细菌的营养与繁殖学习教案

1、会计学1细菌细菌(xjn)的营养与繁殖的营养与繁殖第一页，共61页。一、简单扩散一、简单扩散 ( simple diffusion)二、促进扩散二、促进扩散 (facilitated diffusion)三、主动三、主动(zhdng)运输运输 (active transport)四、基团转位四、基团转位 (group translocation)第2页/共61页第二页，共61页。第3页/共61页第三页，共61页。第4页/共61页第四页，共61页。主动主动(zhdng)(zhdng)运输运输特点：被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内特点：被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内 要消耗能量，必需有能量参

2、加要消耗能量，必需有能量参加(cnji)。 有膜载体参加有膜载体参加(cnji)，膜载体发生构型变化，膜载体发生构型变化 被运送物质不发生任何变化。被运送物质不发生任何变化。主动运输是广泛存在于微生物中的一种主动运输是广泛存在于微生物中的一种(y zhn)主要的主要的物质运输方式。物质运输方式。通过这种方式运输方式吸收的营养物质：有糖类（乳糖通过这种方式运输方式吸收的营养物质：有糖类（乳糖、半乳糖、阿拉伯糖等）、氨基酸、核苷、钾离子等。、半乳糖、阿拉伯糖等）、氨基酸、核苷、钾离子等。主动运输运输物质的种类：主动运输运输物质的种类：第5页/共61页第五页，共61页。四、基团四、基团(j tun)

3、转位转位(group translocation)基团转位基团转位(zhun wi)主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输。脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输。的运输。脂肪酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输。有一个复杂有一个复杂(fz)的运输系统来完成物质的运输；的运输系统来完成物质的运输；物质在运输过程中发生化学变化；物质在运输过程中发生化学变化；egeg：磷酸烯醇式丙酮酸（：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）己糖磷酸转移酶系统（磷酸转移酶系统，己糖磷酸转移酶系统（磷酸转移酶系统，PTS） 第6页/共61页第六页，共61页。第7页/

4、共61页第七页，共61页。细菌细菌(xjn)(xjn)的的营养类型营养类型 腐生菌利用(lyng)无生命的有机化合物(如动植物尸体和残体)为营养物质 寄生菌从生活的寄主体内吸收营养物质 第8页/共61页第八页，共61页。不同营养类型之间的界限不同营养类型之间的界限(jixin)并非绝对：并非绝对：异养型微生物并非绝对异养型微生物并非绝对(judu)不能利用不能利用CO2；自养自养(z yn)型微生物也并非不能利用有机物进行生长；型微生物也并非不能利用有机物进行生长；有些微生物在不同生长条件下生长时有些微生物在不同生长条件下生长时,其营养类型也会发生改变；其营养类型也会发生改变；例如紫色非硫细菌

5、例如紫色非硫细菌(purple nonsulphur bacteria)：没有有机物时，同化没有有机物时，同化CO2， 为为自养型微生物；自养型微生物；有机物存在时，利用有机物进行生长，为有机物存在时，利用有机物进行生长，为异养型微生物异养型微生物；光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物；光能营养型微生物；黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长， 为为化能营养型微生物；化能营养型微生物；微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环

6、境条件变化的适应能力第9页/共61页第九页，共61页。第10页/共61页第十页，共61页。根据根据(gnj)氧与微生物生长的关系可将微生物分为氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧微生物类型微生物类型最适生长的最适生长的O2体积分数体积分数好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧等于或大于等于或大于202一一lO2以下以下有氧或无氧有氧或无氧不需要氧、有氧时死亡不需要氧、有氧时死亡第11页/共61页第十一页，共61页。第12页/共61页第十二页，共61页。第13页/共61页第十三页，共61页。第14页/

7、共61页第十四页，共61页。第15页/共61页第十五页，共61页。1、微生物培养的常用、微生物培养的常用(chn yn)器具及其灭菌器具及其灭菌常用常用(chn yn)的器具：的器具：试管试管(shgun)、瓶子、培养皿等、瓶子、培养皿等1887年，R J Petri 发明 Petri dish第16页/共61页第十六页，共61页。1.1.接种接种(jizhng)(jizhng)针针 2. 2.接种接种(jizhng)(jizhng)环环 3.3.接种接种(jizhng)(jizhng)钩钩 4.5. 4.5.玻璃涂棒玻璃涂棒 6. 6.接种接种(jizhng)(jizhng)圈圈 7. 7.

8、接种接种(jizhng)(jizhng)锄锄 8. 8.小解剖刀小解剖刀第17页/共61页第十七页，共61页。第18页/共61页第十八页，共61页。根据营养物质来源不同根据营养物质来源不同(b tn)划分划分第19页/共61页第十九页，共61页。根据根据(gnj)培养基的物理状态划培养基的物理状态划分分第20页/共61页第二十页，共61页。根据根据(gnj)培养基的用途划分培养基的用途划分第21页/共61页第二十一页，共61页。第22页/共61页第二十二页，共61页。第23页/共61页第二十三页，共61页。同一细菌在不同的培养平板上形成同一细菌在不同的培养平板上形成(xngchng)不同的特征

9、菌落不同的特征菌落第24页/共61页第二十四页，共61页。菌落的特征菌落的特征(tzhng)包括：包括：大小、颜色、透明、表面大小、颜色、透明、表面(biomin)(biomin)状态、质状态、质地、边缘形态、隆起形状等地、边缘形态、隆起形状等第25页/共61页第二十五页，共61页。菌落在固体菌落在固体(gt)(gt)培养基上连成一片的纯培养物培养基上连成一片的纯培养物- -菌菌苔苔第26页/共61页第二十六页，共61页。细菌细菌(xjn)(xjn)在液体培养基中的生长情况在液体培养基中的生长情况菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照第27页/共61页第二十七页，共61页。 细菌(xjn

10、)在半固体培养基中的生长情况1、3：有动力：有动力(dngl)2：无动力：无动力(dngl)第28页/共61页第二十八页，共61页。摇瓶培养摇瓶培养(piyng)（shaking culture）：）：第29页/共61页第二十九页，共61页。第30页/共61页第三十页，共61页。第31页/共61页第三十一页，共61页。第32页/共61页第三十二页，共61页。第33页/共61页第三十三页，共61页。第34页/共61页第三十四页，共61页。（1） 特点特点(tdin)： 死亡速率大于生长速率；死亡速率大于生长速率；菌体开始自溶；菌体开始自溶； 细胞形态多样，染色性改变；细胞形态多样，染色性改变；芽

11、孢成熟芽孢成熟,可作为菌种保藏材料。可作为菌种保藏材料。（2）生产上：）生产上： 掌握发酵时间掌握发酵时间第35页/共61页第三十五页，共61页。第36页/共61页第三十六页，共61页。显微显微(xin wi)记数法（细菌总数）记数法（细菌总数）第37页/共61页第三十七页，共61页。第38页/共61页第三十八页，共61页。第39页/共61页第三十九页，共61页。膜过滤培养膜过滤培养(piyng)(piyng)法（活法（活菌记数）菌记数）当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器，然后将膜转到相应的培养基上

12、进行品通过膜过滤器，然后将膜转到相应的培养基上进行(jnxng)(jnxng)培养，对形培养，对形成的菌落进行成的菌落进行(jnxng)(jnxng)统计。统计。第40页/共61页第四十页，共61页。比浊法（细菌比浊法（细菌(xjn)总数）总数）第41页/共61页第四十一页，共61页。3.群体重量群体重量(zhngling)测测定定4.群体生理指标测定群体生理指标测定如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热等与如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热等与其群体的规模成正相关。其群体的规模成正相关。样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此愈明显，因此(ync)

13、可以借助特定的仪器如瓦可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应的指标。的指标。第42页/共61页第四十二页，共61页。第43页/共61页第四十三页，共61页。第44页/共61页第四十四页，共61页。第45页/共61页第四十五页，共61页。富集培养是微生物学家最强有力的技术手段之一。营养和生理条件的几乎无穷尽的组合形式富集培养是微生物学家最强有力的技术手段之一。营养和生理条件的几乎无穷尽的组合形式(xngsh)可从自然界选择出特定微生物。可从自然界选择出特定微生物。第46页/共61页第四十六页，共61页。第三节第三节 细菌的代谢细菌的代谢

14、(dixi)一、二、三、（自学）一、二、三、（自学）第47页/共61页第四十七页，共61页。大肠杆菌大肠杆菌(d chn n jn)：丙酮酸裂解生成乙酰丙酮酸裂解生成乙酰CoA与甲酸，甲酸在酸性与甲酸，甲酸在酸性(sun xn)条件下可条件下可进一步裂解生成进一步裂解生成H2和和CO2产酸产气产酸产气志贺氏菌：志贺氏菌：丙酮酸裂解丙酮酸裂解(li ji)生成乙酰生成乙酰CoA与甲酸，但不能使甲酸裂解与甲酸，但不能使甲酸裂解(li ji)产生产生H2和和CO2产酸不产气产酸不产气糖发酵实验糖发酵实验第48页/共61页第四十八页，共61页。大肠杆菌大肠杆菌(d chn n jn)：产气气杆菌产气气

15、杆菌(gnjn)：V.P.试验试验(shyn)阳性阳性甲基红试验甲基红试验(shyn)阴性阴性V.P.试验阴性试验阴性甲基红试验阳性甲基红试验阳性Voges-Proskauer 试验试验产气杆菌产气杆菌第49页/共61页第四十九页，共61页。IMViCIMViC试验用于肠道杆菌的鉴定试验用于肠道杆菌的鉴定(jindng)(jindng)细菌细菌 I M V C I M V C大肠杆菌大肠杆菌 + + - - + + - -产气杆菌产气杆菌 - - + + - - + +第50页/共61页第五十页，共61页。第51页/共61页第五十一页，共61页。 一、正常菌群（normal flora） 人体

16、体表以及与外界相通的腔道中分布着一定种类和数量的微生物，它们与人体之间通过长期共存，已经建立起一种相互有利的平衡(pnghng)关系。第52页/共61页第五十二页，共61页。 鼻咽腔 葡萄球菌(p to qi jn)、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等 外耳道葡萄球菌、类白喉(bihu)杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表皮葡萄球菌 口腔(kuqing)甲，丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌 肠道肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等 阴道阴道 大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌 非致病性分枝等

17、 皮肤皮肤葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布 眼结膜眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌 尿道尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌第53页/共61页第五十三页，共61页。条件条件(tiojin)致病菌致病菌致病条件致病条件(tiojin) 正常正常(zhngchng)菌群与宿主间的生态菌群与宿主间的生态平衡被打破，原来不致病的正常平衡被打破，原来不致病的正常(zhngchng)菌群就会对人体产生致病性，菌群就会对人体产生致病性，成为条件致病菌。成为条件致病菌。1、寄居部位的改变、寄居部位的改变2、免疫功能低下、免疫功能低下3、菌群失调、菌群

18、失调第54页/共61页第五十四页，共61页。毒力毒力致病菌的致病性强弱致病菌的致病性强弱(qin ru)程度程度,与侵袭力和毒素有关与侵袭力和毒素有关半数半数(bn sh)致死致死量（量（LD50)半数半数(bn sh)感染感染量量 在规定时间内，通过指定的感染途径，能使一定体重或年龄的某种动物(dngw)半数死亡或感染需要的最小细菌数或毒素量。第55页/共61页第五十五页，共61页。1.侵袭侵袭(qnx)力力致病菌能突破宿主皮肤、粘膜致病菌能突破宿主皮肤、粘膜(zhn m)生理屏生理屏障，障，进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力物质基础物质基础荚荚 膜

19、：抗吞噬膜：抗吞噬(tnsh)和阻挠杀菌物质的和阻挠杀菌物质的作用作用粘附素粘附素：粘附于粘膜上皮细胞上，避免被清除：粘附于粘膜上皮细胞上，避免被清除 侵袭性物质侵袭性物质：有利细菌侵入上皮细胞：有利细菌侵入上皮细胞 有利细菌在组织中扩散有利细菌在组织中扩散第56页/共61页第五十六页，共61页。2.毒素毒素(d s)细菌产生细菌产生(chnshng)的的毒性物质毒性物质内毒素：革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖内毒素：革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖(du tn)组分组分外毒素外毒素：多数为革兰阳性菌产生的毒性物质，常由细：多数为革兰阳性菌产生的毒性物质，常由细菌合成后分泌至细胞外。菌合成后分泌至细胞外。类毒素（类毒素（toxoid）： 外毒素外毒素 经经 0.3-0.4%甲醛甲醛处理，使其毒性完全丧失，但保持抗原性，这种经处理，使其毒性完全丧失，但保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素。处理的外毒素为类毒素。抗毒素（抗毒素（antitoxin）：用类毒素注射动物（如马用类毒素注射动物（如马），动物血清中可获得外毒素的抗体，称为抗毒），动物血清中可获得外毒素的抗体，称为抗毒素（治疗用）。素（治疗用）。第57页/共61页第五十七页，共61页。外