醫(yī)學(xué)微生物學(xué)：第二章 細(xì)菌的生理

第二章細(xì)菌的生理第一節(jié)細(xì)菌的理化性狀一、細(xì)菌的化學(xué)組成水無機(jī)鹽化合物核酸元素特有成分二、細(xì)菌的理化性狀1、光學(xué)性質(zhì)2、表面積3、帶電現(xiàn)象4、半透性5、滲透壓第二節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖一、細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)

1、水

2、碳源

3、氮源

4、無機(jī)鹽

5、生長因子生長因子：某些細(xì)菌生長所必需的但自身不能合成，必須由外界供給的物質(zhì)。如：維生素、嘧啶、嘌呤等少數(shù)細(xì)菌還需要特殊的生長因子二、細(xì)菌攝取營養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)制（自學(xué)）三、細(xì)菌的營養(yǎng)類型

1、自養(yǎng)菌：以簡單的無機(jī)物為原料合成菌體成分和獲得能量2、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（1）腐生菌：（以動植物尸體、腐敗食物等作為營養(yǎng)物）（2）寄生菌：（寄生于活體內(nèi)）

所有的病原菌都是異養(yǎng)菌，大部分屬寄生菌四、影響細(xì)菌生長的因素（細(xì)菌生長繁殖的條件）1.營養(yǎng)物質(zhì)2.適宜的酸堿度大多數(shù)病原菌的最適PH為7.2—7.63.溫度大多數(shù)細(xì)菌的最適溫度為37℃

嗜冷菌：生長范圍(-5℃~30℃)

最適溫度(10℃~20℃)

嗜溫菌：生長范圍(10℃~45℃)

最適溫度(20℃~40℃)

嗜熱菌：生長范圍(25℃~95℃)

最適溫度(50℃~60℃)

4.氣體：O2、CO2、其他氣體

(1）O2根據(jù)細(xì)菌對氧的要求不同將細(xì)菌分為四類：①專性需氧菌：結(jié)核桿菌②微需氧菌：幽門螺桿菌③兼性厭氧菌：大多數(shù)病原菌④專性厭氧菌：破傷風(fēng)桿菌專性厭氧菌在有氧環(huán)境中不能生長的機(jī)制：缺乏氧化還原電勢高的呼吸酶—細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶缺乏分解有毒氧基團(tuán)的酶—超氧化物歧化酶、觸酶和過氧化物酶（2）CO2CO2孵箱燭缸CO2培養(yǎng)法（3）其他氣體：N2，

H25、滲透壓一般培養(yǎng)基的滲透壓對于細(xì)菌是安全的五、細(xì)菌的生長繁殖（一）細(xì)菌個體的生長繁殖以無性二分裂方式進(jìn)行繁殖代時：細(xì)菌分裂數(shù)量倍增所需要的時間多數(shù)細(xì)菌為20~30分鐘個別細(xì)菌較慢，如結(jié)核桿菌代時為18~20小時細(xì)菌的生長曲線（二）細(xì)菌群體的生長繁殖

生長曲線:（1）遲緩期：（2）對數(shù)期：研究細(xì)菌的生物學(xué)性狀在此期（3）穩(wěn)定期：細(xì)菌代謝產(chǎn)物多在此期產(chǎn)生（4）衰亡期：為何會衰退？

1、營養(yǎng)物質(zhì)消耗，未得到補(bǔ)充

2、活菌不斷產(chǎn)生代謝產(chǎn)物

3、死菌釋放毒性物質(zhì)第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝分解代謝合成代謝一、細(xì)菌的能量代謝（自學(xué)）二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物（一）分解代謝產(chǎn)物和細(xì)菌的生化反應(yīng)1、糖發(fā)酵試驗：（單糖發(fā)酵試驗）原理：各種細(xì)菌分解糖的能力及代謝產(chǎn)物不同,有的產(chǎn)酸產(chǎn)氣,有的只產(chǎn)酸不產(chǎn)氣,有的不分解，以此來鑒別細(xì)菌。大腸桿菌傷寒桿菌

乳糖

⊕（產(chǎn)酸產(chǎn)氣）

—（不分解）

葡萄糖

⊕（產(chǎn)酸產(chǎn)氣）

+（產(chǎn)酸不產(chǎn)氣）2、VP試驗

葡萄糖某些細(xì)菌分解丙酮酸乙酰甲基甲醇堿性環(huán)境中氧化二乙酰培養(yǎng)基中精氨酸所含胍基生成紅色化合物（VP試驗陽性）脫羧縮合大腸桿菌（－）產(chǎn)氣桿菌（＋）

產(chǎn)氣桿菌：葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇

PH＞5.4，甲基紅指示劑呈橘黃色（－）3、甲基紅試驗

大腸桿菌：葡萄糖丙酮酸產(chǎn)生其他酸類

PH≤4.5，甲基紅指示劑呈紅色（＋）大腸桿菌（＋）產(chǎn)氣桿菌（－）

4、吲哚試驗

培養(yǎng)基內(nèi)蛋白質(zhì)中的色氨酸某些細(xì)菌具有色氨酸酶分解吲哚（靛基質(zhì)）無色氣體加入吲哚試劑形成玫瑰紅色吲哚大腸桿菌（＋）變形桿菌（＋）霍亂弧菌（＋）傷寒桿菌（－）5、硫化氫試驗培養(yǎng)基中的含硫氨基酸某些細(xì)菌能分解產(chǎn)生硫化氫（H2S）無色氣體遇鉛或亞鐵離子形成黑色的硫化鉛或硫化亞鐵大腸桿菌、痢疾桿菌、產(chǎn)氣桿菌（－）

變形桿菌、乙型副傷寒桿菌（＋）

6、枸櫞酸鹽利用試驗

某些細(xì)菌能利用枸櫞酸鹽作為唯一的碳源，在枸櫞酸鹽培養(yǎng)基上生長時，可將其分解為碳酸鹽，并分解銨鹽生成氨，使培養(yǎng)基變?yōu)閴A性。指示劑溴麝香草酚蘭由淡綠色變成深藍(lán)色。大腸桿菌（－）產(chǎn)氣桿菌（＋）

7、尿素酶試驗含有尿素酶的細(xì)菌可分解培養(yǎng)基中的尿素產(chǎn)生氨（堿性），使酚紅指示劑變紅。變形桿菌（+）

大腸桿菌產(chǎn)氣桿菌

I（吲哚）+―M（甲基紅）+―Vi（VP試驗）―+C（枸櫞酸鹽）―+

常用于鑒定腸道桿菌，合稱IMViC試驗（二）合成代謝產(chǎn)物及醫(yī)學(xué)上的意義1、熱原質(zhì)：引起發(fā)熱反應(yīng)革蘭陰性菌的熱原質(zhì)——脂多糖（內(nèi)毒素）革蘭陽性菌的熱原質(zhì)——多糖特點：耐高溫，蒸餾法去除效果最好

180℃4h250℃45分鐘

650℃1分鐘

2、毒素和侵襲性酶內(nèi)毒素：脂多糖外毒素：蛋白質(zhì)（某些細(xì)菌在代謝過程中產(chǎn)生并分泌至菌體外的一種毒性物質(zhì)）酶：透明質(zhì)酸酶、鏈激酶、鏈道酶等

3、色素產(chǎn)生需一定條件——營養(yǎng)豐富，氧氣充足、溫度適宜水溶性色素如：綠膿桿菌色素脂溶性色素如：金葡菌的金黃色色素水溶性色素脂溶性色素4、抗生素某些微生物在代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制和殺滅其它微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)多粘桿菌——多粘菌素枯草桿菌和地衣芽孢桿菌——桿菌肽5、細(xì)菌素某些細(xì)菌產(chǎn)生的，只對有親緣關(guān)系的細(xì)菌具有抗菌作用的蛋白質(zhì)如：大腸菌素、綠膿菌素、弧菌素6、維生素如：大腸桿菌——B族維生素和維生素K一、培養(yǎng)基大多數(shù)細(xì)菌生長繁殖所需要的營養(yǎng)物質(zhì)配制而成的基質(zhì)

第四節(jié)細(xì)菌的人工培養(yǎng)種類：按物理性狀分為固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基按用途分為基礎(chǔ)培養(yǎng)基增菌培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基特殊培養(yǎng)基1.基礎(chǔ)培養(yǎng)基含有細(xì)菌基礎(chǔ)生長所需的基本營養(yǎng)成分，主要成分是肉湯和蛋白胨。廣泛用于細(xì)菌和真菌的檢驗，也是制備其他培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分。2.增菌培養(yǎng)基在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入葡萄糖、血液、生長因子等特殊成分，供營養(yǎng)要求較高的細(xì)菌和需要特殊生長因子的細(xì)菌生長繁殖。如：血瓊脂平板、巧克力色平板等3.鑒別培養(yǎng)基利用細(xì)菌分解糖類和蛋白質(zhì)的能力及其代謝產(chǎn)物的不同，在培養(yǎng)基中加入特定的底物和指示劑，通過指示劑的反應(yīng)不同來鑒別細(xì)菌。如：單糖發(fā)酵管、伊紅-美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基、克氏雙糖鐵瓊脂等。4.選擇培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入抑制劑，抑制標(biāo)本中的雜菌生長，利于所需細(xì)菌的生長。如：SS瓊脂麥康凱培養(yǎng)基5.特殊培養(yǎng)基：包括厭氧培養(yǎng)基和細(xì)菌L

型培養(yǎng)基等。庖肉基二、細(xì)菌在各種培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象

①液體培養(yǎng)基：沉淀；混濁；菌膜②半固體培養(yǎng)基：動力—沿穿刺線生長動力+擴(kuò)散生長③固體培養(yǎng)基：菌苔、菌落菌落菌苔菌落(colony)——由單個細(xì)菌生長繁殖所形成的肉眼可見的細(xì)菌集落

細(xì)菌菌落類型：光滑型菌落(smoothcolony,S型菌落)粗糙型菌落(roughcolony,R型菌落)黏液型菌落(mucoidcolony,M型菌落)三、人工培養(yǎng)細(xì)菌的用途1、在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用①傳染性疾病的診斷例：淋?、诩?xì)菌的鑒定與研究③生物制品的制備例：卡介苗2、在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用3、基因工程中的應(yīng)用第五節(jié)抑制或殺滅微生物的理化因素一、消毒滅菌的常用術(shù)語1、消毒（disinfection）：殺死物體上病原微生物的方法，不包括細(xì)菌的芽胞和非病原微生物。2、滅菌（sterilization）：殺死物體上所有微生物的方法，包括殺滅細(xì)菌芽胞在內(nèi)的全部病原微生物和非病原微生物。3、防腐（antisepsis）防止或抑制體外微生物生長繁殖以防止物品腐敗的各種方法。4、無菌（asepsis）通過消毒滅菌物體上沒有活的微生物存在。無菌操作：防止微生物進(jìn)入人體或其他物體（手術(shù)區(qū)、超凈工作柜內(nèi)）的一種操作技術(shù)。二、物理消毒滅菌法熱力輻射濾過干燥、低溫（一）熱力滅菌法（1）焚燒：適用于病理性廢棄物品或動物尸體1、干熱（2）燒灼：適用于微生物實驗室的接種環(huán)、試管口、玻璃瓶蓋等（3）干烤：適用于玻璃器械、瓷器等干烤滅菌箱（4）紅外線：多用于醫(yī)療器械和食具的滅菌

紅外線消毒柜2、濕熱（1）巴氏消毒法

61.1～62.8℃30分鐘

71.7℃15～30秒應(yīng)用：消毒牛乳和酒類

（2）煮沸法

5分鐘殺死細(xì)菌的繁殖體

1～2小時殺死芽胞應(yīng)用：適用于食具、臨床手術(shù)器械、注射器等（3）流動蒸汽消毒法（4）間歇蒸汽滅菌法應(yīng)用：適用于不耐高溫的營養(yǎng)物質(zhì)的滅菌（5）高壓蒸汽滅菌法應(yīng)用最廣泛，滅菌效果最好

壓力—103.4KPa（1.05kg/cm2）

溫度—121.3℃

維持時間—15～20分鐘應(yīng)用：適用于耐高溫、耐潮濕物品的滅菌相同溫度下，濕熱的滅菌效力比干熱大，原因：

1、蛋白質(zhì)在有水的條件下，易變性

2、濕熱穿透力強(qiáng)

3、濕熱存在潛熱（二）輻射殺菌法

1、紫外線波長：265～266nm

原理：損傷細(xì)菌DNA

特點：殺菌力強(qiáng)、穿透力弱

應(yīng)用：適宜于室內(nèi)空氣消毒或不耐熱物品的表面消毒

2、電離輻射

β射線、γ射線：適用范圍：一次性醫(yī)療、衛(wèi)生用品，移植物，食品，藥品，紙制品的消毒和滅菌

3、微波波長為1～1000mm的電磁波

適用范圍：食品、非金屬器械、檢驗室用品、食品用具、藥杯等的消毒（三）濾過除菌法原理：物理阻留的方法除去液體或氣體的細(xì)菌應(yīng)用：不耐熱液體以及空氣的除菌濾菌器（四）干燥與低溫抑菌法干燥：可用于保存食物低溫：降低細(xì)菌的新陳代謝，常用于保存菌種冷凍真空干燥法是目前保存菌種的最好方法

冷凍真空干燥機(jī)三、化學(xué)消毒滅菌法（一）殺菌機(jī)制：（1）促進(jìn)菌體蛋白質(zhì)變性或凝固（2）干擾細(xì)菌的酶系統(tǒng)和代謝（3）損傷細(xì)菌的細(xì)胞膜從而影響細(xì)菌的化學(xué)組成、物理結(jié)構(gòu)等（二）消毒劑的種類

1、高效消毒劑

——可殺滅包括細(xì)菌芽胞在內(nèi)的所有微生物（包括含氯消毒劑、過氧化物消毒劑、醛類消毒劑、環(huán)氧乙烷等）含氯消毒劑：物體表面、水、皮膚、地面、排泄物、污水等過氧化物消毒劑：物體表面、皮膚、空氣等醛類消毒劑：環(huán)氧乙烷：2、中效消毒劑

——不能殺滅細(xì)菌芽胞，但能殺滅細(xì)菌繁殖體（包括結(jié)核桿菌）、真菌和大多數(shù)病毒（包括含碘消毒劑、醇類消毒劑等）含碘消毒劑：皮膚黏膜、物體表面等醇類消毒劑：3、低效消毒劑

——可殺滅多數(shù)細(xì)菌繁殖體，但不能殺滅細(xì)菌芽胞、結(jié)核桿菌及某些抵抗力較強(qiáng)的真菌和病毒（包括季銨鹽類消毒劑（新潔爾滅）、氯己定（洗必泰）、高錳酸鉀等）皮膚黏膜、物體表面、地面等皮膚黏膜、物體表面、地面等皮膚黏膜、食（飲）具、蔬菜水果等

附：選擇消毒劑的準(zhǔn)則：⒈低濃度殺菌力強(qiáng)⒉不受周圍有機(jī)溶劑影響⒊對消毒機(jī)體或物體無害⒋價廉物美四、消毒滅菌的運(yùn)用（自學(xué)）五、影響消毒滅菌效果的因素一、消毒劑的性質(zhì)、濃度與作用時間二、微生物的種類、數(shù)量和物理狀態(tài)三、溫度四、酸堿度五、有機(jī)物第六節(jié)細(xì)菌的分類一、分類原則與層次原則：傳統(tǒng)分類、種系分類層次：界、門、綱、目、科、屬、種在細(xì)菌中常用屬和種、亞種、型（噬菌體型、血清型、生物型等）

不同來源的同一菌種的細(xì)菌稱為該菌的不同菌株（strain）標(biāo)準(zhǔn)菌株或模式菌株：具有某種細(xì)菌典型特征的菌株最具權(quán)威的：《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》

二、命名拉丁雙名法前一字為屬名，用名詞，大寫后一字為種名，用形容詞，小寫中文的命名次序與拉丁文相反，是種名在前，屬名在后如：金黃色葡萄球菌：Staphylococcusaureus第七節(jié)病原微生物實驗室生物安全一、病原微生物的危害等級劃分

1、第一類：能夠引起人類或者動物非常嚴(yán)重疾病的微生物,以及我國尚未發(fā)現(xiàn)或者已經(jīng)宣布消滅的微生物。例：天花病毒、新疆出血熱病毒等2、第二類：能夠引起人類或