动物微生物学及免疫学课件-细菌生.ppt

第二章 细菌生理,细菌的化学组成 细菌的物理性状 细菌的营养 细菌的新陈代谢 细菌的生长繁殖,第一节细菌的化学组成,结合水 水 份 （75-85%） 自由水 无机物 干物质 （15-25%） 有机物,第二节细菌的物理特性,比面积大 光学性质 多相胶体性质 渗透压 带电现象 布朗氏运动,第三节细菌的营养,一、营养物质的吸收与运转 扩散：物质由高浓度向低浓度 方向的运输方式。分为： 单纯扩散 易化扩散,主动运输：物质由低浓度向高浓度 方向的运输方式。它需要酶的作用， 如渗透酶各周围间隙蛋白，在运输大 分子物质（糖、氨基酸、无机离子） 中起着重要作用。 运输示意图为：,主支运输转动方式 营养物质 释放营养物质 渗 透 酶 载体 复合物 细胞内 周围间隙蛋白 载体回位,二、细菌的营养需要,水分新陈代谢所需媒介。 含碳化合物用来合成菌体的糖、蛋白质、核酸等，亦作为能量来源。 含氮化合物用来合成菌体的各种含氮化合物。,矿物质在细菌代谢中起着酶激活物的作用，用来构成酶的辅基，对于维持原生质胶体状态和细胞渗透性具有较大作用。 Vit在代谢中起重要作用（如B簇Vit起着辅酶或辅基的作用。,三、细菌的营养类型,自养型 这类细菌酶系统完善，能利用无机碳（CO2、C、H2CO3）合成菌体有机碳。 分为光能和化能自养型两类。 异养型 这类细菌酶系统不完善，只能利用有机碳作为养料。分为光能异养菌和化能异养菌两大类。绝大多数病原菌都属于化能异养菌。,第四节 细菌的新陈代谢,一、细菌的酶 胞外酶、胞膜酶、固有酶、适应酶 与医学有关的酶类： 卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、 溶纤蛋白酶、凝血浆酶、溶血素、尿素酶,二、细菌的呼吸,1、细菌呼吸的概念： 细菌借助于体内的酶类，从物质的氧化还原过程中获得它所需要的能量的过程，称细菌的呼吸。,ATP,2、细菌呼吸类型：,专性需氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 厌氧菌 专性厌氧菌,各型细菌呼吸特点,专性需氧菌：需充足O2，生长于表面.。 微需氧菌：需低浓度O2，生长于表面以下数mm处。 兼性厌氧菌：生长于整个培养基中。 厌氧菌和专性厌氧菌：生长于培养基底部。,3、厌氧菌培养的原理,1、厌氧菌缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 二者具有较高的氧化还原电势，能氧化高电势的化合物产生能量。在有氧环境中，培养基中的营养物质多为氧化型状态，氧化还原电势随之升高。故厌氧菌不能利用这些营养物质，造成能量不足而不能生长。,2、缺乏过氧化氢酶和过氧化物酶 细菌在有氧环境的代谢中常产生H2O2，这是一种氧化剂，有杀菌作用，缺乏二酶，故厌氧菌不能分解H2O2，而不能生长。 3、有氧环境中SH被氧化 SH是菌体许多酶类的辅酶（如CoA、琥珀酸脱氢酶、氨基酸转移酶等），故厌氧菌不能生长。,三、细菌的代谢产物,（一）分解产物的检测 1糖代谢测定 糖发酵试验： 多糖经胞外酶分解为双糖单糖再经胞内 酶分解为有机酸、醇、CO2和H2O。细 菌分解糖的能力是不同的。, 产酸不产气 产酸产气 阴性,VP试验：,大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖，为区分两菌可采用VP试验及甲基红试验。产气杆菌能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成二乙酰，后者可与含胍基的化合物反应，生成红色化合物，称VP阳性。,甲基红试验：,产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养液pH5.4，甲基红指示剂呈桔黄色，为甲基红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，培养液呈酸性pH5.4，指示剂甲基红呈红色，称甲基红试验阳性。,枸橼酸盐利用试验：,能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐生成碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生成氨，由此使培养基变为碱性，使指示剂溴麝香草酚蓝（BTB）由淡绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试验阳性。,2、蛋白质代谢测定,H2S试验： 含S氨基酸 菌 产生H2S 与基中醋酸铅 PbS黑 色沉淀物。 吲哚试验： 色氨酸 菌 吲哚 明胶试验： 明胶 菌 液化 紫乳试验： 酪蛋白 菌 胨化,（二）合成代谢产物及临床意义,热原质 毒素与酶 色素 抗生素 细菌素,第五节 细菌的生长繁殖,一、细菌生长繁殖的条件 1、营养物质 供给细菌适量的H2O、糖类、 蛋白质或氨基酸、无机盐及Vit等。 2、温度 细菌生长的最适温度随菌种不同而 异，一般病原菌要求与体温相同，如牛羊病原菌 需37，鱼类病原菌则要求22。,3、酸碱度（PH） PH对细菌发育影响很大，大多数病原菌最适酸碱度为PH7.2-7.6，少数细菌可在特殊PH条件下生长，如霍乱弧菌在PH6.4-9.6 时均能生长（最适为7.8-8.0），乳酸杆菌在PH 3.4-4.5时可生长，霉菌则在PH 3.0-6,0生长良好。 4、渗透压 细菌只有在等渗环境中才能生存。若环境渗透压过高，则菌体被脱水造成质壁分离；若环境渗透压过低，则细菌臌胀破裂。 5、气体 O2、CO2、N,二、细菌的繁殖方式和速度,多数细菌为横分裂式繁殖 （12222）。少数细菌如酵母进行出芽繁殖 。近年来，电子显微镜观察可见，某些细菌也存在有性结合。 绝大多数细菌繁殖速度为15-30min一代。但菌种不同其繁殖速度亦不同，如大肠杆菌20min繁殖一代，结核杆菌较慢，需0.5-18h才能繁殖一代。,三、细菌群体的人工培养,用人工的方法，将细菌从自然界、动物体或病料中分离出来，其目的是为了研究细菌的形态、生理特性、生物学特性或制取细菌的某种代谢产物等。这对于传染病的诊断、流行病学调查、菌苗制备、微生物的工业生产都具有重要意义。为此，了解和掌握细菌分离培养的有关基础知识是十分必要的。,（一）培养基的种类和常用培养基,培养基的概念： 将细菌所需的各种营养物质按一定比例混合在一起，并调节到适宜的PH，这种人工配制的适合细菌生长繁殖的细菌营养物，称为培养基。,培养基必需符合以下条件： 营养物 适宜的PH环境 温度和渗透压 无菌,培养基种类,1、基础培养基 含有培养一般细菌的最基本成分。又分为：液体培养基、固体培养基和半固体培养基三种。在液体（肉汤）培养基中，加入2-3%琼脂即为固体培养基，加入0.2- 0.5%琼脂即为半固体培养基。,2、营养培养基,于基础培养基中加入高营养物质如葡萄 糖、血液、血清、腹水、生长因子等，以 满足营养要求较高的细菌生长需要。有的 细菌还需加入特殊物质，如结核杆菌需加 入鸡蛋清、马铃薯、甘油等才能良好生长,3、选择培养基,利用细菌对某种物质敏感程度的不同，可 在培养基中加入抑制某些细菌生长的药物， 而选择性地让欲分离的细菌旺盛生长的培养 基如胆盐和蔷薇色酸可以选择性地抑制G+菌 的生长，而不影响G菌的生长。在培养基 中加入二药后可选择性地分离出肠道杆菌。,4、鉴别培养基 利用细菌分解底物及其代谢产物 的不同，可在培养基中加入某种物 质和指示剂，即制为鉴别培养基， 以测定不同细菌的生化反应。 5、厌气培养基 将培养基与空气及氧隔离，或降 低培养基中的氧化还原电势，供厌 氧菌生长。,除去培养基中氧的方法：,a、降低培养基中氧化还原电势： 如肝汤或加入谷胱甘肽、硫基醋酸盐等。 b、化合去氧法：如焦性没石子酸、 好氧厌氧菌混合、种子发芽等。 c、隔绝阻氧法：如液体石腊等。,（二）细菌群体的生长现象,划线接种 分点接种 涂抹接种 液体接种,穿剌接种 倾注接种 注射接种 活体接种,细菌的接种方法,1、细菌在固体培养基上的生长现象： 观察细菌在平板上的菌落特征： 形态、大小、边缘、表面构造（湿润度和光滑度）、隆起度、透明度、颜色等，及在血平板上的溶血现象（溶血、溶血）。,菌落特征,2、细菌在半固体培养基中的生长现象,有鞭毛的细菌，沿穿剌线呈模糊羽毛状生长。 无鞭毛的细菌，沿穿剌线呈清晰的线状生长。,3、细菌在液体培养基中的生长现象,观察肉汤培养物的混浊度、管底沉淀、肉汤表面菌膜或菌环，以及有无汽泡等。 , ,3、细菌群体的生长曲线,将一定数量的细菌接种在适宜的液体培养基中，在适宜温度下孵育，每隔一定的时间取样计算，如以时间为横坐标，细菌数的对数为纵坐标，则