第2章細(xì)菌的生理

1、第一篇 細(xì)菌學(xué)第2章 細(xì)菌的生理第二章 細(xì)菌的生理2021-12-212X細(xì)菌的化學(xué)組成w水、無機(jī)鹽類、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)和核酸等。w原核生物特有的化學(xué)成分：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸。X細(xì)菌的物理性狀w折光性，細(xì)菌為半透明體。w體積微小，表面積大。w帶電現(xiàn)象w半透性w菌體內(nèi)為高滲透壓。第一節(jié) 細(xì)菌的理化性狀第一篇 細(xì)菌學(xué)第2章 細(xì)菌的生理第二節(jié) 細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖2021-12-214一 細(xì)菌的兩種營養(yǎng)類型：X 自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌：以簡單的無機(jī)物為原料，合成菌體成分。X 異養(yǎng)菌異養(yǎng)菌：以多種有機(jī)物為原料，合成菌體成分并獲得能量。 腐生菌：以動植物尸體、腐敗食物作為營養(yǎng)物質(zhì)。 寄生菌：須從宿主體內(nèi)的有

2、機(jī)物質(zhì)中獲得營養(yǎng)和能量，大部分病原菌屬寄生菌。2021-12-215二 細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)X水X碳源X氮源X無機(jī)鹽：構(gòu)成有機(jī)化合物，成為菌體成分；酶的組成部分；參與能量的儲存和轉(zhuǎn)運(yùn)；調(diào)節(jié)滲透壓；某些與細(xì)菌致病性和生長繁殖密切相關(guān)。X生長因子:某些細(xì)菌生長所必需但自身不能合成，必須由外界供給的物質(zhì)。2021-12-216三 細(xì)菌攝取營養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制X被動擴(kuò)散X主動轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)依賴于周漿間隙結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)化學(xué)滲透驅(qū)使轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)基團(tuán)轉(zhuǎn)移2021-12-217四 影響細(xì)菌生長的環(huán)境因素1. 營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機(jī)鹽、蛋白胨(或氨基酸)和糖類，有些需生長因子（某些細(xì)菌生長必需的，但其本身不能合成的營養(yǎng)物質(zhì)）。2.

3、酸堿度：pH7.2pH7.6，但霍亂弧菌適宜pH8.0pH9.2，結(jié)核桿菌適宜pH6.5pH6.8.2021-12-2183. 溫度：大多數(shù)病原微生物最適宜溫度37，屬嗜溫菌（3037）。亦有嗜冷菌（1020）和嗜熱菌（5060）。4. 氣體環(huán)境：O2和CO2。據(jù)細(xì)菌代謝對氧氣需要分：專性需氧菌、微需氧菌、兼性厭氧菌和專性厭氧菌。5. 滲透壓：少數(shù)需高濃度NaCl環(huán)境。四 影響細(xì)菌生長的環(huán)境因素2021-12-219l （一）細(xì)菌個體的生長繁殖 二分裂繁殖。大多數(shù)細(xì)菌代時約2030min，但結(jié)核桿菌為18h。五 細(xì)菌的生長繁殖2021-12-2110Binary FissionRod-Shap

4、ed Bacterium, E. coli, dividing by binary fission (TEM x92,750). 2021-12-2111五 細(xì)菌的生長繁殖l （二）細(xì)菌群體的生長繁殖The mathematics of population growth2021-12-2112The growth curve2021-12-2113The growth curveX 遲緩期2021-12-2114The growth curveX 對數(shù)期2021-12-2115X 穩(wěn)定期The growth curve2021-12-2116X 衰亡期The growth curve第一篇

5、細(xì)菌學(xué)第2章 細(xì)菌的生理第三節(jié) 細(xì)菌的新陳代謝和能量轉(zhuǎn)換2021-12-2118一 細(xì)菌的能量代謝外界營養(yǎng)物質(zhì)胞外酶小分子Passive Transport: DiffusionActive Transport胞 質(zhì)Anabolism(biosynthesis)Catabolism2021-12-2119二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試驗(yàn)吲哚(I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2120X不

6、同細(xì)菌分解糖類的能力和代謝產(chǎn)物不同。X大腸桿菌發(fā)酵葡萄糖和乳糖VS傷寒沙門菌可發(fā)酵葡萄糖，但不能發(fā)酵乳糖。X即使都發(fā)酵葡萄糖：大腸桿菌具有甲酸脫氫酶，能將葡萄糖發(fā)酵生成的甲酸進(jìn)一步分解為CO2和H2，產(chǎn)酸產(chǎn)氣 VS 傷寒沙門菌不具有甲酸脫氫酶，故發(fā)酵葡萄糖僅產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。糖發(fā)酵試驗(yàn)2021-12-21212021-12-2122Carbohydrate fermentation in broths2021-12-2123二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試

7、驗(yàn)吲哚(I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2124吲哚(indole test, I)試驗(yàn)吲哚吲哚色氨酸色氨酸l 有些細(xì)菌能分解培養(yǎng)基中的色氨酸生成吲哚，經(jīng)與試劑中的對二甲基氨基苯甲醛作用，生成玫瑰吲哚而成紅色，為吲哚試驗(yàn)陽性。l 大腸埃希菌、變形桿菌、霍亂弧菌等2021-12-2125吲哚(indole test, I)試驗(yàn)2021-12-2126二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試驗(yàn)吲哚(

8、I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2127X產(chǎn)氣桿菌分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，葡萄糖脫羧后生成乙酰甲基甲醇，PH5.4，甲基紅指示劑呈橘黃色，甲基紅陰性。X大腸埃希菌分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，PH4.5，甲基紅指示劑呈紅色，則為甲基紅試驗(yàn)陽性。甲基紅(methyl red, M)試驗(yàn)2021-12-2128甲基紅(methyl red, M)試驗(yàn)2021-12-2129二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)

9、酵試驗(yàn)吲哚(I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2130X大腸埃希菌和產(chǎn)氣桿菌均能發(fā)酵葡萄糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣，糖發(fā)酵試驗(yàn)不能將其區(qū)別。但，產(chǎn)氣桿菌能使丙酮酸脫羧生成中性的乙酰甲基甲醇，乙酰甲基甲醇在堿性溶液中被氧化成二乙酰，二乙酰與含胍基化合物反應(yīng)生成紅色化合物，為VP試驗(yàn)陽性。大腸埃希菌不能生成乙酰甲基甲醇，故VP陰性。VP (Voges-Proskauer)試驗(yàn)2021-12-2131VP (Voges-Proskauer)試驗(yàn)2021-12-2132二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和

10、鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試驗(yàn)吲哚(I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2133枸櫞酸鹽利用試驗(yàn) (citrate utilization test, C)2021-12-2134二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試驗(yàn)吲哚(I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2135 對照

11、對照 陽性陽性 陰性陰性尿素酶試驗(yàn)2021-12-2136二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物X細(xì)菌的生化反應(yīng)：檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的生化試驗(yàn)。X鑒別細(xì)菌的重要依據(jù)。趨勢為微量、快速、自動。常見的生化反應(yīng)糖發(fā)酵試驗(yàn)吲哚(I)試驗(yàn)甲基紅(M)試驗(yàn)VP(V)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(C)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn)2021-12-2137硫化氫試驗(yàn)2021-12-2138細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學(xué)上的意義X熱原質(zhì)(pyrogen)：A substance that produces fever. 如LPS。需250干烤才能破壞。X毒素和侵襲性酶：毒素包括endotoxin and ex

12、otoxin.X色素：包括脂溶性色素（如金葡菌）和水溶性色素（如銅綠假單胞菌）。有助于鑒別細(xì)菌。2021-12-2139脂溶性色素Serratia marcescens red, water insoluble pigment Staphylococcus aureus gold, water insoluble pigment 2021-12-2140水溶性色素Pseudomonas aeruginosadark green, water soluble pigment. Pseudomonas aeruginosalight green, water soluble pigment 202

13、1-12-2141X抗生素(antibiotics)：某些微生物代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死某些其他微生物的物質(zhì)。X維生素：如E.coli能合成VB和VK。X細(xì)菌素(bactericin)：某些菌株產(chǎn)生的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，只對有近緣關(guān)系的細(xì)菌有作用。如大腸菌素?？捎糜诜中秃土餍胁W(xué)調(diào)查。細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物及其在醫(yī)學(xué)上的意義第一篇 細(xì)菌學(xué)第2章 細(xì)菌的生理第四節(jié) 細(xì)菌的人工培養(yǎng)2021-12-2143細(xì)菌的人工培養(yǎng)l培養(yǎng)基 u 定義：由適合細(xì)菌生長需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)配置而成的機(jī)制，須經(jīng)滅菌后使用。u 分類： X 據(jù)營養(yǎng)組成和用途不同分為：基礎(chǔ)培養(yǎng)基、營養(yǎng)培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基和厭氧

14、培養(yǎng)基。X 據(jù)性狀分為：液體、固體、半固體培養(yǎng)基。2021-12-2144Examples of enriched mediaBlood agar2021-12-2145Examples of enriched mediaBlood agarChocolate agar2021-12-2146Examples of enriched mediaChocolate agar2021-12-2147Comparison of selective and differential media2021-12-2148Comparison of selective and differential me

15、dia2021-12-2149Liquid, Semisolid and Solid Media LiquidSemisolidSolid2021-12-2150l 細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長情況細(xì)菌的人工培養(yǎng)Liquid菌膜(Pellicle )混濁(Turbidity) 沉淀(Sediment) Semisolid檢測細(xì)菌動力保存菌種 Solid菌落作用分離鑒定細(xì)菌病原學(xué)診斷生產(chǎn)疫苗 2021-12-2151Forms of Liquid Media 2021-12-2152Forms of Solid Media2021-12-2153Colony Morphology2021-12-2154

16、Rough and smooth colony types of P. luteola after 48 hours. 2021-12-2155Colonies of Bacillus anthracis. CDC.2021-12-2156Forms of Semisolid MediaThe tube on the left shows no motility;the tube on the right shows motility2021-12-2157細(xì)菌的人工培養(yǎng)l培養(yǎng)方法：分離培養(yǎng)和純培養(yǎng)接 種37，1824h結(jié) 果分離培養(yǎng)菌落（純種）純培養(yǎng)2021-12-2158分離培養(yǎng)-Stre

17、aking For Isolation 2021-12-2159分離培養(yǎng)-Streaking For Isolation 2021-12-2160Colony分離培養(yǎng)-Streaking For Isolation 2021-12-2161純培養(yǎng)(Pure Culture)Obtaining Pure Cultures from an Isolation Plate 2021-12-2162純培養(yǎng)(Pure Culture)Picking Off a Single Colony from a Plate Culture 2021-12-2163純培養(yǎng)(Pure Culture)2021-12-2164l 應(yīng)用臨床培養(yǎng)細(xì)菌的目的主要是病原學(xué)診斷，藥敏試驗(yàn)選擇用藥?；A(chǔ)研究方面：鑒定細(xì)菌，研究細(xì)菌生物學(xué)性狀，生物工程等。細(xì)菌的人工培養(yǎng)第一篇 細(xì)菌學(xué)第2章 細(xì)菌的生理第五節(jié) 細(xì)菌的分類202