細(xì)菌的新陳代謝匯編

1、 新陳代謝：發(fā)生在活細(xì)胞中的各種分解代謝 （catabolism）和合成代謝（anabolism）的總和。 新陳代謝 = 分解代謝 + 合成代謝 分解代謝：指復(fù)雜的有機(jī)物分子通過分解代謝酶 系的催化，產(chǎn)生簡單分子、腺苷三磷酸（ATP） 形式的能量和還原力的作用。 合成代謝：指在合成代謝酶系的催化下，由簡單 小分子、ATP形式的能量和還原力一起合成復(fù)雜 的大分子的過程。 一、細(xì)菌的能量代謝一、細(xì)菌的能量代謝 二、細(xì)菌的分解代謝二、細(xì)菌的分解代謝 三、細(xì)菌的合成產(chǎn)物三、細(xì)菌的合成產(chǎn)物 一、細(xì)菌的能量代謝一、細(xì)菌的能量代謝 能量代謝是新陳代謝中的核心問題。 中心任務(wù)：把外界環(huán)境中的各種初級能源轉(zhuǎn)換成

2、對 一切生命活動都能使用的能源ATP。 有機(jī)物 最初能源日光通用能源 還原態(tài)無機(jī)物 化能自養(yǎng)菌 化能異養(yǎng)菌 光能營養(yǎng)菌 呼呼吸吸、無無氧氧呼呼吸吸和和發(fā)發(fā)酵酵示示意意圖圖 C6H12O6 H A HH B H CA、B或或CAH2，BH2或或CH2 H（發(fā)發(fā)酵酵產(chǎn)產(chǎn)物物：乙乙醇醇、 CO2乳乳酸酸等等） 脫脫氫氫遞遞氫氫受受氫氫 經(jīng)經(jīng)呼呼吸吸鏈鏈呼呼吸吸 無無氧氧 呼呼吸吸 發(fā)發(fā)酵酵 1/2O2 H2O NO3-，SO42-，CO2 NO2-，SO32-，CH4 （一）發(fā)酵 n無氧條件下 n專性厭氧菌和兼性厭氧菌 n以有機(jī)物作為最終氫和電子受體的生物氧化形式 n產(chǎn)能效率低 （二）需氧呼吸 n有

3、氧條件下 n需氧菌和兼性厭氧菌 n以分子氧為最終氫和電子受體的生物氧化形式 n產(chǎn)能效率高，獲取能量主要形式 （三）厭氧呼吸 n無氧條件下 n專性厭氧菌和兼性厭氧菌 n以硝酸鹽、硫酸鹽等無機(jī)物為最終氫和電子受體 的生物氧化形式 n產(chǎn)能少于需氧呼吸 二、細(xì)菌的分解代謝 n分解代謝主要為細(xì)菌提供能量和用于合成 生物大分子的前體物質(zhì) （一）分解代謝過程 n1. 糖的分解 多糖類物質(zhì)在胞外酶作用下水解成單糖（葡 萄糖為主）后，才能被細(xì)菌進(jìn)一步降解利 用。 （1）葡萄糖-丙酮酸代謝途徑 （2）丙酮酸代謝途徑 2. 蛋白質(zhì)的分解 n可依據(jù)細(xì)菌對蛋白質(zhì)分解能力的差異鑒別細(xì)菌 n不同細(xì)菌分解氨基酸的能力不同 蛋

4、白質(zhì)短肽 胞外蛋白酶胞內(nèi)蛋白酶 氨基酸 （二）分解代謝產(chǎn)物及其應(yīng)用 n細(xì)菌的酶不一樣，對營養(yǎng)物質(zhì)的分解能力 不一樣，其代謝產(chǎn)物也不一樣，利用生化 試驗可測定這些代謝產(chǎn)物，可用于鑒定細(xì) 菌。 1. 糖發(fā)酵試驗 n不同細(xì)菌具有不同酶，對各種糖類物質(zhì)的 分解能力和分解產(chǎn)物不同，有的產(chǎn)酸，有 的產(chǎn)酸又產(chǎn)氣 葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖麥芽糖麥芽糖甘露醇甘露醇蔗糖蔗糖 埃希菌屬 志賀菌屬 +/-/+ 沙門菌屬 /+- 霍亂弧菌+-+ 變形桿菌屬 - 2. IMViC試驗 2. IMViC試驗 n快速鑒別大腸桿菌和產(chǎn)氣腸桿菌 n多用于水細(xì)菌學(xué)檢查 IMViC 大腸桿菌大腸桿菌+- 產(chǎn)氣腸桿菌產(chǎn)氣腸桿菌-+ 3.

5、硫化氫試驗 n分解含硫氨基酸 4. 尿素酶實驗 n分解尿素產(chǎn)氨 n培養(yǎng)基呈堿性 三、細(xì)菌的合成產(chǎn)物 n合成代謝產(chǎn)物及臨床意義 細(xì)菌通過新陳代謝不斷合成菌體成分，如多 糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、細(xì)胞壁及各種 輔酶等。此外，細(xì)菌還能合成很多在醫(yī)學(xué) 上具有重要意義的代謝產(chǎn)物。 （一）熱原質(zhì) 在細(xì)菌代謝過程中合成的能引起人或動物體發(fā)熱 反應(yīng)的物質(zhì)。 主要是G-的LPS和外膜 一些G+的外毒素 （一）熱原質(zhì) n輸入人體導(dǎo)致輸液反應(yīng) n熱原質(zhì)耐高溫，不被高壓滅菌法所破壞。因此， 在制備和使用注射藥劑過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守?zé)o菌操 作，防止細(xì)菌污染 n去除方法：250高溫干烤30min 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑煮沸30m

6、in （二）毒素和侵襲性酶 n細(xì)菌產(chǎn)生外毒素和內(nèi)毒素兩類毒素。 外毒素是多數(shù)G+和少數(shù)G-菌在生長繁殖過程 中釋放到菌體外的蛋白質(zhì)； 內(nèi)毒素是G-菌的脂多糖。 n侵襲性酶：降解和損傷機(jī)體組織細(xì)胞、破壞宿 主防御機(jī)能、促使細(xì)菌或毒素從入侵部位向周 圍侵襲擴(kuò)散，如產(chǎn)氣莢膜梭菌的卵磷脂酶，鏈 球菌的透明質(zhì)酸酶等。 （三）抗生素 某些微生物代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制 或殺死某些其他微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)。 多由放線菌和真菌產(chǎn)生。 細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素少，只有多粘菌素、桿 菌肽等數(shù)種。 （四）細(xì)菌素 n 某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質(zhì)。 n 與抗生素不同的是其作用范圍窄，僅對于產(chǎn)生菌 有近緣關(guān)系的細(xì)菌有殺傷作用。 n 細(xì)菌素的這種窄譜作用特性，可被用來進(jìn)行某些 細(xì)菌的分型。 （五）維生素 n細(xì)菌能合成某些維生素除供自身需要外，還 能分泌至周圍環(huán)境中。如人體腸道內(nèi)大腸桿 菌，合成的B族維生素和維生素K也可被人體 吸收利用。 （六）色素 n水溶性色素，能彌散到培養(yǎng)基或 周圍組織。如綠膿桿菌色素，可 使培養(yǎng)基呈綠色，其感染的膿液 及紗布等敷料等均帶綠色。 n脂溶性色素，不溶于水，只存在 于菌體，如白色葡萄球菌色