医学微生物学：第二章 细菌的生理

第二章细菌的生理医学微生物学第一节细菌的理化性状一、细菌的化学组成

水、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2～3、G-pI为4～5

半透性：CW、CM选择性通透

内部渗透压高：G+20～25个大气压，G-5～6个大气压营养物质水碳源（糖）氮源（氨基酸蛋白胨）无机盐生长因子重要溶剂菌体成分能源菌体成分原料某些菌需之菌体及酶的组分能量储存及转运调节渗透压与繁殖及致病相关一、细菌的营养物质

第二节细菌的营养与生长繁殖二、细菌摄取营养物质的机制被动扩散主动转运系统

1.ABC转运

2.离子偶联转运

3.基团转移

4.特异性转运第二节细菌的营养与生长繁殖三、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，病原菌都是异养菌。第二节细菌的营养与生长繁殖四、影响细菌生长的环境因素1.营养物质2.氢离子浓度(pH)

多数病原菌最适pH为7.2~7.63.温度多数病原菌最适37℃4.气体（1）专性需氧菌eg:结核分枝杆菌（2）微需氧菌低氧：5－6％，大于10％不生长eg:空肠弯曲菌、幽门螺杆菌（3）兼性厌氧菌大多数病原菌（4）专性厌氧菌eg:破伤风梭菌、脆弱类杆菌厌氧菌为什么不能在有氧的环境中生长？原因：缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶或氧化还原电势高的呼吸酶类。5.渗透压嗜盐菌需适量的氯化钠如：副溶血性弧菌需

3％氯化钠五、细菌的生长繁殖1方式：二分裂无性繁殖方式（一）细菌个体的生长繁殖

代时：细菌分裂数量倍增所需的时间。一般为20-30min

例外：TB18-20h（二）细菌群体的生长繁殖（生长曲线）（1）迟缓期

1－4h（2）对数期

8－18h（3）稳定期（4）衰退期细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢

营养物质分解和转化为能量的过程：分解代谢

所产生的能量用于细胞组分的合成：合成代谢第三节细菌的新陈代谢1、EMP途径（糖酵解）2、磷酸戊糖途径3、需氧呼吸:以分子氧为受氢体的代谢过程

1分子葡萄糖产生38分子ATP4、厌氧呼吸:以其他无机物为受氢体的代谢过程

1分子葡萄糖产生2分子ATP一、细菌的能量代谢第三节细菌的新陈代谢第三节细菌的新陈代谢分解代谢：

营养物质分解和转化为能量的过程合成代谢：

几种简单的前体+能量

用于细胞组分的合成

细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢一、分解代谢产物和生化反应细菌对糖、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称为细菌的生化反应。糖发酵试验

大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气；

伤寒沙门菌不分解乳糖吲哚试验

大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚。甲基红试验VP试验IMViC试验I

：吲哚试验M：甲基红试验Vi：VP试验C：枸橼酸盐利用实验常用于鉴定肠道杆菌如大肠埃希菌++--

产气杆菌--++（二）合成代谢产物及其在医学上的意义（1）热原质（pyrogen）／致热原a)概念：热原质是细菌合成的、可引起人／动物发生发热反应的物质。多数G－菌的热原质:LPS第三节细菌的新陈代谢b)性质：耐高温、压力蒸气灭菌不被破坏250℃干烤吸咐剂／特殊石棉滤板蒸馏法（2）毒素与侵袭性酶a)毒素内毒素：外毒素：G－菌LPS，菌体死亡崩解后游离出来。多数G＋菌，少数G－菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质。第三节细菌的新陈代谢可去除热原质b)侵袭性酶透明质酸酶、链激酶、链道酶等（3）色素a)水溶性色素：b)脂溶性色素：铜绿假单胞菌金黄色葡萄球菌第三节细菌的新陈代谢（4）抗生素大多由真菌和放线菌产生（5）细菌素某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。（6）维生素大肠埃希菌：VitB、VitK第三节细菌的新陈代谢

代谢产物的实际意义:供鉴别细菌的代谢产物

细菌的生化反应细菌的色素：颜色、性质（水溶性脂溶性）

细菌素与致病性有关的代谢产物

毒素、侵袭性酶、热原质供治疗用的代谢产物

抗生素、维生素第三节细菌的新陈代谢一、培养细菌的方法1.条件：充足适宜的营养，合适酸碱度及渗透压，适宜的温度和气体环境等2.分离培养：菌落：单个细菌生长后形成的肉眼可见的细菌集团.

纯培养：第四节细菌的人工培养第四节细菌的人工培养二、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四节细菌的人工培养三、细菌在培养基中生长情况

1、液体培养基：均匀浑浊、沉淀、菌膜多用于增菌第四节细菌的人工培养2、固体培养基：含1-2%琼脂

用于分离鉴定细菌-----纯种第四节细菌的人工培养光滑型（S型菌落）粗糙型（R型菌落）黏液型（M型菌落）3、半固体培养基：含0.3-0.5%琼脂第四节细菌的人工培养有鞭毛细菌：

扩散生长，周围浑浊。无鞭毛细菌：

沿穿刺线生长，周围透明。用于检测细菌的动力和保存菌种四、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一、消毒灭菌的常用术语第五节抑制杀灭微生物的理化因素消毒(disinfection)杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。灭菌(sterilization)

杀灭物体上所有微生物的方法。防腐(antisepsis)

防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。清洁(cleaning)无菌(asepsis)和无菌操作消毒、灭菌的方法一般可分为：物理方法化学方法热力灭菌法辐射杀菌法滤过除菌法干燥和低温抑菌法等第五节抑制杀灭微生物的理化因素二、物理消毒灭菌法

（一）热力灭菌法

1.干热灭菌法

焚烧：直接点燃或焚烧炉内焚烧烧灼：直接火焰灭菌

干烤：利用干烤箱灭菌171℃1h或160℃2h/121℃16h

红外线：热效应电磁波1～10μm最强烧灼灭菌干烤箱2、湿热灭菌法：①巴氏消毒法（pasteurization）：61.1~62.8℃30min或71.7℃15~30s用于酒类、牛奶的消毒。②煮沸法2%碳酸氢钠100℃，5-10min；加入2%碳酸氢钠沸点为105℃,防金属物品生锈。④间歇蒸汽灭菌法100℃，15-30min，37℃过夜（3次）③流动蒸汽消毒法

100℃，15-30min⑤压力蒸汽灭菌法压力：103.4kPa（1.05kg/cm2）

温度：121.3℃时间：15-20min

灭菌效果最好。用于一般培养基、生理盐水、手术敷料等耐高温、耐湿物品的灭菌。⑥预真空压力蒸汽灭菌法压力蒸汽灭菌效果检查3M环氧乙烷嗜热脂肪杆菌芽孢菌片同一温度，湿热好于干热

①菌体蛋白易凝固②穿透力大③水由气态变为液态时释放潜热潜热1g水540卡㈡辐射杀菌法1、紫外线:紫外线DNAT-T二聚体波长:240-300nm，

265-266nm最强DNA不能复制与转录变异与死亡紫外线杀菌特点：穿透力弱；只能杀死细菌的繁殖体，不能杀死细菌的芽胞。常用于空气或不耐热物品的表面消毒。3、微波机制：干扰DNA的合成、破坏细胞膜、产生H2O2等特点：穿透力强，不升高温度;用途：大量一次性医用塑料制品、食品、药品、生物制品的消毒。2、电离辐射:包括β射线和γ射线(三）滤过除菌法:使用孔径0.22μm或0.45μm的滤膜。用于血清、毒素、抗生素、空气等的除菌。(四）干燥与低温抑菌法:干燥法：保存食物低温：保存菌种。常用冷冻真空干燥法。三、化学消毒灭菌法（一）杀菌机制

1、促进菌体蛋白变性或凝固

2、干扰细菌酶系统及代谢

3、损伤菌细胞膜消毒剂的主要种类类别作用机制常用种类酚类蛋白变性，细胞膜损伤石炭酸醇类蛋白变性乙醇氧化剂氧化、蛋白沉淀高锰酸钾、过氧乙酸、碘酒重金属盐氧化、蛋白酶变性红汞、硫柳汞表面活性剂蛋白变性，细胞膜损伤新洁而灭染料干扰氧化、抑制繁殖龙胆紫酸碱类破坏膜、壁，蛋白凝固醋酸、生石灰烷化剂蛋白质、核酸烷基化环氧乙烷（二）根据杀菌能力分类

1、高效消毒剂

范围:杀灭所有微生物（包括芽胞）适用：不耐热，但要进入人体内部物品

2、中效消毒剂

范围:杀灭细菌繁殖体、真菌及大多数病毒适用：不耐热，但要进入人体带菌部位物品

3、低效消毒剂

范围:杀灭多数细菌繁殖体、部分真菌及病毒适用：物体及机体表面四、消毒灭菌的运用医疗器械物品的消毒灭菌室内空气消毒灭菌：紫外线、滤过除菌；化学消毒剂喷雾、熏蒸手和皮肤消毒：75%乙醇、2%碘酊、0.5%洗必泰黏膜消毒：3%H2O2、0.1%高锰酸钾等、0.5%洗必泰饮水：氯气、漂白粉病人的排泄物：等量的20%漂白粉、5%石炭酸或2%来苏儿搅拌均匀，作用2小时五、影响消毒灭菌效果的因素1、微生物种类；2、微生物的物理状态；3、微生物的数量；4、消毒剂性质、浓度与作用时间；5、温度：温度升高提高消毒效果6、pH；7、有机物。传统分类

据生物学性状分类2.种系分类法(phylogenicclassification)

自然分类法

(naturalclassification)

以细菌的发育进化关系为基础第六节细菌的分类（自学）一、细菌的分类原则与层次：

分类层次与单位：域(Domain) 属(Genus)

门(Phyllum) 种(Species)