細(xì)菌的生理 完整版

細(xì)菌的生理PhysiologyofBacteria

細(xì)菌的生理：主要研究細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)、代謝、生長(zhǎng)繁殖等生理活動(dòng)及其規(guī)律。第一節(jié)、細(xì)菌的理化性狀

第二節(jié)、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖

第三節(jié)、細(xì)菌的新陳代謝

第四節(jié)、細(xì)菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細(xì)菌的分類

細(xì)菌的生理第一節(jié)、細(xì)菌的理化性質(zhì)一、化學(xué)組成1水

75－90％細(xì)胞重2有機(jī)物蛋白質(zhì)、脂類、糖類、核酸等

3無機(jī)離子K、Na、Fe、Mg、Ca、Cl等4

特有成分肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸（DAP）、吡啶二羧酸二、物理性狀1光學(xué)性質(zhì)半透明體液體：混濁度與細(xì)菌數(shù)成正比2表面積直徑1μm葡萄球菌1cm3表面積60000cm2意義：物質(zhì)交換3半透性物質(zhì)交換意義：染色、凝集反應(yīng)、抑菌、殺菌4帶電現(xiàn)象固體成分50－80％為蛋白質(zhì)G＋菌等電點(diǎn)為pH2－3;G－菌等電點(diǎn)為pH4－5近中性或弱堿性環(huán)境中，細(xì)菌均帶負(fù)電荷，G＋菌帶得更多5滲透壓高滲，G＋菌大于G－菌意義：高鹽高糖保存食物第一節(jié)、細(xì)菌的理化性狀

第二節(jié)、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖

第三節(jié)、細(xì)菌的新陳代謝

第四節(jié)、細(xì)菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細(xì)菌的分類

細(xì)菌的生理一、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

水

碳源

氮源

無機(jī)鹽

生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)必需但自身不能合成的物質(zhì)自養(yǎng)菌(autotroph)

異養(yǎng)菌(heterotroph)二、細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)類型

自養(yǎng)菌（autotroph）

以無機(jī)物或光合作用合成菌體成分

異養(yǎng)菌（heterotroph）

以有機(jī)物為原料合成菌體成分化能自養(yǎng)菌、光能自養(yǎng)菌所有病原菌都是異養(yǎng)菌，大部分病原菌屬寄生菌腐生菌、寄生菌三、細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制被動(dòng)擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

1.依賴于周漿間隙結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

2.化學(xué)滲透驅(qū)使轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

3.基團(tuán)轉(zhuǎn)移4.特異性轉(zhuǎn)運(yùn)二、影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素1營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)2PH（與酶活性相關(guān)）病原菌：一般最適pH為7.2－7.6嗜堿菌：霍亂弧菌pH8.4－9.2嗜酸菌：結(jié)核分枝桿菌pH6.5－6.8多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)的pH范圍在6.0～8.03溫度(1)嗜冷菌:-5－30℃最適溫度：10～20℃(2)嗜溫菌:10－45℃最適溫度：20～40℃(3)嗜熱菌:25－95℃最適溫度：50～60℃(病原菌最適宜：37℃）專性需氧菌(obligateaerobe)

微需氧菌(microaerophilicbacterium)兼性厭氧菌(faculatativeanaerobe)

專性厭氧菌(obligateanaerobe)(1)O2

(2)CO2

4.氣體(aeration)破傷風(fēng)梭菌專性厭氧菌在有氧條件下死亡的原因

2O2-+2HH2O2+O22H2O22H2O+O2H2O2+AH22H2O+ASOD觸酶過氧化物酶H2O2+O2O2+OH-+OH·Fe3+/Fe2+5.滲透壓

一般培養(yǎng)基滲透壓適于大多數(shù)細(xì)菌。（一）細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖方式：二分裂無性繁殖五、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖速度：細(xì)菌分裂數(shù)量倍增所需的時(shí)間稱為代時(shí)(generationtime)。大多數(shù)細(xì)菌20～30min繁殖一代。（二）、細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖（1）遲緩期1－4h（2）對(duì)數(shù)期8－18h（3）穩(wěn)定期（4）衰亡期

生長(zhǎng)曲線5102550不同生長(zhǎng)期的意義

遲緩期對(duì)數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期

lagphaselogstationarydecline

適應(yīng)階段快速生長(zhǎng)速度減慢死亡增加

形態(tài)染色

產(chǎn)芽胞、抗形態(tài)顯著生理活性生素、外毒素改變

典型怎樣使細(xì)菌長(zhǎng)期保持對(duì)數(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)，即連續(xù)培養(yǎng)(continuouscultureofmicroorganism)？

連續(xù)培養(yǎng)裝置

在培養(yǎng)物中不斷加入新鮮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)移去其中的大量代謝產(chǎn)物，使細(xì)菌長(zhǎng)期保持對(duì)數(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)。第一節(jié)、細(xì)菌的理化性狀

第二節(jié)、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖

第三節(jié)、細(xì)菌的新陳代謝

第四節(jié)、細(xì)菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細(xì)菌的分類

細(xì)菌的生理細(xì)菌新陳代謝包括分解代謝與合成代謝營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為能量的過程：分解代謝所產(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1發(fā)酵（1）概念以有機(jī)物為受氫體的代謝過程（2）分類a)EMP途徑b)磷酸戍糖途徑2需氧呼吸以分子氧為受氫體的代謝過程3厭氧呼吸以其他無機(jī)物為受氫體的代謝過程利用不同種類的細(xì)菌在物質(zhì)分解過程中生成不同產(chǎn)物的特點(diǎn)（具有不同或不完全相同的酶），以鑒別或區(qū)別不同的細(xì)菌而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)稱細(xì)菌的生化反應(yīng)或生化試驗(yàn)（chemicaltestforbacteria)。生化試驗(yàn)大多利用化學(xué)指示劑以利觀察。一、分解代謝產(chǎn)物及生化反應(yīng)對(duì)糖的發(fā)酵甲基紅試驗(yàn)單糖發(fā)酵試驗(yàn)VP試驗(yàn)對(duì)蛋白質(zhì)的分解吲哚試驗(yàn)硫化氫試驗(yàn)其它試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)臨床常用的生化反應(yīng)（1）單糖發(fā)酵試驗(yàn)試劑：含不同單糖的蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑-溴甲酚紫內(nèi)置一小倒管（觀察有無氣體產(chǎn)生）

A：不發(fā)酵－結(jié)果判斷B：發(fā)酵、產(chǎn)酸＋C：發(fā)酵、產(chǎn)酸產(chǎn)氣＋原理：葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇→二乙?！t色化合物

（2）VP（Voges-Proskauer）試驗(yàn)試劑：葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基

A：35℃4h后仍如故者即為陰性－結(jié)果判斷B：紅色＋胍基化合物原理：葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇

葡萄糖→丙酮酸PH<4.5

-+（3）甲基紅（methylred）實(shí)驗(yàn)試劑：葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑-甲基紅試劑

A：橘黃色為陰性

－結(jié)果判斷B：紅色為弱陽性

C：紅色＋＋PH>6.2原理：利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源，分解枸櫞酸鹽，使培養(yǎng)基變堿性。

A：不變色－結(jié)果判斷B：深藍(lán)色＋（4）枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗(yàn)

試劑：枸櫞酸鹽培養(yǎng)基指示劑：溴麝香草酚蘭指示劑原理：色氨酸吲哚玫瑰吲哚

吲哚試劑（5）I-吲哚（indol）試驗(yàn)試劑：葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑：二甲基氨基苯甲醛

A：不變色－結(jié)果判斷B：玫瑰紅＋I(xiàn)MViC試驗(yàn)I-吲哚（indol）試驗(yàn)M-甲基紅（methylred）試驗(yàn)V-VP（Voges-Proskauer）試驗(yàn)C-枸櫞酸鹽利用（citrateutilization）試驗(yàn)

IMViC試驗(yàn)大腸埃希菌++--

產(chǎn)氣桿菌--++

如:

大腸桿菌能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣，傷寒沙門菌、痢疾桿菌等腸道致病菌不能分解乳糖，借此可區(qū)分腸道致病菌與非致病菌。

又如:試劑：含有胱氨酸及醋酸鉛（或硫酸亞鐵）的培養(yǎng)基原理：凡能分解含S氨基酸細(xì)菌，可產(chǎn)生H2S，與鉛/鐵離子結(jié)合后產(chǎn)生黑色沉淀結(jié)果判斷：

A：無黑色沉淀－B：有黑色沉淀＋（6）硫化氫（H2S）試驗(yàn)（7）尿素酶試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)（＋）紅色尿素變形桿菌氨（尿素酶）(酚紅做指示劑）二、合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學(xué)上的意義（1）熱原質(zhì)（pyrogen）／致熱原概念：熱原質(zhì)是細(xì)菌合成的、可引起人／動(dòng)物發(fā)生發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。多數(shù)G－菌LPS（2）毒素與侵襲性酶（toxinandinvasiveenzymes）a)毒素內(nèi)毒素外毒素G－菌LPS，菌體死亡游離出來。多數(shù)G＋菌，少數(shù)G－菌分泌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。b)侵襲性酶透明質(zhì)酸酶、鏈激酶、鏈道酶等（3）色素（pigment）a)水溶性色素b)脂溶性色素銅綠假單胞菌金黃色葡萄球菌（4）抗生素（antibiotics）概念:大多由真菌和放線菌產(chǎn)生能抑制或殺死其他微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)（5）細(xì)菌素（bacteriocins）概念:對(duì)有親緣關(guān)系的細(xì)菌有殺傷作用（6）維生素（vitamin）大腸埃希菌：VitB、VitK毒素和侵襲性酶熱原質(zhì)色素—細(xì)菌的鑒別細(xì)菌素—細(xì)菌分型、流行病學(xué)調(diào)查抗生素維生素致病性治療第一節(jié)、細(xì)菌的理化性狀

第二節(jié)、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖

第三節(jié)、細(xì)菌的新陳代謝

第四節(jié)、細(xì)菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細(xì)菌的分類

細(xì)菌的生理一、培養(yǎng)細(xì)菌的方法分離培養(yǎng)：純培養(yǎng)：挑單菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，可生長(zhǎng)出來大量的純種細(xì)菌。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。

二、培養(yǎng)基用人工方法配制而成的，專供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)物制品常用培養(yǎng)基種類厭氧培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基增菌培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基增菌動(dòng)力檢測(cè)，保種分離培養(yǎng)，純化半固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基細(xì)菌的生長(zhǎng)情況固體培養(yǎng)基中菌落（S型）菌苔菌落（R型）菌落：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)菌分裂繁殖成一堆肉眼可見的細(xì)菌集團(tuán)。菌苔：菌落在固體培養(yǎng)基上連成一片。液體培養(yǎng)基中沉淀生長(zhǎng)混濁生長(zhǎng)表面生長(zhǎng)有動(dòng)力有鞭毛細(xì)菌

半固體培養(yǎng)基中無動(dòng)力沿穿刺線生長(zhǎng)，周圍透明擴(kuò)散生長(zhǎng)，周圍渾濁無鞭毛細(xì)菌三、人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用在基因工程中的應(yīng)用1.感染性疾病的病原學(xué)診斷

2.細(xì)菌學(xué)的研究3.生物制品的制備第一節(jié)、細(xì)菌的理化性狀

第二節(jié)、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖

第三節(jié)、細(xì)菌的新陳代謝

第四節(jié)、細(xì)菌的人工培養(yǎng)第五節(jié)、細(xì)菌的分類

細(xì)菌的生理細(xì)菌的分類

細(xì)菌的分類層次界、門、綱、目、科、屬、種

種(species)是細(xì)菌分類的基本單位。生物學(xué)性狀基本相同的細(xì)菌群體構(gòu)成一個(gè)菌種；性狀相近關(guān)系密切的若干菌種組成一個(gè)菌屬（genus）同一菌種的各個(gè)細(xì)菌，雖性狀基本相同，但在某些方面仍有一定差異，差異較明顯的稱亞種(subspecies,subsp.)，差異小的則為型(type)。血清型(serotype)噬菌體型(phage-t