醫(yī)學(xué)微生物第二章細(xì)菌生理

1、醫(yī)學(xué)微生物第二章細(xì)菌生理第一節(jié) 細(xì)菌的理化性狀一、細(xì)菌的化學(xué)組成一、細(xì)菌的化學(xué)組成二、細(xì)菌的物理性狀二、細(xì)菌的物理性狀t 細(xì)菌細(xì)胞為半透明體細(xì)菌細(xì)胞為半透明體t 細(xì)菌表面積大細(xì)菌表面積大利于物資交換，故代謝旺盛，繁殖迅速利于物資交換，故代謝旺盛，繁殖迅速t 均帶負(fù)電均帶負(fù)電革蘭陽性菌的革蘭陽性菌的pHpH為為2 23 3，革蘭陰性菌為，革蘭陰性菌為4 45 5，t 半透性半透性細(xì)胞壁、膜有半透性細(xì)胞壁、膜有半透性t 高滲透壓高滲透壓革蘭陽性菌革蘭陽性菌 20 202525大氣壓大氣壓 革蘭陰性菌革蘭陰性菌 5 56 6大氣壓大氣壓第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)菌的營養(yǎng)細(xì)菌的營養(yǎng) 與生長繁殖與生長繁殖一、細(xì)菌

2、的營養(yǎng)物質(zhì)一、細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì) v水：營養(yǎng)物質(zhì)必須先溶于水，營養(yǎng)的吸收與代謝均需有水才能進行。v氮源：來源于氨基酸、蛋白質(zhì)等，合成菌體成分。v碳源：來源于糖類，提供能量。v無機鹽：鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫等。v生長因子：生長必需但自身不能合成的物質(zhì)，如維生素、氨基酸等。二、細(xì)菌攝取營養(yǎng)物質(zhì)的機制二、細(xì)菌攝取營養(yǎng)物質(zhì)的機制t被動擴散被動擴散（高濃度（高濃度低濃度）低濃度） t主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng) （主要方式）（主要方式） 1.ABC轉(zhuǎn)運：依賴于細(xì)菌特異性結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運系統(tǒng) 2.離子偶聯(lián)轉(zhuǎn)運：內(nèi)外滲透壓差 3.基團轉(zhuǎn)移：物質(zhì)轉(zhuǎn)運與代謝相結(jié)合 4.特異生轉(zhuǎn)運：鐵的轉(zhuǎn)運 自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌以簡單的無機物為以

3、簡單的無機物為原料，合成菌體成原料，合成菌體成分，所需能量來自分，所需能量來自無機物的氧化。無機物的氧化。必須以多種有機物為必須以多種有機物為原料，合成菌體成分原料，合成菌體成分并獲能量，所有的病并獲能量，所有的病原菌屬之。原菌屬之。異養(yǎng)菌異養(yǎng)菌三、細(xì)菌營養(yǎng)類型三、細(xì)菌營養(yǎng)類型四、影響細(xì)菌生長的環(huán)境因素四、影響細(xì)菌生長的環(huán)境因素1.營養(yǎng)物質(zhì)（充足與否）2.氫離子濃度(pH) 多數(shù)病原菌最適pH為7.27.6 3.溫度 多數(shù)病原菌為嗜溫菌，最適37。 嗜冷菌：嗜冷菌：1020 嗜熱菌：嗜熱菌：5060 4.4.氣體氣體（1）專性需氧菌：如結(jié)核桿菌有呼吸酶系統(tǒng)有呼吸酶系統(tǒng)（2）專性厭氧菌：如破傷風(fēng)

4、梭菌（3）兼性厭氧菌：大多數(shù)病原菌，有氧生長好（4）微需氧菌：如空腸彎曲 CO2對細(xì)菌的生長也很重要。大部分細(xì)菌在新陳代謝過程中產(chǎn)生的CO2可滿足需要。 5.5.滲透壓滲透壓 一般培養(yǎng)基滲透壓適于大多數(shù)細(xì)菌。五、細(xì)菌的生長繁殖五、細(xì)菌的生長繁殖v細(xì)菌個體的生長繁殖：細(xì)菌個體的生長繁殖：二分裂繁殖* * 細(xì)菌群體的生長繁殖細(xì)菌群體的生長繁殖 第三節(jié) 細(xì)菌的新陳代謝t細(xì)菌新陳代謝包括分解代謝與合成代謝t營養(yǎng)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為能量的過程：分解代謝t所產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞組分的合成：合成代謝一、細(xì)菌的能量代謝t生物氧化供能生物氧化供能1.EMP途徑：糖酵解，多數(shù)菌途徑：糖酵解，多數(shù)菌2.磷酸戊糖途徑：磷酸

5、戊糖途徑：EMP分支分支3.需氧呼吸：氧為受氫體需氧呼吸：氧為受氫體4.厭氧呼吸：無機氧化物為受氫體（厭氧呼吸：無機氧化物為受氫體（CO2、NO3）二、分解代謝產(chǎn)物二、分解代謝產(chǎn)物v細(xì)菌對糖、蛋白質(zhì)的分解能力的不同，因而代謝產(chǎn)物各異，利用生物化學(xué)方法鑒別不同細(xì)菌稱為細(xì)菌的生化反應(yīng)試驗。（一）分解代謝產(chǎn)物和生化反應(yīng)（一）分解代謝產(chǎn)物和生化反應(yīng) IMViC試驗試驗tI：吲哚試驗tM：甲基紅試驗tVi：VP試驗tC：枸櫞酸鹽利用實驗，常用于鑒定腸道桿菌，如大腸埃希菌+ + - -，產(chǎn)氣桿菌- - + +。合成代謝產(chǎn)物合成代謝產(chǎn)物t 熱原質(zhì) 細(xì)菌合成的一種注入人體內(nèi)引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。大多數(shù)是G-菌的

6、脂多糖。 熱原質(zhì)耐高溫，高壓蒸汽滅菌不能破壞（121，20min），250高溫干烤才能破壞。v內(nèi)毒素 G菌的脂多糖t外毒素 G菌和少數(shù)G菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)t侵襲性酶 損傷機體組織，促進細(xì)菌侵襲和擴散，如卵磷脂酶 （產(chǎn)氣莢膜梭菌 ）、透明質(zhì)酸酶（鏈球菌）。t抗生素：多粘菌素、桿菌肽。t細(xì)菌素：只能殺傷有親緣關(guān)系的細(xì)菌，如大腸菌素。無治療意義，有助于細(xì)菌分型。t維生素：某些腸道菌合成，如B族維生素、VK。第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)菌的人工細(xì)菌的人工培養(yǎng)培養(yǎng)一、培養(yǎng)細(xì)菌的方法一、培養(yǎng)細(xì)菌的方法t充足的營養(yǎng)、合適的酸堿度和滲透壓、充足的營養(yǎng)、合適的酸堿度和滲透壓、適宜的溫度和必要的氣體。適宜的溫度和必要的氣體。t分

7、離培養(yǎng)分離培養(yǎng)t純培養(yǎng)純培養(yǎng)二、培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基t 培養(yǎng)基（culture medium）：是由人工方法配制而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養(yǎng)物制品。v 基礎(chǔ)培養(yǎng)基v 增菌培養(yǎng)基 v 選擇培養(yǎng)基 v 鑒別培養(yǎng)基v 厭氧培養(yǎng)基三、細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象三、細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象v液體培養(yǎng)基中生長現(xiàn)象v 混濁：大多數(shù)細(xì)菌 v 沉淀：鏈狀生長的細(xì)菌v 菌膜：專性需氧菌，如結(jié)核桿菌、枯草桿菌 t 固體培養(yǎng)基中生長情況 t 分離培養(yǎng)：分離培養(yǎng)：t 將標(biāo)本或培養(yǎng)物劃線接種在固體培養(yǎng)基的表面，因劃線的分散作用，使許多原混雜的細(xì)菌在固體培養(yǎng)基表面上散開。t 菌落（菌落（colony）：）：t 單個細(xì)

8、菌分裂繁殖成一堆肉眼可見的細(xì)菌集團。v半固體培養(yǎng)基中生長情況 v有鞭毛細(xì)菌：v 擴散生長，周圍渾濁v無鞭毛細(xì)菌：v 沿穿刺線生長，周圍透明四、人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途四、人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用工農(nóng)業(yè)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用生產(chǎn)中的應(yīng)用基因基因工程中的應(yīng)用工程中的應(yīng)用感染性疾病的診斷感染性疾病的診斷細(xì)菌學(xué)研究細(xì)菌學(xué)研究生物制品的制備生物制品的制備制造各種產(chǎn)品制造各種產(chǎn)品處理垃圾處理垃圾制造菌肥農(nóng)藥等制造菌肥農(nóng)藥等表達重組表達重組DANDAN制備產(chǎn)品制備產(chǎn)品第五節(jié)第五節(jié) 抑制或殺滅微生物抑制或殺滅微生物的理化因素的理化因素 消毒（消毒（disinfectiondisinfection） 是

9、指殺死物體上病原微生物，是指殺死物體上病原微生物，但不一定能殺死含芽胞的細(xì)菌和非病原微生物的方法。但不一定能殺死含芽胞的細(xì)菌和非病原微生物的方法。用以消毒的藥品稱為消毒劑（用以消毒的藥品稱為消毒劑（disinfectantdisinfectant）。）。滅菌（滅菌（sterilizationsterilization） 是指殺滅物體上所有微生物，包括病是指殺滅物體上所有微生物，包括病原微生物和非病原微生物、細(xì)菌的繁殖體和芽胞的一切方法。原微生物和非病原微生物、細(xì)菌的繁殖體和芽胞的一切方法。防腐（防腐（AntisepsisAntisepsis） 是指防止或抑制微生物生長繁殖的方法是指防止或抑制微

10、生物生長繁殖的方法，細(xì)菌一般不死亡。同一種化學(xué)藥品在高濃度時為消毒劑，低濃度，細(xì)菌一般不死亡。同一種化學(xué)藥品在高濃度時為消毒劑，低濃度時為防腐劑。時為防腐劑。無菌（無菌（AsepsisAsepsis） 不含活菌的意思。防止細(xì)菌進入人體或其他不含活菌的意思。防止細(xì)菌進入人體或其他物品的操作技術(shù)，稱為無菌操作。進行微生物學(xué)實驗、外科手物品的操作技術(shù)，稱為無菌操作。進行微生物學(xué)實驗、外科手術(shù)、醫(yī)療操作等過程，均需要嚴(yán)格的無菌操作，以防止污染和術(shù)、醫(yī)療操作等過程，均需要嚴(yán)格的無菌操作，以防止污染和感染。感染。常常用用術(shù)術(shù)語語焚燒和燒灼：焚燒和燒灼：是一種徹底的滅菌方法。微生物實驗時，接種環(huán)和試是一種徹

11、底的滅菌方法。微生物實驗時，接種環(huán)和試 管口可通過火焰燒灼滅菌管口可通過火焰燒灼滅菌。干烤法：干烤法： 160160170170，維持，維持2 23 3小時，可殺滅一切微生物包括芽胞。小時，可殺滅一切微生物包括芽胞。紅外線紅外線 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 凡是耐高溫又不怕潮濕的物品，如敷料、手術(shù)衣、生理鹽水和凡是耐高溫又不怕潮濕的物品，如敷料、手術(shù)衣、生理鹽水和一般培養(yǎng)基，均可用此法滅菌。一般培養(yǎng)基，均可用此法滅菌。日曬和紫外線日曬和紫外線 殺菌機制殺菌機制 菌體蛋白質(zhì)變性或凝固，例如酚類（高濃度）、醇類、重金菌體蛋白質(zhì)變性或凝固，例如酚類（高濃度）、醇類、重金屬鹽類（高濃度）、酸堿類、醛類。屬鹽類（

12、高濃度）、酸堿類、醛類。干擾細(xì)菌的酶系統(tǒng)和代謝，例如某些氧化劑、重金屬鹽類（干擾細(xì)菌的酶系統(tǒng)和代謝，例如某些氧化劑、重金屬鹽類（低濃度）與細(xì)菌的低濃度）與細(xì)菌的- -SHSH基結(jié)合使有關(guān)酶失去活性?；Y(jié)合使有關(guān)酶失去活性。損傷菌細(xì)胞膜，例如酚類（低濃度），表面活性劑、脂溶劑等，損傷菌細(xì)胞膜，例如酚類（低濃度），表面活性劑、脂溶劑等，能降低細(xì)菌細(xì)胞的表面張力并增加其通透性，胞外液體內(nèi)滲，致能降低細(xì)菌細(xì)胞的表面張力并增加其通透性，胞外液體內(nèi)滲，致使細(xì)菌破裂。使細(xì)菌破裂。促進菌體蛋白質(zhì)變性或凝固：促進菌體蛋白質(zhì)變性或凝固： 酚類酚類 如石炭酸、來蘇等。如石炭酸、來蘇等。 醇類醇類 如乙醇等。如乙醇等

13、。 重金屬鹽類重金屬鹽類 如紅汞、硫柳汞、硝酸銀等。如紅汞、硫柳汞、硝酸銀等。 酸堿類酸堿類 如醋酸、氫氧化鈉、生石灰等。如醋酸、氫氧化鈉、生石灰等。 醛類醛類 如甲醛、戊二醛等。如甲醛、戊二醛等。三、手和皮膚的消毒三、手和皮膚的消毒1.1.消毒劑的性質(zhì)、濃度和作用時間消毒劑的性質(zhì)、濃度和作用時間 2.2.細(xì)菌的種類與數(shù)量細(xì)菌的種類與數(shù)量3.3.溫度與酸堿度溫度與酸堿度 4.4.有機物的影響有機物的影響 第六節(jié)第六節(jié) 細(xì)菌的分類細(xì)菌的分類細(xì)菌的分類原則與層次細(xì)菌的分類原則與層次傳統(tǒng)分類：傳統(tǒng)分類：人為分類，生物學(xué)性狀人為分類，生物學(xué)性狀種系分類：種系分類：自然分類，發(fā)育進化自然分類，發(fā)育進化細(xì)菌鑒定和分類方法細(xì)菌鑒定和分類方法.表型分類：表型分類：形態(tài)和生理特征形態(tài)和生理特征.分析分類：分析分類：組