造就涉及脂蛋白、外膜和脂多糖。A．脂蛋白：由脂质和蛋白质构成。重要作用是连接脂质双层（外膜）并将其固定在肽聚糖层。B．脂质双层（外膜）：与细胞膜化学构成类似，与物质交换有关。C．HYPERLINK脂多糖（LPS）：位于脂质双层外侧,是G－菌的内毒素，由内向外依次由脂类A、核心多糖和特异多糖构成。a.脂类A:：是一种耐热糖磷脂，是G－菌内毒素的毒性成分，不同种G－菌的内毒素类脂A构成相似，因此，多个G－菌内毒素的毒性作用也都类似。b.核心多糖：构成G－菌的属特异性抗原。即同一属细菌核心多糖构成相似。c.特异多糖：位于G－菌细胞壁最表面，由几个甚至几十个低聚糖的重复单位构成的多糖链构成。每种细菌特异性多糖的糖的种类和排列都不同，因此，构成G－菌的菌体抗原，也称为O抗原，含有种特异性。（2）细胞壁的功效①保护细菌。细菌细胞内由于浓集了大量营养物质和高浓度的无机盐，因此渗入压能够达成5-25个大气压，在外界相对低渗的环境中，如果没有坚韧的细胞壁保护，细菌细胞膜会破裂造成细菌死亡。②维持细菌的固有外形。如果以溶菌酶或低浓度青霉素克制细菌细胞壁肽聚糖的合成，可使细菌的细胞壁形成缺点，原来的杆菌能够变为球形。细胞壁有缺点的细菌也叫HYPERLINKL型细菌，是细菌的一种变异现象。L型细菌在体内经常引发慢性感染。③参加物质交换。细胞壁上有许多微孔，允许水分子和不大于1nm的小分子物质自由通过。④带有多个抗原决定簇。如磷壁酸是G+菌重要的表面抗原；特异多糖是G－菌重要的表面抗原。抗原的生物学意义重要有2点：在体内可刺激机体产生免疫应答，引发免疫保护或免疫损伤效应。B.在体外能够用来鉴别细菌、诊疗细菌感染性疾病。=5\*GB3⑤与细菌的致病性有关。如G+菌的膜磷壁酸能够粘附细胞；G－菌的内毒素能够引发机体发热、白细胞增多，甚至休克死亡。2．细胞膜：位于细胞壁内侧，是紧包在细胞质外面的一层柔软的、富有弹性和半渗入性的生物膜。（1）化学构成：和真核细胞膜类似，由脂质双层构成，膜里镶嵌着许多含有特殊功效的酶蛋白和载体蛋白。（2）功效：细胞膜是细菌赖以生存的重要构造。它的功效与真核细胞类似，重要有保护细菌、物质交换、生物合成等。=1\*GB3①物质交换：选择性通透作用，摄取营养，排出代谢产物。=2\*GB3②生物合成：细菌无细胞器，合成酶位于细胞膜。粘肽、磷壁酸、磷脂、脂多糖、荚膜、鞭毛等多个菌体成分在细胞膜上合成。=3\*GB3③呼吸作用：多个呼吸酶，涉及细胞色素、脱氢酶等均在细胞膜上，相称于真核细胞的线粒体，是细菌能量代谢的场合。=4\*GB3④形成中介体（链接：HYPERLINK【概念简释】8）。3．细胞质：是细胞膜包裹的无色透明的溶胶状物质。(1)化学构成：重要成分是水、蛋白质、核酸、脂类，少量糖类和无机盐。(2)内含物：细菌的细胞质里含有大量核糖体、胞浆颗粒以及质粒。=1\*GB3①核蛋白体：又叫核糖体,是细菌合成蛋白质的场合。沉降系数与真核细胞不同，为70S，是抗生素的作用靶点。=2\*GB3②HYPERLINK质粒：是细菌染色体以外的遗传物质，由双股环状DNA构成。质粒不是细菌生存所必需的基因，但可编码细菌某些额外的有益于细菌的性状。重要的常见质粒有F质粒，编码细菌的性菌毛；R质粒，编码细菌的耐药性；Vi质粒，决定细菌的毒力，如产生毒素；Col质粒，决定大肠杆菌产生大肠菌素。质粒可在细菌间转移，这是细菌产生耐药性和毒力的重要机制之一。=3\*GB3③胞浆颗粒：多数为细菌贮存的营养物质，涉及多糖、脂类、多磷酸盐等。与细菌鉴别有关的胞浆颗粒是异染颗粒（链接：HYPERLINK【概念简释】10）。4．核质：由裸露的双股DNA盘绕构成，没有组蛋白包绕，也没有核膜包裹，因此叫核质，或称为拟核。（二）细菌的特殊构造：特殊构造不是全部细菌都含有，而是某些细菌所特有，普通都与细菌的致病性有关，同时可用于细菌的鉴定。1．HYPERLINK芽胞（HYPERLINK图16.芽胞）：（1）概念：为某些革兰阳性菌如破伤风杆菌、肉毒杆菌等菌体内圆形或卵圆形的强折光性小体。芽胞是细菌在外界不利环境中所形成的有极强抵抗力的休眠体而不是繁殖构造。芽胞高度脱水，含有多层膜构造，在环境适宜时可发芽形成一种菌体。（2）医学意义：=1\*GB3①芽胞可成为某些外源性感染的传染源，如破伤风。=2\*GB3②芽胞高度耐热，灭菌应以杀灭芽胞为原则。2。HYPERLINK荚膜（HYPERLINK图17.荚膜）：（1）概念：某些细菌如肺炎球菌在营养状况好时分泌的包饶在菌细胞表面的粘液状物质。荚膜可协助细菌抵抗环境中不利因素，如体内吞噬细胞的吞噬杀灭作用。（2）医学意义：=1\*GB3①抗吞噬作用，增强细菌的致病性。=2\*GB3②细菌鉴定。通过血清学检测荚膜的抗原性，也可通过形态上的特性鉴定。荚膜普通不易着色，普通染色时可见到菌细胞周边有一种透明圈。3．HYPERLINK鞭毛（HYPERLINK图18.鞭毛）：（1）概念：某些弧菌、螺菌、和部分杆菌细胞壁表面的细长弯曲的蛋白丝状物,数量能够少到一根，也能够多到数百根。鞭毛是细菌的运动器官，构成细菌的H抗原。（2）医学意义：=1\*GB3①某些细菌如霍乱弧菌的鞭毛可增强其致病性，协助细菌穿过肠黏膜表面的粘液层,达成肠黏膜上皮细胞定居、繁殖而致病。=2\*GB3②通过观察细菌的动力、检测H抗原等办法对细菌进行鉴定、分型。4．HYPERLINK菌毛（HYPERLINK图19.菌毛）：（1）概念：某些细菌菌体表面由蛋白质构成的极其纤细的、短而直的丝状物。按功效分为普通菌毛和性菌毛。普通菌毛是细菌的黏附构造。性菌毛是细菌传递遗传物质的构造。（2）医学意义：=1\*GB3①与细菌的致病性有关。如淋球菌依靠菌毛黏附在尿道上皮细胞表面，可抵抗尿液的冲刷在局部定居进而繁殖致病。=2\*GB3②菌毛在电镜下才干观察。四、细菌的生长繁殖与代谢（一）人工培养细菌需提供的条件1．营养物质：（1）水。水是一切生命的源泉，菌细胞的含水量高达80％，因此配制培养基需用水，而保持干燥可有效避免细菌生长。（2）碳源。致病菌重要从多个糖中获取碳来合成细胞的原生质，并提供能量。（3）氮源。致病菌重要运用有机氮如氨基酸、蛋白胨获得氮源，用于合成菌细胞内的蛋白质、酶和核酸。（4）无机盐类,重要涉及钾、钠、钙、镁、硫、磷、铁、氯等。（5）生长因子（链接：HYPERLINK【概念简释】16）。2．适宜的酸碱度：病原菌生长的最适pH值为pH7.2～7.6。结核杆菌为pH6.5～6.8时生长最佳。霍乱弧菌在pH8.4～9.2时生长最佳。3．适宜的温度：病原菌普通最适生长温度为37℃。4．气体：重要是氧气和二氧化碳。根据细菌生长对氧气需求的不同将细菌分为：（1）专性需氧菌：必须在有氧条件下生存，如结核杆菌、绿脓杆菌、霍乱弧菌等。（2）专性厌氧菌：只能在无氧条件下生存，如破伤风杆菌、肉毒杆菌等。专性厌氧菌不能在有氧条件下生存是由于其缺少某些呼吸酶和超氧化物歧化酶，因此不能氧化有氧环境中氧化还原电势高的物质，同时不能分解有氧代谢时产生的超氧离子和过氧化氢等有毒氧基团。（3）兼性厌氧菌：大多数细菌在有氧和无氧环境中都能生长。如大肠杆菌、葡萄球菌等，既能够在有氧时通过氧化获得能量,也可在无氧时通过发酵获取能量。（4）微需氧菌：如空肠弯曲菌,只能在含5%O2,5～10%CO2时能够生长。(二)细菌生长繁殖的方式和速度1.细菌的繁殖方式：无性二分裂法。2.繁殖速度：细菌由一种细菌分裂变为两个细菌所需时间称为代时。多数细菌如大肠杆菌在最适宜的条件下生长时，代时仅需要20～30分钟。结核杆菌的代时需18小时。单个细菌经人工培养18～24小时左右可繁殖形成肉眼可见的细菌集落称为菌落。3.细菌群体生长繁殖的规律：细菌生长曲线(链接：HYPERLINK【概念简释】17)。(HYPERLINK图20.细菌生长曲线)。研究细菌的最佳时期是对数生长久，培养时间为18～24小时左右。（1）缓慢期：细菌刚接种到培养基内的1～4h内，细菌的数量没有增加，但代谢活跃。（2）对数生长久：细菌以恒定的速度快速生长，细菌数量呈指数直线上升，并体现出典型的生物学特性，是研究细菌的最佳时期。这段时间普通可持续10小时左右。（3）稳定时：由于培养基内营养物质的消耗，细菌代谢产物中毒性物质累积和酸性产物的积聚使pH值下降，细菌的生长速度逐步下降，部分细菌开始死亡。细菌总数即使稍有增加，但活菌数开始下降。稳定时是收获细菌多个代谢产物的最佳时期。（4）衰亡期：由于缺少营养、气体和毒性产物的积聚，细菌大量死亡，活菌数快速减少。此期细菌的形态明显变化，细胞壁缺点能够使菌细胞发生肿胀、变形，甚至有些细菌发生自溶。（三）细菌的代谢产物及研究意义1．细菌合成代谢产物与医学意义（1）与致病性有关的代谢产物：毒素、侵袭性酶、HYPERLINK热原质。（2）与细菌鉴定有关的代谢产物：细菌素、色素。（3）可供人体运用的代谢产物：抗生素、维生素。2．细菌分解代谢产物与细菌的生化反映（1）糖代谢产物的检测实验：糖发酵实验、VP实验、甲基红实验。（2）蛋白质代谢产物的检测实验：吲哚实验、硫化氢实验。【要点分析】1．革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁构造的区别：这里既包含肽聚糖构造的区别，也涉及各自特有成分的区别。注意答题时不要遗漏。2．革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁肽聚糖构造的区别。答题时只要答出肽聚糖四肽侧链的连接方式不同和肽聚糖含量不同即可，不必答各自的特有成分磷壁酸和脂蛋白、外膜、脂多糖。3．细菌特殊构造做名词解释时，一定要阐明是某些细菌特有的构造，以示和基本构造区别。如解释HYPERLINK荚膜，应涉及概念、生物学意义（或医学意义）、举例。4．细菌的HYPERLINK芽胞其本质是有抗性的休眠体，而非繁殖构造。而真菌的孢子是繁殖构造。注意两者概念上的区别。5．细菌的特殊构造中,可在光镜下观察的有荚膜、鞭毛和芽胞，而菌毛只能在电镜下观察。因此普通菌毛不作为细菌形态鉴别的根据。6．细菌的特殊构造中,与细菌侵袭力有关，即可协助细菌在机体内扩散的有荚膜、鞭毛和菌毛，而芽胞不含有侵袭力，但可作为某些外源性感染的传染源，如破伤风、肉毒中毒等。【小结】细菌是含有细胞壁的单细胞原核生物，基本形态有球形、杆形、螺形。普通球菌的大小为1m，杆菌长2－5m。细菌通过无性二分裂法繁殖。人工培养细菌需提供水、碳源（糖）、氮源（氨基酸）、无机盐等基本营养物质，pH7.4,置37℃温箱培养18～24小时。研究细菌的最佳时期是处在HYPERLINK对数生长久的细菌。细菌的基本构造涉及细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。细菌细胞壁的基本成分是肽聚糖，由聚糖骨架、四肽侧链、肽桥或肽键构成。G+菌和G－菌肽聚糖的构成区别重要有二点：①四肽链的连接方式：G+菌的四肽链以五肽桥相连，构成三维立体构造，G－菌的四肽链直接以肽键相连，构成二维片层构造。②肽聚糖的含量：G+菌细胞壁肽聚糖含量可达50层左右，G－菌只有1～2层。正是这些差别使得这两类细菌对作用于细胞壁的抗生素的敏感性不同。G－菌因含肽聚糖含量极少，又没有五肽桥，因此对溶菌酶、青霉素等抗菌物质不敏感。G+菌细胞壁特有成分是磷壁酸。其中膜磷壁酸可协助G+菌粘附宿主细胞，增强细菌的毒力，还构成G+菌重要的表面抗原。G－菌细胞壁特有成分涉及脂蛋白、外膜和脂多糖（LPS）。其中，LPS是G－菌的内毒素,由脂类A、核心多糖和特异多糖构成。脂类A是LPS的毒性部位。特异性多糖构成细菌的菌体抗原，也叫O抗原。G+菌和G－菌细胞壁构造的区别造成这两类细菌对革兰染色反映、致病性、以及对抗生素的敏感性等方面的差别。细菌的特殊构造涉及芽胞、荚膜、鞭毛、菌毛。特殊构造的生物学意义有二点：①增强细菌的致病性，与细菌的毒力有关。如荚膜可抗吞噬,菌毛可粘附细胞，鞭毛可协助细菌穿过黏膜粘液层，达成上皮细胞表面。芽胞可成为某些传染病的传染源。②鉴定细菌：可通过镜下的形态特性、动力实验，或是通过检查抗原性鉴别细菌。细菌的生长所需营养物质共5类：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。细菌以无性二分裂法繁殖，繁殖一代约需20分钟左右。细菌的合成代谢产物涉及有致病作用的毒素和侵袭性酶、热原质；可用于细菌鉴定的细菌素和色素；以及可被宿主运用的抗生素和维生素。细菌分解代谢产物重要用来鉴定细菌。【同时练习】一、填空题（将对的答案填入空内）细菌的测量单位是______。2．细菌的基本形态有______、______和______。3．细菌的基本构造涉及______、______、______和______。4.细菌的特殊构造涉及______、______、______和______。5.细菌细胞壁的基本成分是______。6．革兰阳性菌细胞壁肽聚糖的化学构成是______、______和______。7．革兰阴性菌细胞壁肽聚糖由______和______构成，缺少______。8．L型细菌是指_____有缺点的细菌,临床经常引发_______。9．可增强细菌毒力的细菌构造或胞浆内容物有_______、_______、_______和_______。10．人工培养细菌时，培养箱的温度普通需控制在_______，培养时间普通为_______。11．细菌繁殖时所产生的代谢产物中，与致病性有关的是_______、_______和_______。二、单选题（在下列备选答案中选用一种对的答案，将其序号填在括号里）葡萄球菌的直径普通是()A．1nmB.1mC.1mmD.0.1mmE.0.01mm细菌的基本构造不涉及（）A．细胞壁B．细胞膜C．细胞质D．细胞核E.核质3．光镜下观察看不见的细菌特殊构造是（）A．菌毛B．荚膜C．芽胞D．鞭毛E.异染颗粒4．可成为某些外源性感染传染源的细菌特殊构造是（）A．菌毛B．荚膜C．芽胞D．鞭毛E.质粒5．含有抗吞噬作用的细菌特殊构造是（）A．菌毛B．荚膜C．芽胞D．鞭毛E.性菌毛6．可黏附细胞的细菌构造是（）A．菌毛B．荚膜C．芽胞D．鞭毛E.中介体7．革兰阴性菌细胞壁特有的物质是（）A．肽聚糖B．磷壁酸C．四肽侧链D．脂多糖E.五肽桥8．革兰阳性菌细胞壁特有的物质是（）A．肽聚糖B．磷壁酸C．四肽侧链D．脂多糖E.外膜9．维持细菌固有形态的细菌构造是（）A．细胞壁B．细胞膜C．细胞质D．核质E.荚膜10．决定细菌抗药性的物质是（）A．F质粒B．R质粒C．Vi质粒D．Col质粒E.噬菌体11．下列细菌中繁殖速度最慢的是（）A．链球菌B．葡萄球菌C．大肠杆菌D．结核杆菌E．霍乱弧菌12．与细菌致病性有关的合成代谢产物除外（）A．热原质B．内毒素C．外毒素D．侵袭性酶E．抗毒素三、名词解释1．细菌2．肽聚糖3．脂多糖4．磷壁酸5．芽胞6．菌毛7．荚膜8．鞭毛四、简答题1．简述细菌细胞壁的构成和生物学意义。2．简述细菌的特殊构造和生物学意义。3．简述革兰染色法环节、成果。五、叙述题1．试从细菌细胞壁构造分析革兰阴性菌和革兰阳性菌的染色性、致病性、对抗生素敏感性等方面的差别。【参考答案】一、填空题1．微米2．球形、杆形、螺形3.细胞壁、细胞膜、细胞质、核质4.芽胞、荚膜、鞭毛、菌毛5.肽聚糖6．聚糖骨架、四肽侧链、五肽桥7．聚糖骨架、四肽侧链、五肽桥8．细胞壁,慢性感染9．荚膜，菌毛，鞭毛，质粒10．37℃，18－24小时11．毒素，侵袭性酶，热原质二、单选题1．B2．D3.A4.C5.B6.A7.D8.B9.A10.B11．D12.E三、名词解释1．细菌:是一类含有细胞壁的单细胞原核生物。基本特点涉及个体微小；构造简朴；繁殖快速；种类繁多和分布广泛。2．肽聚糖：肽聚糖是构成细菌细胞壁的基本化学构成,由聚糖骨架、四肽侧链、肽桥或肽键构成。3．脂多糖：是G－菌细胞壁外膜表面构造，也是G－菌的内毒素，牢固结合在细胞壁表面，当细菌溶解时才释放出来。脂多糖由脂类A、核心多糖和特异多糖构成。4．磷壁酸：是G+菌细胞壁的特有物质，分壁磷壁酸和膜磷壁酸。磷壁酸是G+菌重要的表面抗原；膜磷壁酸能够粘附宿主细胞，与细菌的致病性有关。5．芽胞：是某些革兰阳性菌在外界不利环境中所形成的菌体内圆形或卵圆形的小体。芽胞在环境适宜时可发芽形成一种菌体，可成为某些外源性感染的传染源，如破伤风。芽胞有极强抵抗力，灭菌应以杀灭芽胞为原则。可形成芽胞的细菌涉及破伤风杆菌、肉毒杆菌等。6．菌毛：某些细菌菌体表面由蛋白质构成的极其纤细且短直而多的丝状物。按功效分为普通菌毛和性菌毛。普通菌毛是细菌的黏附构造，与细菌的致病性有关，如痢疾杆菌、淋球菌。性菌毛是细菌传递遗传物质的构造。7．荚膜：某些细菌在营养状况好时分泌的包饶在菌细胞表面的粘液状物质。有荚膜的细菌如肺炎球菌可抵抗体内吞噬细胞的吞噬杀灭作用，与细菌的致病性有关。另外，荚膜也用于细菌鉴定。8．鞭毛：某些弧菌、螺菌、和部分杆菌细胞壁表面的细长弯曲的蛋白丝状物,数量能够少到一根，也能够多到数百根。鞭毛是细菌的运动器官，构成细菌的H抗原,可用于细菌的鉴定。某些细菌如霍乱弧菌的鞭毛可协助细菌穿过肠黏膜表面的粘液层而达成黏膜上皮细胞表面，与细菌的致病性有关。四、简答题1．简述细菌细胞壁的构成和生物学意义。答：（1）细菌细胞壁的构成：基本化学构成是肽聚糖，由聚糖骨架、四肽侧链和肽桥或肽键构成。G+菌还含有磷壁酸和表面蛋白。G－菌还含脂蛋白、外膜和脂多糖构成。（2）细胞壁的功效：①保护细菌。②维持细菌的固有外形。③参加物质交换。④带有多个抗原决定簇，在体内可刺激机体产生免疫应答，引发免疫保护或免疫损伤效应；在体外能够用来鉴别细菌。=5\*GB3⑤与细菌的致病性有关。如G+菌的膜磷壁酸能够粘附细胞。G－菌的内