1、第二章第二章 细菌细菌(xjn)(xjn)的生理的生理第一页，共七十一页。第第一一节节 细细菌菌的的理理化化(lhu)(lhu)性性状状1 1细菌的化学组成细菌的化学组成细菌的化学组成细菌的化学组成：包括水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质包括水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。和核酸等。2 2细菌的物理性状细菌的物理性状细菌的物理性状细菌的物理性状：菌体半透明菌体半透明：悬液呈一定浊度：悬液呈一定浊度 表面积大：有利于与外界物质交换表面积大：有利于与外界物质交换 带电现象带电现象:均带负电荷均带负电荷(中性及弱碱性环境中性及弱碱性环境(hunjng)半透性：水和小分子物质通过半透性：水和小分子
2、物质通过 内部渗透压高：坚韧细胞壁的保护内部渗透压高：坚韧细胞壁的保护第二页，共七十一页。一、细菌的营养物质一、细菌的营养物质o水水：营营养养物物质质必必须须先先溶溶于于水水，营营养养的的吸吸收收与与代代谢谢均均需需有水才能有水才能(cinng)(cinng)进行。进行。o碳源碳源：来源于糖类，提供能量。来源于糖类，提供能量。o氮源：氮源：来源于氨基酸来源于氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。、蛋白质等，合成菌体成分。o无机盐无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。钾、钠、钙、镁、磷、硫等。o生生长长因因子子：生生长长必必需需但但自自身身不不能能合合成成的的物物质质，如如维维生生素素、氨基酸等。氨基酸等
3、。第二节第二节 细菌的营养细菌的营养(yngyng)(yngyng)(yngyng)(yngyng)与生长与生长繁殖繁殖第三页，共七十一页。二、细菌摄取二、细菌摄取(shq)(shq)营养物质的机制营养物质的机制被动扩散被动扩散被动扩散被动扩散 :主动转运系统主动转运系统主动转运系统主动转运系统 :1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统 2.化学化学(huxu)渗透驱使转运系统渗透驱使转运系统 3.基团转移基团转移 第四页，共七十一页。三、细菌三、细菌(xjn)(xjn)营养营养类型类型自自养养菌菌(autotroph):):以以无无机机物物或或通通过过光光合合作
4、作用用获获取能源。取能源。异异养养菌菌(heterotroph):):以以有有机机物物为为原原料料合合成成(hchng)菌体成分菌体成分，大部分病原菌都是异养菌。，大部分病原菌都是异养菌。腐生菌：腐生菌：以动植物尸体、腐败食物作为营养物。以动植物尸体、腐败食物作为营养物。寄生菌：寄生菌：从宿主从宿主(人或动物人或动物)体内的有机物质中获得体内的有机物质中获得 营养和能量营养和能量。第五页，共七十一页。四、影响细菌四、影响细菌(xjn)(xjn)生长的环境因素生长的环境因素营养物质营养物质：氢离子浓度氢离子浓度(nngd)(nngd)(pH)(pH)：多数病原菌最适多数病原菌最适pH为为7.27
5、.6。温度温度：多数病原菌最适多数病原菌最适37。气体条件：依据对氧气的需求分气体条件：依据对氧气的需求分4类。类。渗透压渗透压渗透压渗透压:嗜盐菌嗜盐菌(副溶血弧菌副溶血弧菌)第六页，共七十一页。第七页，共七十一页。五、细菌的生长五、细菌的生长(shngzhng)繁殖繁殖1.细菌个体的生长细菌个体的生长(shngzhng)繁殖繁殖 繁殖方式：二分裂繁殖繁殖方式：二分裂繁殖，速度，速度一般一般20-30分钟一代分钟一代。结核。结核分支杆菌生长缓慢，分支杆菌生长缓慢，18-20h一代。一代。第八页，共七十一页。2.细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖 将将一定量一定量的细菌接种于适宜的液体培养的
6、细菌接种于适宜的液体培养基中，连续定时取样检查活菌数，细菌的生基中，连续定时取样检查活菌数，细菌的生长过程具有规律性。长过程具有规律性。以培养以培养(piyng)物中活菌的对数为纵坐标，培养物中活菌的对数为纵坐标，培养(piyng)时间为横坐标，绘制的曲线叫时间为横坐标，绘制的曲线叫生长曲线生长曲线(Growth curve)。第九页，共七十一页。迟缓迟缓(chhun)(chhun)期期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰退期衰退期Lag phase:production of new enzymes needed for growth Log phase:maximum growth Stati
7、onary phase:growth=death;nutrients or waste products limiting growth Death phase:death growth;lack of nutrients or accumulation of waste products killing cells 细细细细菌菌菌菌(x(xjjn)n)生生生生长长长长曲曲曲曲线线线线第十页，共七十一页。1.迟缓期迟缓期(lag phase)：细菌的适应细菌的适应(shyng)阶段。阶段。2.对数期对数期(logarithmic phase)：生长迅速，菌数以几何级数增长，生长迅速，菌数以几何
8、级数增长，细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型。细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型。3.稳定期稳定期(stationary phase)：细菌的繁殖数与死亡数几乎相等，细菌的繁殖数与死亡数几乎相等，活菌数保持稳定；细菌的芽胞、外毒素和抗生素等大多在活菌数保持稳定；细菌的芽胞、外毒素和抗生素等大多在该期产生。该期产生。4.衰亡期衰亡期(decline phase)：死菌数死菌数 活菌数。活菌数。第十一页，共七十一页。学习细菌学习细菌(xjn)(xjn)生长曲线的生长曲线的意义意义研究研究(ynji)生物学性状取对数生长期细菌。生物学性状取对数生长期细菌。发酵生产中不断更新营养液，发酵生产中
9、不断更新营养液，通气保持细菌于对数生通气保持细菌于对数生长期。长期。细菌芽胞、外毒素、抗生素产生于稳定期。细菌芽胞、外毒素、抗生素产生于稳定期。第十二页，共七十一页。第三节第三节 细菌细菌(xjn)(xjn)(xjn)(xjn)的新陈代谢的新陈代谢 细菌的生化反应细菌的生化反应细菌的生化反应细菌的生化反应(fnyng)(fnyng)分分分分解解解解代代代代谢谢谢谢:营营营营养养养养物物物物质质质质分分分分解解解解和和和和转转转转化化化化为为为为能能能能量量量量的的的的过过过过程程程程。细细菌菌对对糖糖、蛋蛋白白质质的的分分解解能能力力的的不不同同，因因而而代代谢谢产产物物各各异异，利利用用生生
10、物物化化学学方方法法检检测测代代谢谢产产物物，可可用用以以鉴鉴别别不不同同细细菌菌称称为为细细菌菌的的生生化化反应。反应。合成代谢合成代谢:所产生的能量用于菌细胞组分的合成。所产生的能量用于菌细胞组分的合成。第十三页，共七十一页。（一）分解代谢产物和生化反应（一）分解代谢产物和生化反应 糖糖糖糖发发发发酵酵酵酵试试试试验验验验：大大肠肠埃埃希希菌菌分分解解乳乳糖糖，产产酸酸产产气气；伤寒伤寒(shnghn)沙门菌不分解乳糖。沙门菌不分解乳糖。糖糖 甲酸甲酸 CO2+H2 糖糖 甲酸甲酸 二、细菌二、细菌(xjn)(xjn)的代谢产物的代谢产物第十四页，共七十一页。第十五页，共七十一页。1.热热
11、原原质质：细细菌菌合合成成的的一一种种注注入入人人体体内内引引起起发发热热反反应应的的物物质质。大大多多数数是是G-菌菌的的脂脂多多糖糖。热热原原质质耐耐高高温温，高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌不不能能破破坏坏(121，20 min)，250 高高温温干干烤才能破坏烤才能破坏。为导致输液反应的主要。为导致输液反应的主要(zhyo)原因。原因。（二）合成代谢产物（二）合成代谢产物(chnw)及其医学意义及其医学意义第十六页，共七十一页。内毒素内毒素：G菌的脂多糖菌的脂多糖(LPS)外毒素外毒素：G菌和少数菌和少数G菌产生的蛋白质菌产生的蛋白质侵侵袭袭性性酶酶：损损伤伤机机体体组组织织(zzh)，促促进
12、进细细菌菌侵侵袭袭和和扩扩散散，如如卵磷脂酶卵磷脂酶(产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌)、透明质酸酶、透明质酸酶(链球菌链球菌)。2.毒毒素素(d s)和和侵侵袭袭性性酶酶第十七页，共七十一页。脂溶性脂溶性：金黄色葡萄球菌：金黄色葡萄球菌金黄色色素金黄色色素。水溶性：水溶性：铜绿铜绿(tngl)假单胞菌假单胞菌-绿色色素绿色色素。可用于细菌鉴别。可用于细菌鉴别3.色素色素(s s)(s s)第十八页，共七十一页。4.抗生素抗生素(antibiotics)：放线菌和真菌产生，能抑制放线菌和真菌产生，能抑制或杀死其他微生物或肿瘤或杀死其他微生物或肿瘤(zhngli)细胞的物质。细胞的物质。5.维生素维生素
13、(vitamine)：维生素维生素B、K6.细菌素细菌素(bactericin)：某些细菌产生的具有抗菌作某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质，只对有近缘关系的细菌有杀伤作用用的蛋白质，只对有近缘关系的细菌有杀伤作用。第十九页，共七十一页。第四节第四节 细菌的人工细菌的人工(rngng)培养培养 一、培培培培养养养养基基基基(culture culture mediummedium)：是是由由人人工工方方法法配配制制而而成成的的，专专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。配置后灭菌配置后灭菌(mi jn)o 基础培养基基础培养基o 增菌培养基增菌培养基 o
14、选择培养基选择培养基 o 鉴别培养基鉴别培养基o 厌氧培养基厌氧培养基第二十页，共七十一页。根据不同的标本或不同的培养目的和方法，可采用不同根据不同的标本或不同的培养目的和方法，可采用不同的接种和培养方法，常用的有细菌的的接种和培养方法，常用的有细菌的分离培养和纯培分离培养和纯培养。养。菌落菌落(jnlu)(jnlu)：单个细菌分裂繁殖形成的肉眼可见的细单个细菌分裂繁殖形成的肉眼可见的细菌集团菌集团第二十一页，共七十一页。二、细菌二、细菌(xjn)(xjn)在培养基中的生长现象在培养基中的生长现象1.1.液体液体液体液体(yt)(yt)培养基中生长现象培养基中生长现象培养基中生长现象培养基中生
15、长现象a)a)混浊混浊混浊混浊：大多数细菌大多数细菌 b)b)沉淀沉淀沉淀沉淀：链状生长的细菌链状生长的细菌c)c)菌菌菌菌膜膜膜膜：专专性性需需氧氧菌菌，如如结结核杆菌、枯草杆菌核杆菌、枯草杆菌 第二十二页，共七十一页。分分分分离离离离培培培培养养养养：将将标标本本或或培培养养物物划划线线接接种种在在固固体体培培养养基基的的表表面面，因因划划线线的的分分散散作作用用(zuyng)，使使许许多多原原混混杂杂的的细细菌菌在固体培养基表面上散开。在固体培养基表面上散开。菌菌菌菌落落落落(colonycolony)：单单个个细细菌菌分分裂裂繁繁殖殖成成一堆肉眼可见的细菌集团。一堆肉眼可见的细菌集团。
16、2.2.固体固体固体固体(gt)(gt)培养基中生长情况培养基中生长情况培养基中生长情况培养基中生长情况第二十三页，共七十一页。有有鞭鞭毛毛细细菌菌：扩扩散散生生长长，周周围围(zhuwi)(zhuwi)浑浊浑浊。无无鞭鞭毛毛细细菌菌：沿沿穿穿刺刺线线生生长长，周围透明周围透明。半固体半固体半固体半固体(gt)(gt)培养基中生长情培养基中生长情培养基中生长情培养基中生长情况况况况第二十四页，共七十一页。第二十五页，共七十一页。第五节第五节 抑制或杀灭微生物的理化抑制或杀灭微生物的理化(lhu)(lhu)因素因素灭菌灭菌(sterilization):杀死物体上所有微生物的方法，包括杀灭细菌芽胞、病杀死物体上所有微生物的方法，包括杀灭细菌芽胞、病毒和真菌在内的全部病原和非病原微生物。毒和真菌在内的全部病原和非病原微生物。“无菌物品无菌物品”消毒消毒(xio d)(disinfection)：杀灭物体表面或环境中的病原微生物，并不一定能杀死含芽孢的杀灭物体表面或环境中的病原微生物，并不一定能杀死含芽孢的细菌或非病原微生物。用于消毒的化学药物称消毒剂细菌或非病原微生物。用于消毒的化学药物称