课件：细菌的繁殖、代谢、培养、消毒.ppt

1,第2章 细菌的生理,Physiology of Bacteria,2019,-,2,1.细菌生长繁殖的条件 （1）细菌生长繁殖的基本条件与方式 （2）根据对氧需求进行细菌分类 2.细菌的分解和合成代谢 由细菌产生并与医学有关的主要合成及分解代谢产物,国家执业医师考试大纲要求,2019,-,3,3.细菌的人工培养 （1）培养基的概念 （2）细菌在液体和固体培养基中的生长现象 （3）细菌人工培养在医学中的应用,国家执业医师考试大纲要求,2019,-,4,4.消毒与灭菌 （1）消毒、灭菌、无菌、抑菌和防腐的概念 （2）热力灭菌法的种类及其应用 （3）射线灭菌法的原理和应用 （4）常用化学消毒剂的种类、浓度和应用,国家执业医师考试大纲要求,2019,-,5,一、细菌的化学组成,占细胞总重量75%-90%,碳、氢、氮、氧、磷、硫等,钾、钠、铁、镁、钙、氯等,肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等,水,有机物,无机离子,特有成分,第一节 细菌的理化性状,2019,-,6,二、细菌的物理性状,光学性质,半透明,表面积,体积小、表面积大,带电现象,G+菌 pI 23 G-菌 pI 45,半透性,细胞壁、膜有半透性,渗透压,中性环境带负电荷,G+菌 2025大气压 G-菌 56大气压,2019,-,7,一、细菌的营养物质,水：营养的吸收与代谢均需水 碳源：合成菌体成分，提供能量 病原菌主要来源于糖类 氮源：合成菌体成分 病原菌主要来源于氨基酸、蛋白胨等 无机盐：常用元素（KNaCaMgPSFe) 微量元素（CoMn|MoZn) 生长因子：生长必需但自身不能合成的物质， 如维生素、氨基酸等。,第二节 细菌的营养与生长繁殖,2019,-,8,二、细菌摄取营养物质的机制,被动扩散 易化扩散 主动转运 ABC转运 离子偶联转运 基团转移 特异性转运,2019,-,9,三、细菌营养类型,自养菌（Autotroph） 以无机物为原料，合成菌体成分 按能量来源，分化能自养菌和光能自养菌 异养菌（Heterotroph） 以有机物为原料合成菌体成分 分腐生菌(Saprophyte)和寄生菌(Parasite) 所有病原菌都是异养菌，大部分为寄生菌,2019,-,10,四、影响细菌生长的因素,营养物质充足 氢离子浓度(pH) 多数病原菌最适pH为7.27.6 温度 多数病原菌最适37,2019,-,11,气体 专性需氧菌(Obligate aerobe) 专性厌氧菌(Obligate anaerobe) 兼性厌氧菌(Facultative anaerobe) 微需氧菌(Microaerophilic bacterium) CO2对细菌的生长也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的CO2可满足需要。 渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌 少数细菌嗜盐，如副溶血性弧菌,2019,-,12,五、细菌的生长繁殖,二分裂无性繁殖，代时,细菌个体的生长繁殖,2019,-,对数期,迟缓期,分为四期：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期,细菌的生长曲线,0,5,15,20,25,30,10,6.0,8.5,8.0,7.5,7.0,6.5,9.0,衰亡期,总菌数,活菌数,细菌数的对数,小时,稳定期,菌体增大 代谢活跃 分裂迟缓,增殖最快 形态染色生理活性典型,活菌数恒定 芽胞代谢产物产生,死亡自溶 形态改变,2019,-,13,14,第三节 细菌的新陈代谢,一、细菌的能量代谢生物氧化,发酵：以有机物为受氢体 呼吸：以无机物为受氢体 需氧呼吸（受氢体：氧） 厌氧呼吸（受氢体：硝酸盐、硫酸盐等 其他无机物）,细菌的新陈代谢包括分解代谢和合成代谢,2019,-,15,发酵 EMP途径（糖酵解） 大多数细菌、专性厌氧菌 磷酸戊糖途径（HMP途经） 需氧呼吸（需氧菌和兼性厌氧菌） 厌氧呼吸（专性、兼性厌氧菌）,以葡萄糖为基质的细菌的能量代谢,2019,-,16,二、细菌的代谢产物,细菌具有不同的酶，对糖、蛋白质等的分解能力的不同，因而代谢产物各异，根据这一点，利用生物化学方法鉴别不同细菌称为细菌的生化反应试验。,分解代谢产物和细菌的生化反应,2019,-,17,常见的细菌生化反应,对 糖 的 反应,对 蛋白质的反应,枸橼酸盐利用试验,尿素酶试验,甲基红试验,吲哚试验,硫化氢试验,糖发酵试验,VP试验,其他试验,2019,-,18,细菌的合成代谢产物 及其医学上意义,热原质（Pyrogen) 细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质。大多数是G-菌的脂多糖。 热原质耐高温，高压蒸汽灭菌不能破坏（121，20min），250高温干烤才能破坏。 注射药品去热原,2019,-,19,内毒素(Endotoxin) G菌的脂多糖，菌体崩解后释放 外毒素(Exotoxin) 多数G菌和少数G菌释放的蛋白质 侵袭性酶 损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散，如卵磷脂酶（产气荚膜梭菌）、透明质酸酶（A群链球菌）。,毒素和侵袭性酶,2019,-,20,色素 脂溶性色素与水溶性色素 有助于细菌鉴别,2019,-,21,抗生素(Antibiotics)：多粘菌素、杆菌肽 细菌素(Bacteriocins) 抗菌蛋白，只能杀伤有亲缘关系的细菌，无治疗意义，用于细菌分型、流行病学调查。 大肠杆菌产生大肠菌素(Colicin) 维生素 某些肠道菌合成，如B族维生素、VK。,2019,-,22,第四节 细菌的人工培养,一、培养细菌的方法,提供充足的营养物质和适宜的环境条件，包括酸碱度、渗透压、温度和气体条件等 根据不同标本及不同的培养目的，可选用不同的接种和培养方法。 常用的有细菌的分离培养和纯培养 发酵培养,2019,-,23,二、培养基 （culture medium）,由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品,灭菌后使用。 基础培养基 增菌培养基 （通用、专用） 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基 液体、固体、半固体培养基 合成培养基、天然培养基,2019,-,24,1基础培养基 (Basic medium) 含有细菌生长所需的基本营养成分，是配制其他培养基的基础 如营养肉汤（Nutrient broth），营养琼脂（Nutrient agar),2019,-,25,2增菌培养基（Enrichment medium） 通用增菌培养基 添加葡萄糖、血液、生长因子等，最常用的是血琼脂平板、巧克力血平板等 专用增菌培养基 选择性增菌培养基,2019,-,26,3.选择培养基 （Selective medium） 含有抑制剂，抑制标本中杂菌生长 SS琼脂使致病的沙门菌、志贺菌容易分离到,2019,-,27,4.鉴别培养基（Differential medium） 含有底物和指示剂。 如：糖发酵管、克氏双糖铁琼脂（KIA）、伊红-美蓝琼脂（EMB）等。,2019,-,28,5厌氧培养基 （Anaerobic medium） 疱肉培养基 （Cooked meat medium) 巯基乙醇酸钠培养基,2019,-,29,根据成分，培养基可分为 合成培养基（Synthetic medium) 天然培养基（Complex medium),根据物理状态，培养基可分为 液体、半固体和固体培养基 赋形剂为琼脂,2019,-,30,在液体培养基中生长情况,沉淀生长,均匀混浊生长,表面生长,三、细菌在培养基中的生长情况,2019,-,31,在半固体培养基中生长情况 有鞭毛细菌 扩散生长，云雾状浑浊 无鞭毛细菌 沿穿刺线生长，周围清亮,2019,-,32,在固体培养基中生长情况 分离培养 将标本或培养物划线接种在固体培养基的表面，因划线的分散作用，使许多原混杂的细菌在固体培养基表面上散开。 菌落（colony） 在固体培养基上，单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团。,2019,-,33,四、人工培养细菌的用途,医学中的应用,工农业生产中的应用,基因工程中的应用,感染性疾病的诊断,细菌学研究 病原性诊断 生物制品的制备,制造各种产品,处理垃圾,制造菌肥农药等,表达重组DNA制备产品,2019,-,34,一、消毒灭菌的常用术语,灭菌（Sterilization） 杀灭物体上所有微生物的方法，包括芽胞 消毒（Disinfection） 杀死物体上或环境中的病原微生物的方法 防腐（Antisepsis） 防止或抑制微生物生长繁殖的方法,第五节 抑制或杀灭微生物的理化因素,2019,-,35,清洁（Cleaning） 通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程，消毒灭菌前必需的处理 无菌（Asepsis）和无菌操作 无菌即无活菌，多是灭菌的结果 无菌操作为防止细菌进入人体或其它物品的操作技术,一、消毒灭菌的常用术语,2019,-,36,二、物理消毒灭菌法,热力、辐射、滤过、干燥和低温等,2019,-,37,焚烧-最彻底的灭菌方法,烧灼-直接用火焰灭菌方法,干热灭菌法,热力灭菌法,高温杀灭細菌,干烤-加热160-180 2小时,红外线-表面热效应、不均匀,2019,-,38,湿热灭菌与干热灭菌的比较,同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌效果好,1、湿热中细菌菌体蛋白较易凝固,2、湿热的穿透力比干热大,3、湿热的蒸汽有潜热,2019,-,39,湿热灭菌法,巴氏消毒法（Pasterurization),用较低的温度（62 30分钟或72 15-30秒）杀灭致病菌,2019,-,40,湿热灭菌法,煮沸法,水煮100 5分钟(繁殖体)-2小时(芽胞),流动蒸汽消毒法,间歇蒸汽灭菌法（Fractional sterilization),水蒸汽100 15-30分钟(繁殖体),反复多次流动蒸汽间歇加热灭菌,2019,-,41,湿热灭菌法,压力蒸汽灭菌法 (Sterilization by pressured steam),最有效的灭菌方法 121 15-20分钟,2019,-,42,辐射杀菌法,紫外线,杀菌机理：,波长240-300nm的紫外线具有杀菌作用,干扰DNA的复制与转录,紫外线穿透力较弱、损伤眼睛、皮肤,不耐热物品的表面消毒,特 点：,应用范围：,空气消毒 手术室、传染病房、细菌实验室,2019,-,43,杀菌机理：,应用范围：,电离辐射,包括射线和射线,产生游离基，破坏DNA、胞膜、酶等,一次性医用塑料制品的消毒,食品的消毒不破坏其营养成分,辐射杀菌法,2019,-,44,微波(Microwave),杀菌机制： 热效应 特 点： 热效应不均匀 一定含水量 应用范围：食品、非金属器械、 检验室用品、食具等,波长为1-1000mm的电磁波,辐射杀菌法,2019,-,45,滤过除菌法(Filtration),用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌、真菌,以达到无菌目的，不能除去病毒、支原体,滤菌器,含有微细小孔0.45m,最小为0.1m，只允许液体或气体通过，常用的为薄膜滤菌器。,适用范围,血清、毒素、抗生素以及空气等的除菌，空气除菌采用生物洁净技术,2019,-,46,干燥与低温抑菌法,在低温状态下真空抽去水分,用途：保存菌种,冷冻真空干燥法,2019,-,47,三、化学消毒灭菌法,化学消毒剂的作用机制 促进菌体蛋白质变性或凝固 干扰细菌的酶系统和代谢 损伤细菌的细胞膜,化学消毒剂一般对人体组织有害，只能外用或用于环境,2019,-,48,化学消毒剂分类,1.高效消毒剂（high-level disinfectants） 杀灭包括芽胞的所有微生物 含氯消毒剂 次氯酸钠、二氯异氰酸尿酸钠、漂白粉 过氧化物消毒剂 过氧化氢（3%）、过氧乙酸（0.1-0.5%） 二氧化氯 醛类消毒剂 戊二醛（2%）、甲醛 环氧乙烷,2019,-,49,2.中效消毒剂 （intermediate-level disinfectants） 不能杀灭细菌的芽胞，但能杀灭细菌的繁殖体（包括分枝杆菌）、真菌和大多数病毒 含碘消毒剂：碘酊（2%） 碘伏（0.3-0.5%） 醇类消毒剂：乙醇、异丙醇,2019,-,50,3.低效消毒剂 （low-level disinfectants） 多数细菌繁殖体，但对分枝杆菌、芽胞、抵抗力强的真菌、病毒无效 季铵盐类：苯扎溴铵（0.05-0.1%） 氯己定（洗必泰） （0.02-0.05%） 高锰酸钾（0.1%）,2019,-,51,高危器械物品 进入无菌组织的物品，如手术器械，应该灭菌 中危器械物品 不进入无菌组织但接触黏膜的器械，采用消毒 低危器械物品 只接触未损伤皮肤不进入无菌组织和不接触黏膜的物品，一般用后清洗、消毒即可 快速周转的医疗器械 瞬时灭菌、微波、高效消毒剂快速处理、中、低效消毒剂与低热协同作用,（一）医疗器械物品的消毒灭菌,四、消毒灭菌的运用,2019,-,52,（二）室内空气消毒灭菌 物理消毒法 紫外线照射（1.5W/m3，1h）最常用 滤过除菌：空气通过孔径小于0.2m的高效过滤装置以除去细菌和带菌尘埃 化学消毒法：化学消毒剂喷雾和熏蒸 过氧乙酸喷雾、熏蒸；过氧化氢喷雾； 二氧化氯溶液喷洒；中草药点燃烟熏；,四、消毒灭菌的运用,2019,-,53,四、消毒灭菌的运用,（三）手和皮肤的消毒 用肥皂和流动水经常并正确洗手 病原微生物污染时应用消毒剂消毒。,（四）黏膜的消毒 过氧化氢、洗必泰、高锰酸钾 （五）患者排泄物与分泌物的消毒灭菌 次氯酸钠、漂白粉,2019,-,54,（六）患者污染物品的消毒 煮沸、流通蒸汽消毒 过氧乙酸、过氧化氢、含氯消毒剂 （七）饮水的消毒 氯气、漂白粉 （八）环境的消毒 过氧乙酸、生石灰、含氯消毒剂,四、消毒灭菌的运用,2019,-,55,各种消毒剂的应用,2019,-,56,五、影响消毒灭菌效果的因素,消毒剂,微生物,环境,性质,浓度,作用时间,生理状态,种类,有机物,温度,酸碱度,数量,2019,-,57,第六节 细菌的分类,传统分类（人为分类） 以生物学性状为依据 种系分类 (自然分类) 以细菌的发育进化关系为基础 细菌分类鉴定的具体方法 表型分类、分析分类、基因型分类,一、细菌的分类原则与层次,2019,-,58,表型分类 以形态、生理特征等生物学性状为依据 数值分类：借助计算机按性状相似程度归类 （种的水平相似度80%） 分析分类 分析菌体成分、代谢产物组成与图谱等特征 基因型分类 分析细菌遗传物质，揭示细菌进化的信息 DNA碱基组成（G+C mol%）、核酸分子杂交、16S rRNA 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