動物微生物學及免細菌生理

1、第二章第二章 細菌生理細菌生理 細菌的化學組成 細菌的物理性狀 細菌的營養(yǎng) 細菌的新陳代謝 細菌的生長繁殖第一節(jié)細菌的化學組成第一節(jié)細菌的化學組成 結合水結合水 水水 份份 （75-85%） 自由水自由水 無機物無機物 干物質干物質 （15-25%） 有機物有機物第二節(jié)細菌的物理特性第二節(jié)細菌的物理特性 比面積大比面積大 光學性質光學性質 多相膠體性質多相膠體性質 滲透壓滲透壓 帶電現(xiàn)象帶電現(xiàn)象 布朗氏運動布朗氏運動 主動運輸：主動運輸：物質由低濃度向高濃度物質由低濃度向高濃度方向的運輸方式。它需要酶的作用，方向的運輸方式。它需要酶的作用，如滲透酶各周圍間隙蛋白，在運輸大如滲透酶各周圍間隙蛋白

2、，在運輸大分子物質（糖、氨基酸、無機離子）分子物質（糖、氨基酸、無機離子）中起著重要作用。中起著重要作用。 運輸示意圖為：運輸示意圖為： 主支運輸轉動方式主支運輸轉動方式 營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質 釋放營養(yǎng)物質釋放營養(yǎng)物質 滲滲 透透 酶酶 載體載體 復合物復合物 細胞內細胞內 周圍間隙蛋白周圍間隙蛋白 載體回位載體回位l礦物質礦物質在細菌代謝中起著酶激活物在細菌代謝中起著酶激活物的作用，用來構成酶的輔基，對于維的作用，用來構成酶的輔基，對于維持原生質膠體狀態(tài)和細胞滲透性具有持原生質膠體狀態(tài)和細胞滲透性具有較大作用。較大作用。lvit在代謝中起重要作用（如在代謝中起重要作用（如b簇簇vit起著輔酶或輔

3、基的作用。起著輔酶或輔基的作用。三、細菌的營養(yǎng)類型三、細菌的營養(yǎng)類型 自養(yǎng)型自養(yǎng)型 這類細菌酶系統(tǒng)完善，能利用這類細菌酶系統(tǒng)完善，能利用無機碳無機碳（coco2 2、c c、h h2 2coco3 3）合成菌體有機碳。合成菌體有機碳。 分為光能和化能自養(yǎng)型兩類。分為光能和化能自養(yǎng)型兩類。 異養(yǎng)型異養(yǎng)型 這類細菌酶系統(tǒng)不完善，只能利這類細菌酶系統(tǒng)不完善，只能利用有機碳作為養(yǎng)料。分為光能異養(yǎng)菌和化用有機碳作為養(yǎng)料。分為光能異養(yǎng)菌和化能異養(yǎng)菌兩大類。絕大多數(shù)病原菌都屬于能異養(yǎng)菌兩大類。絕大多數(shù)病原菌都屬于化能異養(yǎng)菌?；墚愷B(yǎng)菌。 二、細菌的呼吸1、細菌呼吸的概念：、細菌呼吸的概念： 細菌借助于體內的

4、酶類，從物細菌借助于體內的酶類，從物質的氧化還原過程中獲得它所需要質的氧化還原過程中獲得它所需要的能量的過程，稱細菌的呼吸。的能量的過程，稱細菌的呼吸。2、細菌呼吸類型：、細菌呼吸類型：專性需氧菌專性需氧菌微需氧菌微需氧菌兼性厭氧菌兼性厭氧菌厭氧菌厭氧菌專性厭氧菌專性厭氧菌各型細菌呼吸特點 專性需氧菌：專性需氧菌：需充足需充足o2，生長于表面生長于表面.。 微需氧菌：微需氧菌：需低濃度需低濃度o2，生長于表面以下數(shù)生長于表面以下數(shù)mm處。處。 兼性厭氧菌：兼性厭氧菌：生長于整生長于整個培養(yǎng)基中。個培養(yǎng)基中。 厭氧菌和專性厭氧菌：厭氧菌和專性厭氧菌：生長于培養(yǎng)基底部。生長于培養(yǎng)基底部。3、厭氧菌

5、培養(yǎng)的原理、厭氧菌培養(yǎng)的原理1、厭氧菌缺乏細胞色素和細胞色素氧化酶、厭氧菌缺乏細胞色素和細胞色素氧化酶 二者具有較高的氧化還原電勢，能氧化二者具有較高的氧化還原電勢，能氧化高電勢的化合物產(chǎn)生能量。在有氧環(huán)境高電勢的化合物產(chǎn)生能量。在有氧環(huán)境中，培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質多為氧化型狀中，培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質多為氧化型狀態(tài)，氧化還原電勢隨之升高。故厭氧菌態(tài)，氧化還原電勢隨之升高。故厭氧菌不能利用這些營養(yǎng)物質，造成能量不足不能利用這些營養(yǎng)物質，造成能量不足而不能生長。而不能生長。2、缺乏過氧化氫酶和過氧化物酶、缺乏過氧化氫酶和過氧化物酶 細菌在細菌在有氧環(huán)境的代謝中常產(chǎn)生有氧環(huán)境的代謝中常產(chǎn)生h2o2，這是一

6、，這是一種氧化劑，有殺菌作用，缺乏二酶，故種氧化劑，有殺菌作用，缺乏二酶，故厭氧菌不能分解厭氧菌不能分解h2o2，而不能生長。，而不能生長。3、有氧環(huán)境中、有氧環(huán)境中sh被氧化被氧化 sh是菌體是菌體許多酶類的輔酶（如許多酶類的輔酶（如coa、琥珀酸脫氫、琥珀酸脫氫酶、氨基酸轉移酶等），故厭氧菌不能酶、氨基酸轉移酶等），故厭氧菌不能生長。生長。三、細菌的代謝產(chǎn)物三、細菌的代謝產(chǎn)物（一）分解產(chǎn)物的檢測（一）分解產(chǎn)物的檢測1糖代謝測定糖代謝測定糖發(fā)酵試驗：糖發(fā)酵試驗： 多糖經(jīng)胞外酶分解為雙糖單糖再經(jīng)胞內多糖經(jīng)胞外酶分解為雙糖單糖再經(jīng)胞內酶分解為有機酸、醇、酶分解為有機酸、醇、co2和和h2o。細。

7、細菌分解糖的能力是不同的。菌分解糖的能力是不同的。 產(chǎn)酸不產(chǎn)氣產(chǎn)酸不產(chǎn)氣 產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)酸產(chǎn)氣 陰性陰性vp試驗：試驗：n大腸桿菌與產(chǎn)氣桿菌均分解葡萄糖大腸桿菌與產(chǎn)氣桿菌均分解葡萄糖 ，為區(qū)分，為區(qū)分兩菌可采用兩菌可采用vp試驗及甲基紅試驗。產(chǎn)氣桿菌試驗及甲基紅試驗。產(chǎn)氣桿菌能使丙酮酸脫羧、氧化（在堿性溶液中）生成能使丙酮酸脫羧、氧化（在堿性溶液中）生成二乙酰，后者可與含胍基的化合物反應，生成二乙酰，后者可與含胍基的化合物反應，生成紅色化合物，稱紅色化合物，稱vp陽性。陽性。甲基紅試驗：甲基紅試驗：n產(chǎn)氣桿菌使丙酮酸脫羧后形成中性產(chǎn)物，培養(yǎng)產(chǎn)氣桿菌使丙酮酸脫羧后形成中性產(chǎn)物，培養(yǎng)液液ph5.4，甲

8、基紅指示劑呈桔黃色，為甲基，甲基紅指示劑呈桔黃色，為甲基紅試驗陰性，大腸桿菌分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，紅試驗陰性，大腸桿菌分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，培養(yǎng)液呈酸性培養(yǎng)液呈酸性ph5.4，指示劑甲基紅呈紅色，指示劑甲基紅呈紅色，稱甲基紅試驗陽性。稱甲基紅試驗陽性。枸櫞酸鹽利用試驗：枸櫞酸鹽利用試驗：n能利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源的細能利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源的細菌如產(chǎn)氣桿菌，分解枸櫞酸鹽生成菌如產(chǎn)氣桿菌，分解枸櫞酸鹽生成碳酸鹽，同時分解培養(yǎng)基的銨鹽生碳酸鹽，同時分解培養(yǎng)基的銨鹽生成氨，由此使培養(yǎng)基變?yōu)閴A性，使成氨，由此使培養(yǎng)基變?yōu)閴A性，使指示劑溴麝香草酚藍（指示劑溴麝香草酚藍（btb）由淡）由淡綠轉為深藍，

9、此為枸櫞酸鹽利用試綠轉為深藍，此為枸櫞酸鹽利用試驗陽性。驗陽性。2 2、蛋白質代謝測定、蛋白質代謝測定 h2s試驗：試驗：含含s氨基酸氨基酸 菌菌 產(chǎn)生產(chǎn)生h2s 與基中醋酸鉛與基中醋酸鉛 pbs黑黑色沉淀物。色沉淀物。 吲哚試驗：吲哚試驗： 色氨酸色氨酸 菌菌 吲哚吲哚 明膠試驗：明膠試驗： 明膠明膠 菌菌 液化液化 紫乳試驗：紫乳試驗： 酪蛋白酪蛋白 菌菌 胨化胨化第五節(jié)細菌的生長繁殖第五節(jié)細菌的生長繁殖一、細菌生長繁殖的條件一、細菌生長繁殖的條件 1、營養(yǎng)物質、營養(yǎng)物質 供給細菌適量的供給細菌適量的h2o、糖類、糖類、蛋白質或氨基酸、無機鹽及蛋白質或氨基酸、無機鹽及vit等。等。 2、溫

10、度、溫度 細菌生長的最適溫度隨菌種不同而細菌生長的最適溫度隨菌種不同而異，一般病原菌要求與體溫相同，如牛羊病原菌異，一般病原菌要求與體溫相同，如牛羊病原菌需需37，魚類病原菌則要求，魚類病原菌則要求22。 3、酸堿度（、酸堿度（ph） ph對細菌發(fā)育影響對細菌發(fā)育影響很大，大多數(shù)病原菌最適酸堿度為很大，大多數(shù)病原菌最適酸堿度為ph7.2-7.6，少數(shù)細菌可在特殊，少數(shù)細菌可在特殊ph條件條件下生長，如霍亂弧菌在下生長，如霍亂弧菌在ph6.4-9.6 時均時均能生長（最適為能生長（最適為7.8-8.0），乳酸桿菌在），乳酸桿菌在ph 3.4-4.5時可生長，霉菌則在時可生長，霉菌則在ph 3.0

11、-6,0生長良好。生長良好。 4、滲透壓、滲透壓 細菌只有在等滲環(huán)境中才細菌只有在等滲環(huán)境中才能生存。若環(huán)境滲透壓過高，則菌體被能生存。若環(huán)境滲透壓過高，則菌體被脫水造成質壁分離；若環(huán)境滲透壓過低，脫水造成質壁分離；若環(huán)境滲透壓過低，則細菌臌脹破裂。則細菌臌脹破裂。 5、氣體、氣體 o2、co2、n二、細菌的繁殖方式和速度二、細菌的繁殖方式和速度 多數(shù)細菌為多數(shù)細菌為橫分裂式橫分裂式繁殖繁殖 （12222）。）。少數(shù)少數(shù)細菌如酵母進行出芽繁殖細菌如酵母進行出芽繁殖 。近年來，電子顯微鏡觀察近年來，電子顯微鏡觀察可見，某些細菌也存在有可見，某些細菌也存在有性結合。性結合。 絕大多數(shù)細菌絕大多數(shù)細

12、菌繁殖速度為繁殖速度為15-30min一代。一代。但菌種不但菌種不同其繁殖速度亦不同，如同其繁殖速度亦不同，如大腸桿菌大腸桿菌20min繁殖一代，繁殖一代，結核桿菌較慢，需結核桿菌較慢，需0.5-18h才能繁殖一代。才能繁殖一代。三、細菌群體的人工培養(yǎng)三、細菌群體的人工培養(yǎng) 用人工的方法，將細菌從自然界、動物體用人工的方法，將細菌從自然界、動物體或病料中分離出來，其目的是為了研究細或病料中分離出來，其目的是為了研究細菌的形態(tài)、生理特性、生物學特性或制取菌的形態(tài)、生理特性、生物學特性或制取細菌的某種代謝產(chǎn)物等。這對于傳染病的細菌的某種代謝產(chǎn)物等。這對于傳染病的診斷、流行病學調查、菌苗制備、微生物

13、診斷、流行病學調查、菌苗制備、微生物的工業(yè)生產(chǎn)都具有重要意義。為此，了解的工業(yè)生產(chǎn)都具有重要意義。為此，了解和掌握細菌分離培養(yǎng)的有關基礎知識是十和掌握細菌分離培養(yǎng)的有關基礎知識是十分必要的。分必要的。（一）培養(yǎng)基的種類和常用培養(yǎng)基（一）培養(yǎng)基的種類和常用培養(yǎng)基 培養(yǎng)基的概念：培養(yǎng)基的概念： 將細菌所需的各將細菌所需的各種營養(yǎng)物質按一定比種營養(yǎng)物質按一定比例混合在一起，并調例混合在一起，并調節(jié)到適宜的節(jié)到適宜的phph，這種，這種人工配制的適合細菌人工配制的適合細菌生長繁殖的細菌營養(yǎng)生長繁殖的細菌營養(yǎng)物，稱為培養(yǎng)基物，稱為培養(yǎng)基。 培養(yǎng)基必需符合以培養(yǎng)基必需符合以下條件：下條件： 營養(yǎng)物營養(yǎng)物

14、適宜的適宜的phph環(huán)境環(huán)境 溫度和滲透壓溫度和滲透壓 無菌無菌培養(yǎng)基種類培養(yǎng)基種類 1 1、基礎培養(yǎng)基、基礎培養(yǎng)基 含有培養(yǎng)一般細菌的最基本成分。又含有培養(yǎng)一般細菌的最基本成分。又分為：分為：液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基和半固液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基體培養(yǎng)基三種。在液體（肉湯）培養(yǎng)基三種。在液體（肉湯）培養(yǎng)基中，加入中，加入2-3%2-3%瓊脂即為固體培養(yǎng)基，加瓊脂即為固體培養(yǎng)基，加入入0.2- 0.5%0.2- 0.5%瓊脂即為半固體培養(yǎng)基。瓊脂即為半固體培養(yǎng)基。2、營養(yǎng)培養(yǎng)基、營養(yǎng)培養(yǎng)基l于基礎培養(yǎng)基中加入高營養(yǎng)物質如葡萄于基礎培養(yǎng)基中加入高營養(yǎng)物質如葡萄糖、血液、血清、腹水、生長

15、因子等，以糖、血液、血清、腹水、生長因子等，以滿足營養(yǎng)要求較高的細菌生長需要。有的滿足營養(yǎng)要求較高的細菌生長需要。有的細菌還需加入特殊物質，如結核桿菌需加細菌還需加入特殊物質，如結核桿菌需加入雞蛋清、馬鈴薯、甘油等才能良好生長入雞蛋清、馬鈴薯、甘油等才能良好生長3、選擇培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基 利用細菌對某種物質敏感程度的不同，可利用細菌對某種物質敏感程度的不同，可在培養(yǎng)基中加入抑制某些細菌生長的藥物，在培養(yǎng)基中加入抑制某些細菌生長的藥物，而選擇性地讓欲分離的細菌旺盛生長的培養(yǎng)而選擇性地讓欲分離的細菌旺盛生長的培養(yǎng)基如膽鹽和薔薇色酸可以選擇性地抑制基如膽鹽和薔薇色酸可以選擇性地抑制g+菌菌的生長，而

16、不影響的生長，而不影響g菌的生長。在培養(yǎng)基菌的生長。在培養(yǎng)基中加入二藥后可選擇性地分離出腸道桿菌。中加入二藥后可選擇性地分離出腸道桿菌。 4、鑒別培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基 利用細菌分解底物及其代謝產(chǎn)物利用細菌分解底物及其代謝產(chǎn)物的不同，可在培養(yǎng)基中加入某種物的不同，可在培養(yǎng)基中加入某種物質和指示劑，即制為鑒別培養(yǎng)基，質和指示劑，即制為鑒別培養(yǎng)基，以測定不同細菌的生化反應。以測定不同細菌的生化反應。5、厭氣培養(yǎng)基、厭氣培養(yǎng)基 將培養(yǎng)基與空氣及氧隔離，或降將培養(yǎng)基與空氣及氧隔離，或降低培養(yǎng)基中的氧化還原電勢，供厭低培養(yǎng)基中的氧化還原電勢，供厭氧菌生長。氧菌生長。 除去培養(yǎng)基中氧的方法：除去培養(yǎng)基中氧的方

17、法：a、降低培養(yǎng)基中氧化還原電勢：、降低培養(yǎng)基中氧化還原電勢： 如肝湯或加入如肝湯或加入谷胱甘肽、硫基醋酸鹽等。谷胱甘肽、硫基醋酸鹽等。 b、化合去氧法：如焦性沒石子酸、化合去氧法：如焦性沒石子酸、 好氧厭氧菌混合、種子發(fā)芽等。好氧厭氧菌混合、種子發(fā)芽等。 c、隔絕阻氧法：如液體石臘等。、隔絕阻氧法：如液體石臘等。 劃線接種劃線接種 分點接種分點接種 涂抹接種涂抹接種 液體接種液體接種 穿剌接種穿剌接種 傾注接種傾注接種 注射接種注射接種 活體接種活體接種1、細菌在固體培養(yǎng)基上的生長現(xiàn)象：、細菌在固體培養(yǎng)基上的生長現(xiàn)象： 觀察細菌在平板上的菌落特征：觀察細菌在平板上的菌落特征：o形態(tài)、大小、邊

18、緣、表面構造（濕潤形態(tài)、大小、邊緣、表面構造（濕潤度和光滑度）、隆起度、透明度、顏度和光滑度）、隆起度、透明度、顏色等，及在血平板上的溶血現(xiàn)象（色等，及在血平板上的溶血現(xiàn)象（溶溶血、血、溶血）。溶血）。2、細菌在半固體培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象 有鞭毛的細菌，沿有鞭毛的細菌，沿穿剌線呈模糊穿剌線呈模糊羽毛羽毛狀狀生長。生長。 無鞭毛的細菌，沿無鞭毛的細菌，沿穿剌線呈穿剌線呈清晰清晰的線的線狀生長狀生長。3、細菌在液體培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象 觀察肉湯培養(yǎng)物觀察肉湯培養(yǎng)物的的混濁度、管底混濁度、管底沉淀、肉湯表面沉淀、肉湯表面菌膜或菌環(huán)，以菌膜或菌環(huán)，以及有無汽泡等。及有無汽泡等。 3、細菌群體的生長曲線、細菌群體的生長曲線n將一定數(shù)量的細菌接種在適宜的液體培將一定數(shù)量的細菌接種在適宜的液體培養(yǎng)基中，在適宜溫度下孵育，每隔一定養(yǎng)基中，在適宜溫度下孵育，每隔一定的時間取樣計算，如以時間為橫坐標，的時間取樣計算，如以時間為橫坐標，細菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標，則可繪制出一細菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標，則可繪制出一條曲