第2章 細菌生理的檢驗

1、第二章 細菌生理的檢驗學(xué)習(xí)目標簡述細菌生長繁殖的條件、繁殖速度和方式以及細菌的群體生長規(guī)律；簡述與醫(yī)學(xué)有關(guān)的細菌合成代謝產(chǎn)物及其意義；說出培養(yǎng)基的概念及培養(yǎng)基制備的一般程序；描述細菌的一般培養(yǎng)法及在培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象，舉例說明常用培養(yǎng)基的類型；列表比較主要細菌生化反應(yīng)試驗所用培養(yǎng)基、分解底物、反應(yīng)結(jié)果及觀察結(jié)果時所需試劑或指示劑。細菌的生理概念：研究細菌的營養(yǎng)、代謝、生長繁殖與生命活動的規(guī)律細菌的代謝產(chǎn)物：毒素、色素、抗生素等第一節(jié) 細菌的生長繁殖與代謝1、細菌的化學(xué)組成和物理性狀高富帥？矮窮挫？土肥圓？白富美？了解特性，為檢驗服務(wù)水水75-90%75-90%蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)蛋白質(zhì)、糖類、脂

2、質(zhì)核酸、無機鹽核酸、無機鹽肽聚糖、胞壁酸、肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、磷壁酸、D型型AA、DAP、吡啶二羧酸吡啶二羧酸化學(xué)組成組分組分所占比重所占比重存在形式存在形式主要功能主要功能水水細菌重量70-90%結(jié)合水參與有機物組成游離水溶媒，參與各種生理活動蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)固形成分40-80%簡單蛋白細胞結(jié)構(gòu)的基本物質(zhì)、酶組分，參與各種生命活動復(fù)合蛋白核酸核酸干重3%DNA遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)RNA參與控制蛋白質(zhì)的生物合成糖類糖類固形成分10-30%復(fù)雜組分細菌細胞壁、莢膜等結(jié)構(gòu)游離形式貯藏性能源脂類脂類固形成分1-7%脂肪酸、磷脂等各種膜成分，細胞壁成分，能源性物質(zhì)維生素維生素維生素B族輔酶前體化學(xué)組分(ch

3、emicalcomponents)物理性狀表面積表面積體積小、表面積大體積小、表面積大細胞壁、膜有半透性細胞壁、膜有半透性半透性半透性帶電現(xiàn)象帶電現(xiàn)象G+菌菌 pI23G-菌菌 pI45中性環(huán)境帶負電中性環(huán)境帶負電光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)半透明半透明布朗運動布朗運動原地顫動原地顫動2、細菌生長繁殖的條件營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)水水碳源碳源（糖）（糖）氮源氮源（氨基酸（氨基酸 蛋白胨蛋白胨）無機鹽無機鹽生長生長因子因子重要溶劑菌體成分能源菌體成分原料某些菌需之菌體及酶的組分能量儲存及轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)滲透壓與繁殖及致病相關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)酸堿度多數(shù)病原菌的最適PH為7.27.6。個別細菌比較特殊，如：霍亂弧菌的最適PH值為8.4

4、9.2，結(jié)核分枝桿菌的最適PH值則為6.56.8。溫度對細菌的生長速度影響最大l致病菌一般35（為什么？），過高殺菌，過低抑菌細菌以此分為：l嗜冷菌：-5-30最適10-20l嗜溫菌：10-50最適20-40l嗜熱菌：25-80最適50-60主要指氧和二氧化碳，多數(shù)細菌利用自身代謝過程中產(chǎn)生的二氧化碳已能滿足需要，某些細菌如腦膜炎奈瑟菌初次分離時，必須供給5%10%二氧化碳才能生長。l獲得方法：燭缸法、CO2培養(yǎng)箱對氧氣要求：l專性需氧菌l專性厭氧菌:缺乏過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等l兼性厭氧菌l微需氧菌：低氧環(huán)境（5%-6%）菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均勻渾濁均勻渾濁對照對照3、細菌生

5、長繁殖的方式l無性二分裂方式無性二分裂方式細菌個體的生長繁殖鏈球菌鏈球菌八疊球菌八疊球菌葡萄球菌葡萄球菌細菌個體的繁殖速度細菌分裂一代所需要的時間隨細胞種類不同而異，但總體看，細胞的繁殖速度很快。大多數(shù)經(jīng)2030分鐘分裂一次，經(jīng)1824小時在固體培養(yǎng)基上可見細菌的菌落。少數(shù)細菌的繁殖較慢，如結(jié)核分枝桿菌1820小時才分裂一次。細菌生長繁殖的規(guī)律4、細菌的新陳代謝 細菌的新陳代謝細菌的新陳代謝(metabolism)是指菌體細是指菌體細胞內(nèi)分解代謝與合成代謝的總和，其顯著胞內(nèi)分解代謝與合成代謝的總和，其顯著特點是特點是 代謝旺盛和代謝類型的多樣化代謝旺盛和代謝類型的多樣化 比表面積比表面積（表面

6、積（表面積/體積）：體積）： 人人 0.024 細菌細菌5000 名詞名詞：分解代謝分解代謝 (catabolism) 合成代謝合成代謝 (anabolism) 含義見書p19 主要以糖類為底物，通過氧化或酵解主要以糖類為底物，通過氧化或酵解釋放能量，并以高能磷酸鍵的形式（釋放能量，并以高能磷酸鍵的形式（ADP、ATP）儲存起來。）儲存起來。能量的代謝能量的代謝糖類的分解 胞外酶胞外酶 需氧需氧 TCAC：CO2、H2O多糖多糖 單糖單糖 丙酮酸丙酮酸 厭氧厭氧 酸、醛、醇、酮等酸、醛、醇、酮等糖發(fā)酵試驗不同細菌分解不同細菌分解糖類的能力和糖類的能力和代謝產(chǎn)物不同。代謝產(chǎn)物不同。乳糖：大腸埃乳

7、糖：大腸埃希菌可分解，希菌可分解，而致病性腸道而致病性腸道桿菌則不能。桿菌則不能。VP試驗陰性陰性陽性陽性大腸桿菌：大腸桿菌：產(chǎn)氣桿菌：產(chǎn)氣桿菌：+分解葡萄糖分解葡萄糖二分子丙酮酸二分子丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇二乙酰二乙酰胍基化合物胍基化合物（紅色沉淀）（紅色沉淀）陽性陽性陰性陰性對照對照大腸桿菌：大腸桿菌：+產(chǎn)氣桿菌：產(chǎn)氣桿菌：葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基乙酰甲基甲醇甲醇中性中性PH5.4PH5.4甲基紅試驗 胞外酶胞外酶 脫氨基酶脫氨基酶 NH3 +酸酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 短肽、短肽、AA 脫羧基酶脫羧基酶 胺胺+CO2蛋白質(zhì)的分解陽陽性性大腸桿菌：大腸桿菌：+產(chǎn)氣桿菌：產(chǎn)氣桿菌：色氨

8、酸色氨酸吲哚吲哚 +二甲基氨基苯甲醛二甲基氨基苯甲醛 玫瑰吲哚玫瑰吲哚 H2S試驗乙型副傷寒沙門乙型副傷寒沙門氏菌和變形桿菌氏菌和變形桿菌含硫氨基酸含硫氨基酸硫化氫硫化氫遇鐵或鉛遇鐵或鉛硫化物硫化物苯丙氨酸脫氨酶試驗苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸脫氨酶脫氨酶氨基氨基苯丙酮酸苯丙酮酸氯化鐵試劑氯化鐵試劑綠色反應(yīng)綠色反應(yīng)細菌對其他物質(zhì)的分解有機物無機物枸櫞酸利用試驗枸枸唯一碳源，唯一碳源，銨銨N源，生源，生氨，堿性，為氨，堿性，為陽陽 大腸桿菌：大腸桿菌：產(chǎn)氣桿菌：產(chǎn)氣桿菌：+吲哚（I）、甲基紅（M）、VP（V）、枸櫞酸鹽利用（C）四種實驗常用于鑒定腸道桿菌，合稱為IMViC實驗。l以上示例中可

9、知：大腸埃希菌：“ ”產(chǎn)氣腸桿菌：“ ” I M Vi C試驗試驗 大腸埃希菌大腸埃希菌 + + - - 產(chǎn)氣腸桿菌產(chǎn)氣腸桿菌 - - + + 合成代謝產(chǎn)物與致病有關(guān) 熱原質(zhì)（pyrogen） 毒素（toxin） 侵襲性酶類與鑒別有關(guān) 色素與抗菌有關(guān) 細菌素 抗生素與生長有關(guān) 維生素利菌也利人熱原質(zhì)許多革蘭陰性菌以及某些革蘭陽性菌能產(chǎn)生一種多糖，注入人或動物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)，故名熱原質(zhì)。l熱原質(zhì)耐高熱，高壓蒸汽滅菌（121，20）不能使其破壞，加熱（1804h;25045;6501）才使熱原質(zhì)失去作用。熱原質(zhì)可通過一般細菌濾器，但沒有揮發(fā)性，所以，除去熱原質(zhì)最好的方法是蒸餾。藥液、水等被細菌

10、污染后，即使高壓滅菌或經(jīng)濾過除菌仍可有熱原質(zhì)存在，輸注機體后可引起嚴重發(fā)熱反應(yīng)。生物制品或注射液制成后除去熱原質(zhì)比較困難，所以，必須使用無熱原質(zhì)水制備。毒素與侵襲性酶類毒素與酶：細菌可產(chǎn)生內(nèi)、外毒素及侵襲性酶，與細菌的致病性密切相關(guān)。l內(nèi)毒素（Endotoxin）即革蘭氏陰性菌細胞壁的脂多糖，其毒性成分為脂質(zhì)A。菌體死亡崩解后釋放出來。外毒素(Exotoxin)是由革蘭氏陽性菌及少數(shù)革蘭氏陰性菌在生長代謝過程中釋放至菌體外的蛋白質(zhì)。具有抗原性強、毒性強、作用特異性強的突出特點。l某些細菌可產(chǎn)生具有侵襲性的酶，能損傷機體組織，促進細菌的侵襲、擴散，是細菌重要的致病因素，如鏈球菌的透明質(zhì)酸酶等。色

11、素（Pigment）色素：有些細菌能產(chǎn)生色素，對細菌的鑒別有一定意義。l 水溶性色素，能擴散至培養(yǎng)基或周圍組織，如綠膿桿菌產(chǎn)生的綠膿色素使培養(yǎng)基或膿汁呈綠色。l脂溶性色素，不溶于水，僅保持在菌落內(nèi)使之呈色而培養(yǎng)基顏色不變，如金黃色葡萄球菌色素。細菌色素的產(chǎn)生需一定條件（營養(yǎng)豐富、氧氣充足、溫度適宜），無光合作用，對細菌的功能尚不清。抗生素（Antibiotic）抗生素:某些微生物代謝過程中可產(chǎn)生一種能抑制或殺死某些其他微生物其他微生物或癌細胞的物質(zhì)，稱抗生素。抗生素多由放線菌和真菌產(chǎn)生，細菌僅產(chǎn)生少數(shù)幾種，如多粘菌素（Polymyxin）、桿菌肽(Bicitracin)等。細菌素（Bactericin）細菌素:某些細菌能產(chǎn)生一種僅作用于有僅作用于有近緣關(guān)系的細菌近緣關(guān)系的細菌的抗菌物質(zhì)，稱細菌素。細菌素為蛋