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1、第第2节节节节 细菌的生理细菌的生理细菌的生理细菌的生理第1页，共50页，编辑于2022年，星期一复习题复习题1.1.细菌有哪细菌有哪3 3种形态？种形态？2.2.细菌的基本结构和特殊结构有哪些？细菌的基本结构和特殊结构有哪些？特殊结构的功能？特殊结构的功能？3.3.G G+菌和菌和G G-菌细胞壁的结构组成？菌细胞壁的结构组成？4.4.青霉素为什么不能杀灭革兰阴性菌？青霉素为什么不能杀灭革兰阴性菌？第2页，共50页，编辑于2022年，星期一教学目的教学目的掌握掌握细菌生长繁殖的条件细菌生长繁殖的条件 方式方式 速度速度与医学有关的合成代谢产物与医学有关的合成代谢产物 熟悉熟悉细菌生长的营养物
2、质细菌生长的营养物质营养物质的吸收及营养类型营养物质的吸收及营养类型了解了解细菌人工培养方法细菌人工培养方法第3页，共50页，编辑于2022年，星期一一一 细菌的理化性状细菌的理化性状第4页，共50页，编辑于2022年，星期一（一）细菌的化学组成（一）细菌的化学组成（二）细菌的物理性状（二）细菌的物理性状 菌体半透明菌体半透明 表面积大表面积大 带电现象带电现象 半透性半透性 内部渗透压高内部渗透压高水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等第5页，共50页，编辑于2022年，星期一二二 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖第6页，共50页，编辑于2022
3、年，星期一l（一）细菌的营养类型（一）细菌的营养类型自养菌自养菌以简单的无机物为原以简单的无机物为原料，合成菌体成分料，合成菌体成分异养菌异养菌以多种有机物为原料，以多种有机物为原料，合成菌体成分并获能量合成菌体成分并获能量异养菌异养菌寄生菌寄生菌腐生菌腐生菌第7页，共50页，编辑于2022年，星期一细菌的营养类型细菌的营养类型自养菌自养菌 autotrophautotroph异养菌异养菌 heterotrophheterotroph最初最初能源能源有机物有机物日光日光还原态无机物还原态无机物化能化能异养菌异养菌异养菌异养菌光能光能自养菌自养菌自养菌自养菌化能化能自养菌自养菌自养菌自养菌通用能
4、源通用能源ATPATP第8页，共50页，编辑于2022年，星期一（二）细菌的营养物质（二）细菌的营养物质 水水：营养和代谢必需水营养和代谢必需水碳源碳源：合成菌体成分：合成菌体成分 ，提供能量，提供能量(糖类）糖类）氮源氮源：合成菌体成分：合成菌体成分（氨基酸、蛋白质等）（氨基酸、蛋白质等）无机盐无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等生长元素：钾、钠、钙、镁、磷、硫等生长元素生长因子生长因子：生长必需但自身不能合成的物质：生长必需但自身不能合成的物质 如维生素、氨基酸等如维生素、氨基酸等第9页，共50页，编辑于2022年，星期一（三）细菌摄取营养物质的机制（三）细菌摄取营养物质的机制被动扩散被动扩散
5、 主动转运系统主动转运系统 1 1.依赖于周浆间隙结合蛋白的依赖于周浆间隙结合蛋白的 转运系统转运系统 2 2.化学渗透驱使转运系统化学渗透驱使转运系统 3 3.基团转移基团转移 第10页，共50页，编辑于2022年，星期一三三 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖第11页，共50页，编辑于2022年，星期一（一）（一）影响细菌生长的环境因素影响细菌生长的环境因素1.1.营养物质营养物质 提供原料和能量提供原料和能量2.2.氢离子浓度氢离子浓度(pH)(pH)多数病原菌最适多数病原菌最适pHpH 7.27.2-7.67.6 3.3.温度温度 多数病原菌最适多数病原菌最适3737第12页，共50页，编辑
6、于2022年，星期一4.4.气体气体（1 1）专性需氧菌：如结核杆菌）专性需氧菌：如结核杆菌（2 2）专性厌氧菌：如破伤风梭菌）专性厌氧菌：如破伤风梭菌（3 3）兼性厌氧菌：大多数病原菌）兼性厌氧菌：大多数病原菌（4 4）微需氧菌：）微需氧菌：如空肠弯曲如空肠弯曲 (低氧压低氧压5%-6%)5%-6%)5.5.渗透压渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌一般培养基渗透压适于大多数细菌第13页，共50页，编辑于2022年，星期一（二）细菌的生长繁殖（二）细菌的生长繁殖细菌个体的生长繁殖细菌个体的生长繁殖 二分裂二分裂细菌分裂数量倍增所需时间（代时）细菌分裂数量倍增所需时间（代时）速度一般速度一般
7、2020-3030分钟一代分钟一代第14页，共50页，编辑于2022年，星期一细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖 以培养时间为横坐标，以培养时间为横坐标，培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘制一条生培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘制一条生长曲线长曲线 迟缓期迟缓期迟缓期迟缓期 对数期对数期对数期对数期 稳定期稳定期稳定期稳定期 衰退期衰退期衰退期衰退期生长曲线生长曲线第15页，共50页，编辑于2022年，星期一生长时期生长时期生长时期生长时期迟缓期迟缓期迟缓期迟缓期对数期对数期对数期对数期稳定期稳定期稳定期稳定期衰亡期衰亡期衰亡期衰亡期维持时间维持时间维持时间维持时间1 1 1 14 h4
8、h4 h4 h8 8 8 81 8 h 1 8 h 1 8 h 1 8 h 24 h24 h24 h24 h活菌数量活菌数量活菌数量活菌数量恒定，增恒定，增恒定，增恒定，增加很少加很少加很少加很少对数增长对数增长对数增长对数增长维持平衡维持平衡维持平衡维持平衡逐步减少逐步减少逐步减少逐步减少生长速率生长速率生长速率生长速率迟缓迟缓迟缓迟缓最大速率最大速率最大速率最大速率速率降低速率降低速率降低速率降低死亡速率增死亡速率增死亡速率增死亡速率增加加加加细胞代谢细胞代谢细胞代谢细胞代谢非常活跃非常活跃非常活跃非常活跃活性高而稳定活性高而稳定活性高而稳定活性高而稳定活性稳定活性稳定活性稳定活性稳定活性
9、降低，活性降低，活性降低，活性降低，衰老衰老衰老衰老适用范围适用范围适用范围适用范围培养初期培养初期培养初期培养初期形态、染色典型，形态、染色典型，形态、染色典型，形态、染色典型，药物敏感及保存药物敏感及保存药物敏感及保存药物敏感及保存菌种菌种菌种菌种产生外毒素、产生外毒素、产生外毒素、产生外毒素、抗生素及芽胞抗生素及芽胞抗生素及芽胞抗生素及芽胞基本不用于基本不用于基本不用于基本不用于研究研究研究研究 细菌生长曲线各期的特点细菌生长曲线各期的特点第16页，共50页，编辑于2022年，星期一 四细菌的新陈代谢和能量转换四细菌的新陈代谢和能量转换 第17页，共50页，编辑于2022年，星期一包括包
10、括分解代谢分解代谢与与合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢 营养物质分解和转化为能量的过程营养物质分解和转化为能量的过程合成代谢合成代谢 所产生的能量用于细胞组分的合成所产生的能量用于细胞组分的合成第18页，共50页，编辑于2022年，星期一（一）（一）细菌的能量代谢细菌的能量代谢 发酵发酵有机物为受氢体有机物为受氢体呼吸呼吸无机物为受氢体无机物为受氢体需氧呼吸需氧呼吸厌氧呼吸厌氧呼吸合成合成能量能量废弃物废弃物营养物质营养物质能能 源源分解分解能量与代谢关系能量与代谢关系第19页，共50页，编辑于2022年，星期一根据细菌具有不完全相同的酶，根据细菌具有不完全相同的酶，分解不同营养物质的特点，分
11、解不同营养物质的特点，用生化方法来用生化方法来鉴定细菌鉴定细菌称称：细菌的生化反应细菌的生化反应（二）细菌的代谢产物（二）细菌的代谢产物1.1.分解代谢产物和细菌的生化反应分解代谢产物和细菌的生化反应第20页，共50页，编辑于2022年，星期一对对糖糖的的发发酵酵甲基红试验甲基红试验单糖发酵试验单糖发酵试验VPVP试验试验对对蛋蛋白白质质的的分分解解吲哚试验吲哚试验硫化氢试验硫化氢试验其其它它试试验验枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验尿素酶试验尿素酶试验临床常用的生化反应临床常用的生化反应第21页，共50页，编辑于2022年，星期一细菌的代谢产物与生化反应细菌的代谢产物与生化反应 糖发酵试验糖发
12、酵试验 葡萄糖葡萄糖 HCOOH HCOOH 脱氢酶脱氢酶 COCO2 2+H+H2 2 第22页，共50页，编辑于2022年，星期一附：附：单糖发酵试验单糖发酵试验试剂：含不同单糖的试剂：含不同单糖的 蛋白胨水培养基蛋白胨水培养基指示剂指示剂-溴甲酚紫溴甲酚紫内置一小倒管内置一小倒管（观察有无气体产生）（观察有无气体产生）A A：不发酵不发酵 结果判断结果判断：B B：发酵、产酸发酵、产酸 C C：发酵、产酸产气：发酵、产酸产气 ABC第23页，共50页，编辑于2022年，星期一V V -VP-VP（Voges-ProskauerVoges-Proskauer）试验试验葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮
13、酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 二乙酰二乙酰红色化合物红色化合物（产气杆菌）（产气杆菌）胍基化合物胍基化合物 +葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 -(大肠杆菌）大肠杆菌）-+第24页，共50页，编辑于2022年，星期一VPVP试试验验阴性阴性阳性阳性大肠杆菌：大肠杆菌：-产气杆菌：产气杆菌：+第25页，共50页，编辑于2022年，星期一M -M -甲基红甲基红（methyl redmethyl red）试验试验葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 (PHPH5.45.4)甲基红甲基红 -葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 (PHPH4.54.5)甲基红甲基红 +-+第26页，共
14、50页，编辑于2022年，星期一甲甲基基红红试试验验阳性阳性阴性阴性对照对照大肠杆菌：大肠杆菌：+产气杆菌：产气杆菌：-第27页，共50页，编辑于2022年，星期一C -C -枸橼酸盐利用枸橼酸盐利用（citrate utilizationcitrate utilization）试验试验利用枸橼酸盐生长利用枸橼酸盐生长 碳酸盐，铵盐碳酸盐，铵盐氨氨培养基变碱培养基变碱 （产气杆菌）（产气杆菌）+不能利用不能利用 -+第28页，共50页，编辑于2022年，星期一枸枸橼橼酸酸利利用用试试验验大肠杆菌：大肠杆菌：-产气杆菌：产气杆菌：+第29页，共50页，编辑于2022年，星期一I-I-吲哚吲哚（i
15、ndolindol）试验试验色氨酸色氨酸吲哚吲哚玫瑰吲哚玫瑰吲哚 吲哚试剂吲哚试剂 -+-+第30页，共50页，编辑于2022年，星期一 阳阳性性吲吲哚哚试试验验大肠杆菌：大肠杆菌：+产气杆菌：产气杆菌：-第31页，共50页，编辑于2022年，星期一附：硫化氢（硫化氢（H H2 2S S）试验）试验 试剂：试剂：含有胱氨酸及醋酸铅含有胱氨酸及醋酸铅（或硫酸亚铁）的培养基（或硫酸亚铁）的培养基原理：原理：分解含分解含S S氨基酸可产生氨基酸可产生 H H2 2S S，与铅，与铅/铁离子铁离子 结合后产生黑色沉淀结合后产生黑色沉淀结果判断：结果判断：H H2 2S S阳性阳性 有有黑色沉淀黑色沉淀
16、H H2 2S S阴性阴性 无黑色沉淀无黑色沉淀H H2 2S S试验阳性试验阳性第32页，共50页，编辑于2022年，星期一附：附：尿素酶试验尿素酶试验试剂：试剂：酚红酚红原理：原理：具有具有尿素酶的尿素酶的细菌细菌（变形杆菌）分解尿素（变形杆菌）分解尿素 产生氨，培养基产生氨，培养基PHPH 结果判断：结果判断：尿素试验阳性尿素试验阳性 培养基粉红培养基粉红尿素试验阴性尿素试验阴性 无变化无变化对对照照阳阳性性阴阴性性第33页，共50页，编辑于2022年，星期一2.细菌合成代谢产物细菌合成代谢产物热原质热原质毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶色素色素抗生素抗生素细菌素细菌素维生素维生素合成合成产
17、物产物第34页，共50页，编辑于2022年，星期一热原质热原质 pyrogenpyrogen 细菌合成的一种注入人体或动物体内细菌合成的一种注入人体或动物体内 引起发热反应的物质引起发热反应的物质 即即 G G-菌细胞壁中菌细胞壁中脂多糖脂多糖特点：特点：耐高温耐高温（耐受（耐受121 20121 20分钟）分钟）去除方法：去除方法：吸附法、蒸馏法、高温干烤吸附法、蒸馏法、高温干烤 制备和使用注射药品过程无菌操作制备和使用注射药品过程无菌操作第35页，共50页，编辑于2022年，星期一 毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶 细菌致病中重要物质细菌致病中重要物质毒素毒素外毒素外毒素 exotoxin e
18、xotoxin 内毒素内毒素 endotoxin endotoxin（二者区别在致病性章中详述）（二者区别在致病性章中详述）侵袭性酶侵袭性酶细菌在机体内生长时产生细菌在机体内生长时产生 如透明质酸酶、卵磷脂酶等如透明质酸酶、卵磷脂酶等第36页，共50页，编辑于2022年，星期一色素色素 分为水溶性色素、脂溶性色素分为水溶性色素、脂溶性色素 有助于有助于细菌的鉴定细菌的鉴定第37页，共50页，编辑于2022年，星期一 抗生素抗生素 某些微生物在代谢过程中产生的能某些微生物在代谢过程中产生的能抑制或抑制或 杀死杀死其它病原微生物（或肿瘤细胞）的物质其它病原微生物（或肿瘤细胞）的物质 细菌素细菌素
19、由一些菌株产生的具有由一些菌株产生的具有抗菌作用抗菌作用的蛋白质，的蛋白质，抗菌谱窄抗菌谱窄，只能作用于同种或近缘关系的，只能作用于同种或近缘关系的 菌种，故只能用于细菌的菌种，故只能用于细菌的分型分型 维生素维生素 如大肠杆菌可合成如大肠杆菌可合成VitBVitB、K K等等第38页，共50页，编辑于2022年，星期一毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶热原质热原质色素色素细菌的鉴别细菌的鉴别细菌素细菌素细菌分型、流行病学调查细菌分型、流行病学调查抗生素抗生素维生素维生素致病性致病性治疗治疗第39页，共50页，编辑于2022年，星期一五五 细菌的人工培养细菌的人工培养第40页，共50页，编辑于202
20、2年，星期一（一）培养基（一）培养基 培养基培养基（culture mediumculture medium）：由由人人工工方方法法配配制制而而成成的的，专专供供微微生生物物生生长长繁繁殖使用的混合殖使用的混合营养物制品营养物制品 基础培养基基础培养基 增菌培养基增菌培养基 选择培养基选择培养基 鉴别培养基鉴别培养基 厌氧培养基厌氧培养基第41页，共50页，编辑于2022年，星期一按物理状态分类按物理状态分类液体培养基（液体培养基（1.51.5）固体培养基固体培养基半固体培养基（半固体培养基（0.3-0.50.3-0.5）液体培养基液体培养基液体培养基液体培养基 固体斜面培养基固体斜面培养基固
21、体斜面培养基固体斜面培养基 半固体培养基半固体培养基半固体培养基半固体培养基第42页，共50页，编辑于2022年，星期一（二）细菌在培养基中的生长现象（二）细菌在培养基中的生长现象液体培养基中生长现象液体培养基中生长现象混浊混浊：大多数细菌：大多数细菌 沉淀沉淀：链状生长的细菌：链状生长的细菌菌膜菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌 第43页，共50页，编辑于2022年，星期一液体培养基液体培养基沉沉淀淀生生长长混混浊浊生生长长表表面面生生长长第44页，共50页，编辑于2022年，星期一 固体培养基中生长情况固体培养基中生长情况 分离培养：分离培养：菌落（菌
22、落（colonycolony）：）：单个细菌分裂繁殖成单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的一堆肉眼可见的细菌集团细菌集团第45页，共50页，编辑于2022年，星期一半固体培养基中生长情况半固体培养基中生长情况 有鞭毛细菌：有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊扩散生长，周围浑浊 无鞭毛细菌：无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围透明沿穿刺线生长，周围透明第46页，共50页，编辑于2022年，星期一三人工培养细菌的用途三人工培养细菌的用途1.1.在医学中的应用在医学中的应用（1 1）.感染性疾病的病原学诊断感染性疾病的病原学诊断 （2 2）.细菌学的研究细菌学的研究（3 3）.生物制品的制备生物制品的制备2.2.在
23、工农业生产中的应用在工农业生产中的应用 3.3.在基因工程中的应用在基因工程中的应用 第47页，共50页，编辑于2022年，星期一六六 细菌的分类细菌的分类第48页，共50页，编辑于2022年，星期一 属（属（generagenera）密切相关的种组成密切相关的种组成 种（种（speciesspecies）细菌的基本分类单位细菌的基本分类单位 型（型（typetype）同同一一种种细细菌菌基基本本性性状状相相同同，而而某某些些方方面面的的特特征稍有不同，便可分为不同的型别征稍有不同，便可分为不同的型别 株（株（strainstrain）对对不不同同来来源源的的同同一一菌菌种种的的细细菌菌称称为为该该菌菌的的不同菌株不同菌株 第49页，共50页，编辑于2022年，星期一思考题思考题1.1.细菌生长繁殖的条件是什么？细菌生长繁殖的条件是什么？2.2.细菌根据对氧的需要程度分为细菌根据对氧的需要程度分为 哪几种类型？哪几种类型？3.3.细菌合成代谢产物有哪几种？细菌合成代谢产物有哪几种？第50页，共50页，编辑于2022年，星期一