細(xì)菌生理學(xué)(人衛(wèi)版)

1、n 細(xì)菌的理化性狀細(xì)菌的理化性狀n 細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖n 細(xì)菌的新陳代謝細(xì)菌的新陳代謝n 細(xì)菌的人工培養(yǎng)細(xì)菌的人工培養(yǎng) 細(xì)菌的生理活動(dòng)包括攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、合成細(xì)菌的生理活動(dòng)包括攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、合成菌體所需物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝與生長(zhǎng)繁殖菌體所需物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝與生長(zhǎng)繁殖本章重點(diǎn)與難點(diǎn)本章重點(diǎn)與難點(diǎn) 1.1.了解細(xì)菌的繁殖方式和速度，掌握細(xì)菌生長(zhǎng)繁了解細(xì)菌的繁殖方式和速度，掌握細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件及群體增殖的規(guī)律殖的條件及群體增殖的規(guī)律2.2.了解分解產(chǎn)物及其在細(xì)菌鑒別上的意義，掌握了解分解產(chǎn)物及其在細(xì)菌鑒別上的意義，掌握與醫(yī)學(xué)有關(guān)的合成代謝產(chǎn)物的種類及意義與醫(yī)學(xué)有關(guān)的合成代謝產(chǎn)物

2、的種類及意義3.3.熟悉培養(yǎng)基的定義及種類，熟悉細(xì)菌在人工培熟悉培養(yǎng)基的定義及種類，熟悉細(xì)菌在人工培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況，掌握細(xì)菌菌落概念及意義養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況，掌握細(xì)菌菌落概念及意義 一、細(xì)菌的化學(xué)組成一、細(xì)菌的化學(xué)組成n水分（水分（75%-90%75%-90%） n蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（40%-80%40%-80%）n核酸（核酸（12-14%12-14%）生命活動(dòng)和生理現(xiàn)象均與其活性相關(guān)生命活動(dòng)和生理現(xiàn)象均與其活性相關(guān)DNADNA遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)，遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)，RNARNA參與蛋白質(zhì)合成參與蛋白質(zhì)合成維持生命的根本維持生命的根本n糖類（糖類（10%-30%10%-30%） n脂類（脂類（1%-7%1

3、%-7%）n維生素及無(wú)機(jī)鹽離子維生素及無(wú)機(jī)鹽離子菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，重要的貯存性能源菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，重要的貯存性能源內(nèi)膜、細(xì)胞壁的主要組分內(nèi)膜、細(xì)胞壁的主要組分含量低，但功能復(fù)雜多樣含量低，但功能復(fù)雜多樣二、細(xì)菌的物理性狀二、細(xì)菌的物理性狀n 光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)n 體積小但表面積大體積小但表面積大n 帶電現(xiàn)象帶電現(xiàn)象n 半透性半透性n 菌體內(nèi)滲透壓較高菌體內(nèi)滲透壓較高一、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型一、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型n自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌 autotrophn異養(yǎng)菌異養(yǎng)菌 heterotroph最初最初能源能源通用通用能源能源ATPATP日光日光還原態(tài)無(wú)機(jī)物還原態(tài)無(wú)機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物日光日光光能光能化能化能化能化能光能

4、光能二、細(xì)菌所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)二、細(xì)菌所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 主要包括水、氮源、碳源、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)主要包括水、氮源、碳源、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子五大類。因子五大類。 n 生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子 某些細(xì)菌生長(zhǎng)所必需，自身不能合成或某些細(xì)菌生長(zhǎng)所必需，自身不能合成或合成量不足，要外界提供，微量即可滿足所需合成量不足，要外界提供，微量即可滿足所需的有機(jī)物質(zhì)。的有機(jī)物質(zhì)。三、細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)的機(jī)制三、細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)的機(jī)制n被動(dòng)擴(kuò)散被動(dòng)擴(kuò)散n簡(jiǎn)單擴(kuò)散簡(jiǎn)單擴(kuò)散n促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散n主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng) n依賴于結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)（依賴于結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)（ABCABC轉(zhuǎn)運(yùn)）轉(zhuǎn)運(yùn)）n離子偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)離子偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)n基團(tuán)轉(zhuǎn)移基團(tuán)轉(zhuǎn)移四、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素

5、四、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素 n充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)n合適的酸堿度合適的酸堿度n適宜的溫度適宜的溫度n一定的氣體環(huán)境一定的氣體環(huán)境n滲透壓滲透壓最適范圍最適范圍7.0-7.67.0-7.6之間之間最適溫度最適溫度3737氧氣及二氧化碳氧氣及二氧化碳最適最適pH7.2-7.6pH7.2-7.6按細(xì)菌對(duì)氧的需求分為四種類型按細(xì)菌對(duì)氧的需求分為四種類型n專性需氧菌專性需氧菌 n必須以分子氧作為最后受氫體才可完成有氧呼吸必須以分子氧作為最后受氫體才可完成有氧呼吸n微需氧菌微需氧菌n低氧壓時(shí)生長(zhǎng)最好，高時(shí)反而抑制其生長(zhǎng)低氧壓時(shí)生長(zhǎng)最好，高時(shí)反而抑制其生長(zhǎng)n兼性厭氧菌兼性厭氧菌n大多數(shù)病原菌屬于此類型大

6、多數(shù)病原菌屬于此類型n專性厭氧菌專性厭氧菌 n分子氧的存在會(huì)抑制細(xì)菌生長(zhǎng)分子氧的存在會(huì)抑制細(xì)菌生長(zhǎng)缺乏高缺乏高Eh的的 呼吸酶，使其呼吸酶，使其Eh低，無(wú)法利用有氧低，無(wú)法利用有氧 環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)n 缺乏超氧化物歧化酶，缺乏超氧化物歧化酶，H2O2酶，過(guò)氧化物酶酶，過(guò)氧化物酶 等，無(wú)法消除具有殺菌作用的等，無(wú)法消除具有殺菌作用的O2-及及H2O2n 無(wú)性二分裂無(wú)性二分裂n 繁殖速度快，代時(shí)多為繁殖速度快，代時(shí)多為 20 30分分遲緩期遲緩期對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 穩(wěn)定期穩(wěn)定期 衰亡期衰亡期 主要由分解代謝和合成代謝組成，始于胞外主要由分解代謝和合成代謝組成，始于胞外酶水解外環(huán)境

7、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。酶水解外環(huán)境營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。復(fù)雜分子復(fù)雜分子（有機(jī)物）（有機(jī)物）一、細(xì)菌的能量代謝一、細(xì)菌的能量代謝 通過(guò)通過(guò)糖糖的氧化和酵解獲取能量，以的氧化和酵解獲取能量，以ATPATP形式儲(chǔ)形式儲(chǔ)存能量。存能量。 基本反應(yīng)是生物氧化，通過(guò)加氧、基本反應(yīng)是生物氧化，通過(guò)加氧、脫氫脫氫和脫和脫電子的方式實(shí)現(xiàn)。電子的方式實(shí)現(xiàn)。合成合成能量能量廢棄物廢棄物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能能 源源分解分解能量代謝的方式能量代謝的方式n呼吸呼吸n無(wú)機(jī)物為受氫體，包括有氧呼吸和厭氧呼吸無(wú)機(jī)物為受氫體，包括有氧呼吸和厭氧呼吸n有氧呼吸是細(xì)菌的主要產(chǎn)能方式有氧呼吸是細(xì)菌的主要產(chǎn)能方式n發(fā)酵發(fā)酵n有機(jī)物為受氫體有機(jī)物為受氫體n無(wú)機(jī)物

8、氧化無(wú)機(jī)物氧化n化能自養(yǎng)型細(xì)菌特有的產(chǎn)能方式化能自養(yǎng)型細(xì)菌特有的產(chǎn)能方式二、分解代謝產(chǎn)物及其應(yīng)用二、分解代謝產(chǎn)物及其應(yīng)用 不同細(xì)菌的分解代謝產(chǎn)物存在差異，據(jù)此不同細(xì)菌的分解代謝產(chǎn)物存在差異，據(jù)此特點(diǎn)，利用生物化學(xué)方法來(lái)鑒別細(xì)菌，稱為細(xì)特點(diǎn)，利用生物化學(xué)方法來(lái)鑒別細(xì)菌，稱為細(xì)菌的生化反應(yīng)。菌的生化反應(yīng)。 其中以分解其中以分解糖糖和和氨基酸氨基酸的生化反應(yīng)最有鑒的生化反應(yīng)最有鑒別意義。別意義。+-+- 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 2、甲基紅（、甲基紅（M）試驗(yàn)）試驗(yàn)甲酸等甲酸等 pH低于低于4.5 +少量酸少量酸pH高于高于5.4 - 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 3、V-P 試驗(yàn)試驗(yàn)乙酰甲基甲醇乙酰甲

9、基甲醇 二乙酰二乙酰 + 多種酸多種酸 -胍基化合物胍基化合物4、靛基質(zhì)（吲哚，、靛基質(zhì)（吲哚，I）試驗(yàn)）試驗(yàn)PbPb2+2+, Fe, Fe2+2+6 6、枸櫞酸鹽利用（、枸櫞酸鹽利用（C C）試驗(yàn)）試驗(yàn)產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌 能在枸櫞酸鹽培養(yǎng)基上生長(zhǎng)能在枸櫞酸鹽培養(yǎng)基上生長(zhǎng) + +大腸埃希菌大腸埃希菌 不能利用枸櫞酸鹽不能利用枸櫞酸鹽 - - I M Vi CI M Vi C大腸埃希菌大腸埃希菌 + + - - + + - - 產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌 - - + + - - + + IMViC IMViC 試驗(yàn)常用于腸道桿菌的鑒定試驗(yàn)常用于腸道桿菌的鑒定滿足的條件：充足的營(yíng)養(yǎng)、合適的酸堿度，滿足的條件

10、：充足的營(yíng)養(yǎng)、合適的酸堿度， 及時(shí)高壓滅菌及時(shí)高壓滅菌一、培養(yǎng)一、培養(yǎng)基基 culture medium二、培養(yǎng)二、培養(yǎng)基基 的分類的分類n按性質(zhì)與用途按性質(zhì)與用途n按物理狀態(tài)按物理狀態(tài)1.1.按性質(zhì)與用途按性質(zhì)與用途n 基礎(chǔ)培養(yǎng)基：普通瓊脂平板，蛋白胨水基礎(chǔ)培養(yǎng)基：普通瓊脂平板，蛋白胨水 n 增菌培養(yǎng)基：血瓊脂平板增菌培養(yǎng)基：血瓊脂平板n 選擇培養(yǎng)基：選擇培養(yǎng)基：S-SS-S瓊脂平板瓊脂平板n 鑒別培養(yǎng)基：糖發(fā)酵管鑒別培養(yǎng)基：糖發(fā)酵管n 特殊培養(yǎng)基：高滲培養(yǎng)基，皰肉培養(yǎng)基特殊培養(yǎng)基：高滲培養(yǎng)基，皰肉培養(yǎng)基n液體培養(yǎng)基：快速增菌液體培養(yǎng)基：快速增菌n固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基: :分離單菌落；保存菌

11、種分離單菌落；保存菌種n半固體培養(yǎng)基：觀察動(dòng)力半固體培養(yǎng)基：觀察動(dòng)力2. 按物理學(xué)狀態(tài)按物理學(xué)狀態(tài) 液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基 混濁、沉淀、菌膜混濁、沉淀、菌膜 半固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基 線狀或云霧狀生長(zhǎng)線狀或云霧狀生長(zhǎng)三、細(xì)菌的生長(zhǎng)現(xiàn)象三、細(xì)菌的生長(zhǎng)現(xiàn)象固體平板固體平板 菌落菌落Colony生長(zhǎng)生長(zhǎng)菌落菌落分為分為S、R及及M三種類型三種類型固體斜面固體斜面 菌苔生長(zhǎng)菌苔生長(zhǎng)四、人工培養(yǎng)的用途四、人工培養(yǎng)的用途n感染性疾病的病原學(xué)診斷感染性疾病的病原學(xué)診斷n細(xì)菌學(xué)研究細(xì)菌學(xué)研究n生物制品的制備生物制品的制備n工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)n基因工程基因工程小小 結(jié)結(jié) 細(xì)菌細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件生長(zhǎng)繁殖的條件；細(xì)

12、菌；細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的分期及生長(zhǎng)曲線的分期及各期的特點(diǎn)各期的特點(diǎn)；細(xì)菌分解代謝產(chǎn)物在鑒別中的意義；細(xì)菌分解代謝產(chǎn)物在鑒別中的意義；細(xì)菌重要的細(xì)菌重要的合成代謝產(chǎn)物及其醫(yī)藥學(xué)意義合成代謝產(chǎn)物及其醫(yī)藥學(xué)意義；細(xì)菌；細(xì)菌的人工培養(yǎng)的人工培養(yǎng)1.1. 從細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件入手，如何進(jìn)行細(xì)菌從細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件入手，如何進(jìn)行細(xì)菌 的人工培養(yǎng)？的人工培養(yǎng)？2. 2. 什么是生長(zhǎng)曲線？簡(jiǎn)述其分期及各期意義什么是生長(zhǎng)曲線？簡(jiǎn)述其分期及各期意義3. 3. 如何利用細(xì)菌分解代謝產(chǎn)物鑒別細(xì)菌？如何利用細(xì)菌分解代謝產(chǎn)物鑒別細(xì)菌？4. 4. 簡(jiǎn)述細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物在醫(yī)藥學(xué)上的意義。簡(jiǎn)述細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物在醫(yī)藥學(xué)上的意義。思考題

13、思考題生長(zhǎng)曲線 growth curve 遲緩期 lag phase對(duì)數(shù)期 logarithmic phase 穩(wěn)定期 stationary phase衰亡期 decline phase 熱原質(zhì) pyrogen外毒素 exotoxin 內(nèi)毒素 endotoxin抗生素 antibiotic 細(xì)菌素 bacteriocin大腸菌素 colicin 培養(yǎng)基 culture medium菌落 colony 純培養(yǎng) pure culture中英文關(guān)鍵詞中英文關(guān)鍵詞 課外閱讀資料課外閱讀資料 1 Jawed, Melnick, & Adelbergs Medical Microbiology, 25th Edition, McGraw-Hill, June 20102 David White ,