整理细菌的生理

1、精品文档医学微生物学导学教学内容细菌的生理消毒与灭菌授课对象3年制专升本授课学时3学时120分钟教学目标1, 掌握（1）细菌群体生长中对数期和稳定期的特点；（2）细菌合成代谢产物的类型和特点；（3）向消毒灭菌相关的几个重要概念；（4）高压蒸气灭菌法的灭菌条件。2, 熟悉（1）细菌的营养类型；（2）培养基的分类方法和培养基类型；（3）常用的物理火菌法和化学消毒剂。3, 了解（1）细菌的理化性质；（2）细菌的生长繁殖条件；（3）细菌分解代谢的方式；（4）细菌人工培养的方式及用途；（5）各种化学消毒剂的作用机制。教学内容安排1,细菌的生理（65分钟）；2 .消毒火菌（50分钟）；3 .小结（5分钟）

2、。共计120分钟教学重点难点1,细菌的生长繁殖精品文档精品文档2. 细菌合成代谢的产物3. 常用的物理消毒灭菌方法和化学消毒剂4. 细菌的新陈代谢和能量转换教学内容概要细菌的生理细菌的生理活动包括摄取和合成营养物质，进行新陈代谢及生长繁殖。细菌具有独立的生命活动能力，处于适宜的环境条件下，可从外界环境中摄取营养物质，获得能量，具有代谢旺盛、繁殖迅速的特点。细菌代谢过程中，可产生多种对人类的生活及医学实践有着重要意义的代谢产物。研究细菌的生理活动对于了解细菌的新陈代谢以及新陈代谢与致病的关系、设计寻找有关诊断和防治的方法具有重要的理论和实际意义。第一节细菌生长繁殖的规律一、细菌的化学组成细菌的化

3、学组成和其他生物细胞相似，含有包括水、蛋白质、无机盐、糖类、脂类和核酸等成分。水占75%-90%,为细菌的主要组成成分。细菌还含有一些原核细胞型微生物所特有的化学组成，如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨精品文档精品文档基庚二酸、叱咤二较酸等。二、细菌的物理性状（一）光学性质细菌为无色半透明小体。（二）表面积细菌体积微小，表面积相对较大，方利于细菌的内外物质交换。（三）带电现象细菌的固有成分50%-80%是蛋白质，主要为兼性离子氨基酸组成。革兰阳性菌pl为2-3,革兰阴性菌pl为4-5,所以，在弱碱性或近中性环境中细菌均带负电荷，pl越低带负电荷越多。细菌的带电现象与细菌的染色反应、凝集

4、反应和抑菌杀菌作用有着密切关系。（四）半通透性细菌为了利于内外物质交换，有利于营养物质的吸收和代谢产物的排出，其细胞壁和细胞膜都为半通透性。（五）渗透压细菌体内由于含有高浓度的营养物质和无机盐，其渗透压极高，革兰阳,性菌渗透压高达20-25个大气压，革兰阴性菌也有5-6个大气压。细菌一般处于相巾低渗的环境，有坚韧的细胞壁保护不致崩裂。细菌若处于高渗环境中，菌内水分逸出，胞质脱水浓缩，细菌就不能繁殖。第二节细菌的营养与生长繁殖精品文档精品文档一、细菌的营养类型一、细菌的营养类型按照细菌对营养物质的利用情况之差异，把细菌分为自养菌和异养菌两大类。(一)自养菌自养菌(autotroph)也称自营菌，

5、以简单的无机物为原料，通过利用无机物的氧化或通过光合作用获得营养和能量，合成菌体成分。(二)异养菌异养菌(heterotroph)也称异营菌，必须利用多种有机物为原料才能合成菌体成分。此类细菌包括腐生菌(saprophyte)和寄生菌(parasite)。腐生菌以无生命的动、植物尸体及腐败食物获得营养；寄生菌靠寄生于活的机体内,从宿主的机体内直接获得营养口旧有的病原菌都属异养菌I。二、细菌的营养物质及生长繁殖的条件营养物质、能量和适宜的环境是细菌生长繁殖的必备条件。营养物质细菌生长需要的营养物质，包括水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。(二)氢离子浓度(pH值)每种细菌都有一个可生长的pH值范

6、围以及最适生长的pH值。|多数病原菌最适pH精品文档精品文档值范围为7.2-7.6,在宿主体内极易生存。（三）温度细菌细胞生长的温度极限为7-90c。各类细菌对温度的要求不一，借此将细菌分为： 嗜冷菌，其生长范围为5-30c,最适生长为10-20c； 嗜温菌，生长范围为10-45C,最适20-40c； 嗜热菌，生长范围为25-95c,在56-60c生长最好。（四）气体根据细菌代谢时对分子氧的需要与否，可以将细菌分为4类。1 .专性需氧菌具有完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长，如结核分枝杆菌、霍乱弧菌。2 .微需氧菌在低氧压环境下（5%-6%）生长最好，氧

7、浓度10%对其有抑制作用，如空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。3 .兼性厌氧菌兼有需氧呼吸和无氧发酵2种功能，不论在有氧或无氧环境中都能生长，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此类。4 .专性厌氧菌缺乏完善的呼吸酶系统，利用氧以外的其他物质作为受氢体，只能在无氧环境中进行发酵。在游园氧存在时，不但不能利用分子氧，且还将受其毒害，甚至死止,如破伤风梭菌、脆弱类杆菌。（五）渗透压一般培养基的盐浓度和渗透压对大多数细菌是安全的，少数细菌如嗜盐菌需要在高浓度（3%的NaCl环境中生长。精品文档精品文档三、细菌生长繁殖的规律(一)细菌个体的生长繁殖细菌分裂数量增倍所需的时间称为代时。细菌的代时决定于细菌的种类，

8、又受环境条件的影响。细菌代时一般为20-30min。个别细菌较慢，如结核分枝杆菌代时为18-20h,梅毒螺旋体为33h。细菌群体的生长繁殖将一定数量的细菌接种于适宜的液体培养基中，连续定时取样检查活菌数，可发现其生长过程的规律性。以培养时间为横坐标，培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘出一条生长曲线(图3-1)。根据生长曲线，细菌的群体生长繁殖可分为4期。1.迟缓期(lagphase)细菌进人新环境后有一个短暂适应阶段。该期细菌体积增大，代谢活跃，为细菌的分裂繁殖合成|积累充足的酶、能量及中间代谢产物|；此期分裂迟缓，繁殖极少。迟缓期因菌种、接种菌量、菌龄以及营养物质等不同而长短不一，一般为1-

9、4h。2-HKt数期(logarithmicphase)又称指数期。细菌在该期生长迅速。活菌数以比较稳定的几何级数增长，生长曲线图上细菌数的对数呈直线上升，达顶峰状态。其细菌的形态、染色性、生理活性均较典型，对外界环境因素的作用敏感，|因此，研究细1T的形态染色、生化反应、药物敏感试验等生物学性状，应选用该期的细菌。一般细菌对一期在培养后的第8-l8h13.1急定期(stationaryphase)由于培养基中营养物质消耗、有害代谢产物积聚，该期细菌繁殖速度渐减，死亡数渐增，细菌增殖数与死亡数渐趋平衡。细菌形态、染色性和生理性状常有改变。一些细菌的芽胞、外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生

10、。精品文档精品文档4.衰亡期(dechnephase)稳定期后细菌繁殖越来越慢，死亡菌数越来越多，活菌数越来越少。活菌数与培养时间成反比关系，该期细菌形态显著改变，出现衰退型或菌体自溶，难以辨认；生理代谢活动趋于停滞。因此陈旧培养的细菌难以鉴定。细菌群体生长各期的比较时期特点迟缓期Lag对数期Log稳定期Stationary衰亡期Decline活菌数量稳定，增加少对数增长维持平衡逐步减少生长速率迟缓最大速率速率降低死亡增加细胞代谢非常活跃活性高且稳定活性稳定活性降低适用范围初期培养形态染色药物敏感保存菌种产生外毒素、抗生素、芽胞等一般不用于研究细菌生长曲线只有在体外人工培养的条件下才能观察到。

11、在自然界或人类、动物体内繁殖时，受环境因素和机体免疫因素的多方面影响，不可能出现在培养基中那样典型的生长曲线。了解细菌生长规律，以便人为精品文档精品文档地改变培养条件，调整细菌的生长繁殖阶段，更有效地利用对人类有益的细菌。如在细菌培养过程中，不断地更新培养液及对需氧菌进行通气加氧，使细菌长时间处于生长旺盛的对数期，这种培养称为连续培养。第三节细菌的新陈代谢一、分解代谢产物,糖的分解代谢产物蛋白质的分解代谢产物二、合成代谢产物与致病性有关的代谢产物1 .热原质（Pyrogen）或称致热原，是细菌合成的一种物质，极微量注人人或动物体内即能引起发热反应，故名热原质。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，

12、热原质为其细胞壁的脂多糖，即内毒素。热原质耐高热，|高压蒸气灭菌（121C经20min）不被破坏。玻璃器皿须加热180C经4h或250经45min或650c经1min才能破坏热原质。2 .毒素（toxin）毒素是病原菌在代谢过程中合成和（或）释放的对机体有毒害作用的物质，包括内毒素和外毒素。内毒素（endotoxin）即革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，其毒性成分为脂质a,在|菌体|精品文档精品文档死亡崩解后释放出来外毒素（exotoxin）是由革兰阳性菌及少数革兰阴性菌在生长代谢过程中释放至菌体外的蛋白质，具有外疫原性强、毒性强、作用特异性强|的特点。外毒素与内毒素的主要区别区别要点外毒素内毒素来源G极部分G-菌主要为G-菌存在部位由活菌分泌到菌外少数是细菌崩解后释放细胞壁组分细菌崩解后释放化学成分蛋白质脂多糖LPS/脂寡糖LOS稳定性差，6080c30min灭活好，180c4h才被破坏毒性作用强，对组织器官有选择性毒害效应，引起特殊临床表现较弱，各菌的毒性效应大致相同，引阐发热、白细胞效应、微循环障碍、DIC、休克甚至死亡等抗原性强；可刺激机体产生抗毒素；甲醛处理可脱毒形成