细菌的生理学1

细菌的生理学,病原生物学系王丽教授,细菌的理化性状,一、细菌的化学组成水（70-90%）、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等二、细菌的物理性状光学性质：半透明颗粒（透射、折射）表面积大：较一般生物体大一万倍带电现象：G+pI为23、G-pI为45半透性：CW、CM选择性通透内部渗透压高：G+2025个大气压G-56个大气压,细菌的营养物质,营养物质,水,碳源（糖）,氮源（氨基酸蛋白胨）,无机盐,生长因子,细菌的营养物质,细菌摄取营养物质的机制,被动扩散：简单扩散、易化扩散主动转运系统:ABC转运离子偶联转运基团转移：物质转运与代谢相结合特异性转运：载铁体转运铁,细菌的营养类型,1.自养菌（autotrophicbacteria)：能量来源-无机物或光合作用（碳酸盐、硝酸盐等）2.异养菌(heterotrophicbacteria)：能量来源-有机物（糖类、蛋白质）腐生菌(saprophyte)：寄生菌(parasite)：,影响细菌生长繁殖的因素,1.营养物质：2.氢离子浓度（PH)：多数细菌最适pH为6.08.0多数病原菌最适pH为7.27.63.温度：嗜冷菌：最适温度为1020嗜温菌：最适为2040嗜热菌：最适为5060多数病原菌最适374.气体环境：氧气、二氧化碳,专性需氧菌：有完善的呼吸酶系统，如结核分枝杆菌专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，如破伤风梭菌,O2对其有害a.缺乏氧化还原电势高的呼吸酶，不能氧化营养物质获得能量：细胞色素、细胞色素氧化酶b.缺乏分解有毒氧基团的酶：SOD、触酶、过氧化物酶、过氧化氢酶:不能处理代谢中产生的O2和H2O2兼性厌氧菌：大多数病原菌微需氧菌：如空肠弯曲，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。5.渗透压一般培养基渗透压适于大多数细菌。,细菌的生物氧化特点,需氧呼吸受氢体：分子氧（O2）厌氧呼吸受氢体：NO3-、NO2-、SO42-、CO2等发酵受氢体：NAD等有机物,细菌的生长繁殖,个体：无性繁殖、二分裂法代时：细菌生长繁殖一代所需时间繁殖速度一般2030分钟一代但结核杆菌1820小时才分裂一次群体：生长曲线（growthcurve）迟缓期（lagphase）：对数期（logarithmicphase）：加速期B、对数期C、减速期D稳定期（stationaryphase）：衰退期（declinephase）：,分解代谢：营养物质分解和转化为能量的过程合成代谢：所产生的能量用于细胞组分的合成,细菌的新陈代谢,分解代谢合成代谢,细菌的代谢,与医学有关的细菌代谢产物：生化反应：细菌对糖、蛋白质的分解能力的不同，因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴别不同细菌，主要用于G糖发酵试验：V-P试验：甲基红试验：枸橼酸盐利用试验：吲哚试验：硫化氢试验：尿素酶试验：,细菌的合成代谢产物,1.热原质（pyrogen）：细菌合成的一种注入人体或动物体内引起发热反应的物质。多数是G-菌的脂多糖耐高温，高压灭菌不能破坏（121，20min），250高温干烤才能破坏。,2.毒素与侵袭性酶（toxinsandinvasiveenzymes）内毒素：G菌的脂多糖外毒素：G菌和少数G菌产生的蛋白质侵袭性酶：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（链球菌）。,3.色素（pigments）：脂溶性：金黄色葡萄球菌水溶性：铜绿假单胞菌可用于细菌鉴别,4.抗生素（antibiotics）某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。如多粘菌素、杆菌肽。5.细菌素（bacteriocins）只能杀伤有亲缘关系的细菌，无治疗意义，有助于细菌分型6.维生素（vitamin）某些肠道菌合成，如B族维生素、VK,一、培养基,培养基（culturemedium）：是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。基础培养基增菌培养基选择培养基鉴别培养基厌氧培养基,细菌的人工培养和菌种保存,二、细菌在培养基中的生长现象,液体培养基中生长现象混浊：大多数细菌沉淀：链状生长的细菌菌膜：需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌,固体培养基中生长情况分离培养：菌落（colony）：单个细菌分裂繁殖成的肉眼可见的细菌集团。,半固体培养基中生长情况有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围透明,三、人工培养细菌的用途,在医学中的应用1.感染性疾病的病原学诊断2.细菌学的研究3.生物制品的制备在工农业生产中的应用在基因工程中的应用,菌种筛选,摇瓶试验,发酵罐中试验,发酵培养由实验室研究到产业化的过程,发酵生产,属（