第二章细菌的生理

第1页，共31页，2023年，2月20日，星期一第一节细菌的理化性状第2页，共31页，2023年，2月20日，星期一一、细菌的化学组成二、细菌的物理性状

菌体半透明

表面积大

带电现象

半透性

内部渗透压高包括水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。第3页，共31页，2023年，2月20日，星期一第二节

细菌的营养与生长繁殖第4页，共31页，2023年，2月20日，星期一一、细菌营养类型自养菌（autotroph）

以无机物或光合作用为能源。异养菌（heterotroph）

以有机物为原料合成菌体成分，大部分病原菌都是异养菌。第5页，共31页，2023年，2月20日，星期一二、细菌的营养物质

生长因子无机盐氮源碳源水第6页，共31页，2023年，2月20日，星期一水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与

代谢均需有水才能进行。氮源：来源于氨基酸、蛋白质等，合成菌体

成分。碳源：来源于糖类，提供能量。无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。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7页，共31页，2023年，2月20日，星期一三、细菌摄取营养物质的机制被动扩散

物质的浓度梯度主动转运系统

1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统

2.化学渗透驱使转运系统

3.基团转移：转运过程中发生磷酸化，并将营养物转运与能量代谢相结合。第8页，共31页，2023年，2月20日，星期一四、影响细菌生长的环境因素

1.营养物质：营养物质充足，比例合适。

2.

氢离子浓度（pH）：pH7.2~7.6

3.

温度：37℃。嗜冷菌，嗜热菌，嗜温菌

4.气体：不同的细菌对气体的需求有所差异。

专性需氧菌微需氧菌兼性厌氧菌专性厌氧菌

5.渗透压第9页，共31页，2023年，2月20日，星期一专性需氧菌：具有完善的呼吸系统，需要氧分子作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧的环境下生存。如结核杆菌。

微需氧菌：在低氧压（5%`6%）生长最好，氧浓度

≻10%对其有抑制作用。如幽门螺杆菌。

兼性厌氧菌：兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧或无氧环境中都能生长，但以有氧时生长较好。如葡萄球菌。专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧环境中进行发酵。如破伤风杆菌。

第10页，共31页，2023年，2月20日，星期一专性厌氧菌厌氧生长的机制

1.缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶

---细胞色素和细胞色素氧化酶只能在120mV以下的Eh时生长。2.缺乏分解有毒氧基团的酶---超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶或过氧化物酶。

2O2-+2H+H2O2+O2H2O22H2O+O2SOD过氧化氢酶第11页，共31页，2023年，2月20日，星期一五、细菌的生长繁殖

1.细菌个体的生长繁殖：繁殖方式：二分裂繁殖，无性繁殖。繁殖速度：20~30分钟/代

---细菌分裂、数量倍增所需要的时间。2.细菌群体的生长繁殖：细菌生长曲线代时第12页，共31页，2023年，2月20日，星期一第13页，共31页，2023年，2月20日，星期一

细菌生长曲线活菌数的对数细菌生长时间（小时）01552010255.57.08.07.59.58.59.06.56.0105.035304540迟缓期：细菌的适应阶段。该期菌体增大，代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。衰亡期：死菌数活菌数，细菌形态显著改变，生理代谢活动趋于停滞。稳定期：细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。细菌的形态、染色性、生理性状有所改变。生成芽胞、外毒素、抗生素等代谢产物。对数期：生长迅速，菌数急剧上升，细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型。衰亡期对数期稳定期迟缓期第14页，共31页，2023年，2月20日，星期一迟缓期：细菌的适应阶段。该期菌体增大，代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。对数期：生长迅速，菌数急剧上升，细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型。稳定期：细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。细菌的形态、染色性、生理性状有所改变。生成芽胞、外毒素、抗生素等代谢产物。衰亡期：死菌数活菌数，细菌形态显著改变，生理代谢活动趋于停滞。第15页，共31页，2023年，2月20日，星期一第三节细菌的新陈代谢和能量转换

第16页，共31页，2023年，2月20日，星期一一、细菌的能量代谢

发酵：以有机物为受氢体的生物氧化过程。

EMP途径2ATP

磷酸戊糖途径

呼吸：以无机物为受氢体的生物氧化过程。

需氧呼吸—以分子氧为受氢体38ATP

厌氧呼吸—以其他无机物为受氢体2ATP

第17页，共31页，2023年，2月20日，星期一二、细菌的代谢产物

1.分解代谢产物和细菌的生化反应

糖发酵试验：葡萄糖甲酸

CO2+H2

VP试验：

葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇二乙酰

甲基红试验：葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇

枸橼酸盐利用试验：枸橼酸盐碳酸盐铵盐氨

吲哚试验：色氨酸吲哚+对二甲基氨基苯甲醛红色

硫化氢试验：含硫氨基酸硫化氢+Fe2+/Pb2+

黑色

尿素酶试验：尿素氨

第18页，共31页，2023年，2月20日，星期一糖发酵试验(fermentatontest)培养基中预先加入溴甲酚紫[5．2（黄色）-6．8（紫色）]，当发酵产酸时，可使培养基由紫色变为黄色。

第19页，共31页，2023年，2月20日，星期一LactosefermemtationglucosefermemtationH2S＋＋--＋---＋＋＋＋第20页，共31页，2023年，2月20日，星期一

-+VP（Voges-Proskauer）试验某些细菌在葡萄糖蛋白胨水培养基中能分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸缩合，脱羧成乙酰甲基甲醇，后者在强碱环境下，被空气中氧氧化为二乙酰，二乙酰与蛋白胨中的胍基生成红色化合物。

第21页，共31页，2023年，2月20日，星期一

－++-第22页，共31页，2023年，2月20日，星期一

UreaseTest

尿素酶试验：H2SProduction硫化氢试验第23页，共31页，2023年，2月20日，星期一2.合成代谢产物及其在医学上的意义

热原质（pyrogen）：细菌合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。G-菌细胞壁脂多糖；耐高温；121，20min不被破坏；250高温干烤才能破坏热原质。蒸馏法可除去热原质。

毒素（toxin）:

外毒素—G+菌、少数G-菌产生的、释放到菌体外的蛋白质。重要的致病物质。

内毒素—G-菌细胞壁脂多糖，菌体死亡崩解后游离出来。重要的致病物质。

第24页，共31页，2023年，2月20日，星期一

色素：有助于鉴别细菌；水溶性色素；脂溶性色素。

抗生素：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。多由放线菌和真菌产生。

细菌素：某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质。

仅对亲缘关系近的细菌有杀伤作用。

维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需用外，还能分泌至周围环境中。维生素B,K.第25页，共31页，2023年，2月20日，星期一第26页，共31页，2023年，2月20日，星期一第四节细菌的人工培养第27页，共31页，2023年，2月20日，星期一一、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

厌氧培养基第28页，共31页，2023年，2月20日，星期一SS平板－分离肠道病原菌的强选择培养基成分和作用：基础培养基：提供氮源和碳源胆盐、枸橼酸钠、煌绿：可抑制肠道非致病菌的生长，而对肠道致病菌抑制作用弱。乳糖，中性红（pH6.8-8.0，红→橙黄）：致病菌不分解乳糖，但分解蛋白胨产生碱性物质→菌落淡黄色。其成分除了有必要的胨，牛肉膏等氮、碳源外，其他则为选择性抑制剂和缓冲剂。硫代硫酸钠有助于大肠埃希菌的着色，枸橼酸铁能缓解某些药物对病原菌的毒性作用，同时与细菌产物起反应呈黑色菌落，中性红指示剂可把分解乳糖和不分解乳糖的细菌鉴别开，故此具有选择性鉴别作用。第29页，共31页，20