微生物學(xué)與免疫學(xué)課件 第8章+細(xì)菌的生物學(xué)性狀－dzj

微生物學(xué)

廣東藥學(xué)院微生物學(xué)教研室Microbiology鄧祖軍dengzujun66@163.com第十章細(xì)菌學(xué)概論第一節(jié)細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分類第二節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝第四節(jié)放線菌第五節(jié)細(xì)菌的感染與免疫第六節(jié)細(xì)菌的檢查方法細(xì)菌(Bacterium)是一類具有獨特細(xì)胞壁的以無性二分裂法進(jìn)行繁殖的單細(xì)胞原核細(xì)胞型微生物。狹義概念：單指細(xì)菌（如葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌等）廣義概念：所有原核細(xì)胞型微生物（細(xì)菌、支原體、立克次體、衣原體、螺旋體、放線菌）第一節(jié)細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與分類一、細(xì)菌的大小與形態(tài)（一）細(xì)菌的大小觀察細(xì)菌常用光學(xué)顯微鏡,通常以微米(Micrometer,um;1um=1/1000mm)作為測量它們大小的單位。

甲菌乙菌結(jié)晶紫初染碘液媒染95%酒精脫色番紅復(fù)染紫色紅色革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌革蘭氏陽性細(xì)菌和陰性細(xì)菌革蘭氏染色法的過程通過革蘭氏染色方法將細(xì)菌分為革蘭氏陽性細(xì)菌（染成紫色）和陰性細(xì)菌（染成紅色）。它是細(xì)菌分類鑒定大的重要指標(biāo)。（二）細(xì)菌的形態(tài)1.基本形態(tài)細(xì)菌按其外形主要有三類，球菌、桿菌、螺形菌（1）雙球菌（Diplococcus）:在一個平面上分裂成雙排列，如肺炎雙球菌、腦膜炎雙球菌。1.球菌（Coccus）

呈圓球形或近似圓球形，直徑約在1.0um左右。（2）鏈球菌（Streptococcus）：在一個平面上分裂，成鏈狀排列，如溶血性鏈球菌。（3）葡萄球菌（Staphylococcus）:在多個不規(guī)則的平面上分裂，菌體堆積在一起呈葡萄狀排列，如金黃色葡萄球菌。2.桿菌（Bacillus）:桿狀或球桿狀。

菌體的形態(tài)多數(shù)呈直桿狀，球桿狀。菌體兩端多呈鈍圓形，少數(shù)兩端平齊，兩端尖細(xì)或未端膨大呈棒狀。長度為2-5um，寬度為0.5-1um桿菌棒狀桿菌3.螺形菌（Spirillarbacterium）菌體彎曲（1）弧菌（Vibrio）菌體只有一個彎曲，呈弧狀或逗點狀。如霍亂弧菌。（2）螺菌（Spirillum）菌體有數(shù)個彎曲。如鼠咬熱螺菌

二、細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu)：僅某些細(xì)菌具有莢膜(caosule)鞭毛(flagellum)菌毛(pilus)芽胞(spore)基本結(jié)構(gòu)：所有細(xì)菌均有細(xì)胞壁（cellwall)細(xì)胞膜(cellmembrane)細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)核質(zhì)(nuclearmaterial)細(xì)胞漿核質(zhì)細(xì)胞壁革蘭氏染色法

甲菌乙菌結(jié)晶紫初染碘液媒染95%酒精脫色番紅復(fù)染紫色紅色革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌經(jīng)革蘭氏染色可將細(xì)菌分為兩大類：染成紫色的細(xì)菌為革蘭氏陽性細(xì)菌（G＋），染成紅色為革蘭氏陰性細(xì)菌（G-）。（一）細(xì)胞壁位于細(xì)菌細(xì)胞的最外層，是包圍在細(xì)胞膜外的堅韌而富有彈性的膜狀結(jié)構(gòu)。共同組分：肽聚糖革蘭陽性菌特殊組分：磷壁酸（壁磷壁酸及膜磷壁酸）革蘭陰性菌特殊成分：外膜（脂質(zhì)雙層、脂蛋白、脂多糖）脂多糖由脂質(zhì)A，核心多糖，特異多糖組成為細(xì)菌的內(nèi)毒素

革蘭陽性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁壁磷壁酸外膜層膜磷壁酸肽聚糖

革蘭陽性菌革蘭陰性菌肽橋：五個甘氨酸（連接相鄰兩條主鏈上的四肽側(cè)鏈）聚糖骨架：G：N-乙酰葡萄糖胺M：N-乙酰胞壁酸四肽側(cè)鏈（與N-乙酰胞壁酸相連）：L-丙－D-谷－L-賴－D-丙G+菌肽聚糖結(jié)構(gòu):

1、細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)聚糖骨架：同G+菌四肽側(cè)鏈（肽尾）：

L-丙－D-谷－

DAP－D-丙第三位為2－氨基－庚二酸（DAP），而G＋為L－賴氨酸無五肽交聯(lián)橋，部分肽尾直接相連G-菌肽聚糖結(jié)構(gòu):細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的結(jié)構(gòu)金黃色葡萄球菌G＋大腸埃希菌G－氨基酸溶菌酶N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸

溶菌酶青霉素溶菌酶和青霉素的損傷細(xì)胞壁的機制青霉素：干擾甘氨酸交聯(lián)橋與四肽側(cè)鏈上的D－丙氨酸之間的連接，從而使細(xì)菌不能合成完整的細(xì)胞壁。溶菌酶：能切斷N-乙酰葡萄胺與N-乙酰胞壁酸之間的β－1，4糖苷鍵，破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)，損傷細(xì)胞壁。細(xì)胞壁

2、G+菌細(xì)胞壁特殊組分：磷壁酸它是由核糖醇和甘油殘基經(jīng)磷酸二酯鍵相互連接而成的多聚物。膜磷壁酸壁磷壁酸

磷壁酸是革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁特有成分，具重要生理功能：1）P－結(jié)合陽離子，Mg2+提高細(xì)胞表面酶活性2）細(xì)胞壁重要的表面抗原成分3）噬菌體吸附的特異受體4）增加細(xì)菌黏附性，與致病性有關(guān)

外膜（outermembrane)外膜由脂質(zhì)雙層、脂蛋白、脂多糖三部分組成，位于肽聚糖外面，是G-菌細(xì)胞壁中主要成分。3、革蘭陰性菌細(xì)胞壁中特殊結(jié)構(gòu)—外膜脂多糖脂質(zhì)雙層革蘭陰性菌細(xì)胞壁特殊組分：外膜外膜脂蛋白肽聚糖周質(zhì)間隙

脂多糖（Lipopolysacchride,LPS）包括類脂A、核心多糖、寡糖重復(fù)單位三個組成部分。脂類A(lipidA）-

內(nèi)毒素活性主要成分，（由糖磷脂組成）是革蘭陰性菌致病的主要因素，所有革蘭陰性菌脂質(zhì)A結(jié)構(gòu)相似，無種屬特異性，故不同細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素作用相似。核心多糖-位于脂類A外面。由已糖、庚糖、KDO等組成，具屬特異性（同一屬中核心多糖相同）。寡糖重復(fù)單位-

最外層，由數(shù)十個多糖重復(fù)單位組成。構(gòu)成革蘭陰性菌的菌體抗原（即“O”抗原），具有種特異性。

LPS的功能1）吸附Mg2+等陽離子，與磷壁酸作用類似2）類脂A，細(xì)菌內(nèi)毒素的主要成分3）特異性多糖：O－側(cè)鏈（O抗原），鑒定細(xì)菌4）噬菌體吸附的位點細(xì)胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20~80nm10~15nm肽聚糖層數(shù)可多達(dá)50層1~2層肽聚糖含量胞壁干重之50%~80%胞壁干重之5%~20%糖類含量約45%15%~20%脂類含量1%~4%11%~22%磷壁酸

+—外膜—+革蘭陽性菌與陰性菌細(xì)胞壁的比較

4、細(xì)胞壁的功能1.保持菌體固有形態(tài)2.保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境3.進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換4.具抗原性（磷壁酸、表面蛋白、外膜）5.致病作用

LPS—細(xì)菌內(nèi)毒素5、細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型1）支原體：長期進(jìn)化中形成(含甾醇）,可在低滲環(huán)境下存活。2）L型細(xì)菌：實驗室培養(yǎng)過程中，細(xì)菌發(fā)生細(xì)胞壁缺陷突變的遺傳穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷菌株。對低滲環(huán)境敏感。3）原生質(zhì)體（protoplast）：人工條件，溶菌酶完全水解或青霉素完全抑制新生細(xì)胞壁的合成，形成的只有細(xì)胞膜包裹的滲透敏感細(xì)胞。G+，生存于高滲環(huán)境中。4）原球體（spheroplast）：人工條件，溶菌酶部分水解或青霉素不完全抑制新生細(xì)胞壁的合成形成的含部分細(xì)胞壁的細(xì)胞。G－,高滲環(huán)境中菌落特點：油煎蛋樣或顆粒狀；缺壁細(xì)胞實驗室或宿主體內(nèi)形成在自然界長期進(jìn)化中形成缺壁突變-L型細(xì)菌人工去壁基本去盡-原生質(zhì)體部分去掉-球狀體原生質(zhì)球支原體細(xì)菌細(xì)胞壁缺陷型臨床分離葡萄球菌L型葡萄球菌L型回復(fù)后細(xì)菌L型菌落類型電鏡照片（二）細(xì)胞膜位于胞壁內(nèi)側(cè)，緊包細(xì)胞質(zhì)，柔軟致密而有彈性的一層由磷脂和蛋白質(zhì)組成的半透性薄膜。結(jié)構(gòu)：與真核結(jié)構(gòu)相似，無膽固醇。中介體（擬線粒體）：為細(xì)胞膜折疊而成，內(nèi)陷胞質(zhì)中。與細(xì)菌呼吸及細(xì)胞分裂有關(guān)

白喉桿菌細(xì)胞膜與中介體中介體又稱間體，是部分細(xì)胞膜內(nèi)褶形成的囊狀結(jié)構(gòu)。功能類似真核細(xì)胞線粒體，為細(xì)菌提供大量能量，同時參與細(xì)胞分裂Mesosome細(xì)胞膜功能1）物質(zhì)轉(zhuǎn)運作用，并維持滲透壓的平衡。2）細(xì)菌的呼吸作用。3）生物合成作用：合成細(xì)胞壁及附屬結(jié)構(gòu)的場所4）鞭毛著生的部位，并為之提供能量。（三）細(xì)胞質(zhì)cytoplasm

定義：細(xì)胞膜包裹的溶膠狀物質(zhì)

胞質(zhì)溶膠（水、無機鹽、核酸、蛋白質(zhì)等） 一些顆粒及亞顯微結(jié)構(gòu)

功能：細(xì)菌新陳代謝的場所細(xì)胞質(zhì)內(nèi)重要結(jié)構(gòu)核糖體質(zhì)粒胞質(zhì)顆粒組成

①核糖體細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的場所，由RNA+蛋白質(zhì)組成。沉降系數(shù)70s（與真核生物不同），由50S和30S兩個亞基組成。

②質(zhì)粒：游離與原核生物染色體（核質(zhì)）之外的具有獨立復(fù)制能力的小型共價閉合環(huán)狀雙DNA分子。為閉合環(huán)狀雙股DNA分子具有自我復(fù)制能力它是染色體外遺傳物質(zhì)，控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀，如性菌毛的生成，耐藥性，細(xì)菌素產(chǎn)生，毒素生成等。胞質(zhì)顆粒大多為貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的場所。

異染顆粒有利于細(xì)菌鑒定（如白喉桿菌）異染顆粒③胞質(zhì)顆粒（內(nèi)含物inclusion)

PHB淀粉粒

（四）核質(zhì)（擬核）*無核仁、核膜和有絲分裂器，不成形。*由一條無來回盤繞的雙股DNA組成。*是細(xì)菌遺傳、變異、生長、繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)二、特殊結(jié)構(gòu)

（一）莢膜為某些分泌于胞壁外的一層粘液性物質(zhì)。厚度>0.2um稱莢膜，<0.2um微莢膜。組成：多為多糖，少數(shù)為多肽，其形成與環(huán)境條件有關(guān)。對堿性染料親和力低。功能：1.抗吞噬；

2.抗有害物質(zhì)，如溶菌酶、補體、抗菌抗體、抗菌藥物等；

3.抗原性，鑒定細(xì)菌。粗糙型菌落（R型）光滑型菌落（S型）莢膜（負(fù)染色法）（二）鞭毛細(xì)菌伸出菌體外的波浪彎曲的絲狀物。（所有螺形菌，約半數(shù)桿菌，少數(shù)球菌）類型：

1）單毛菌2）雙毛菌

3）叢毛菌4）周毛菌化學(xué)組成：由鞭毛蛋白組成。

功能：1.為細(xì)菌的運動器官；

2.有利于細(xì)菌的鑒別；

3.少數(shù)與細(xì)菌致病性有關(guān)。細(xì)菌鞭毛的類型單毛菌叢毛菌周毛菌

雙毛菌（三）菌毛為某些細(xì)菌菌體表面存在的一種比鞭毛細(xì)、短、直的纖毛樣結(jié)構(gòu)可多達(dá)數(shù)百根。（多數(shù)革蘭陰性菌，少數(shù)革蘭陽性菌）分類及功能：1.普通菌毛：數(shù)量多，粘附作用與致病性有關(guān)。2.性菌毛（F菌毛）：1～4根，中空傳遞某些遺傳物質(zhì)，與遺傳變異有關(guān)，如毒力基因，耐藥基因。細(xì)菌的菌毛普通菌毛性菌毛菌毛化學(xué)組成：菌毛蛋白普通菌毛—與致病有關(guān)性菌毛—與遺傳變異有關(guān)菌毛鞭毛（四）芽胞芽孢（spore）：為某些細(xì)菌在一定的環(huán)境條件下，胞質(zhì)濃縮脫水，在菌體內(nèi)形成的圓形或卵圓形的抗逆性休眠體。一旦形成芽胞，對外界理化因素的抵抗力則大大增強。芽胞的形成受遺傳因素和環(huán)境因素的影響。其形成條件因菌而異，芽胞是細(xì)菌的休眠狀態(tài)。發(fā)芽：一定條件下可發(fā)芽成為新的菌體。芽胞的結(jié)構(gòu)胞外壁芽胞衣皮質(zhì)層核心芽胞囊產(chǎn)芽孢的細(xì)菌多為革蘭氏陽性桿菌意義：有鑒別作用滅菌效果的指標(biāo)肉毒梭菌破傷風(fēng)桿菌細(xì)菌的芽胞芽胞的形態(tài)及位置1.芽胞是細(xì)菌的休眠體形式【并非繁殖方式】。某種特定環(huán)境條件下，一個菌體可形成一個芽胞。在適宜的條件下，一個芽胞又只能萌發(fā)形成一個菌體或繁殖體。2.芽胞抵抗力極其強大。

可以耐受高溫(耐煮沸2~3h)、干燥、輻射及某些消毒劑?！練⑺姥堪麘?yīng)作為滅菌的指征】3.芽胞的形狀、大小、著生位置具重要鑒別意義芽胞的特性及其意義細(xì)菌的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)特殊結(jié)構(gòu)：莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞三、細(xì)菌的分類（一）分類單位與命名1.分類單位：界、門、綱、目、科、屬、種。種：基本單位亞種、變種：一個種內(nèi)不同細(xì)菌存在穩(wěn)定的變異或遺傳特征，不足以歸為新種型：亞種下的細(xì)分。菌株：不同來源的標(biāo)本種所得到的同屬一種的純培養(yǎng)物

2.命名林奈雙名法：每個菌名由兩個拉丁詞組成，均斜體字：前一個為屬名，用名詞，首字母大寫；后一個為種名，形容詞，首字母小寫。Mycobacteriumtuberculosis結(jié)核分枝桿菌Staphylococcusaureus

Rosenbach

Bacilluscereussubsp.Mycoides菌株：

Bacillussubtilis

BF7658標(biāo)準(zhǔn)菌株：

StaphylococcusaureusATCC25923（二）細(xì)菌的分類方法經(jīng)典分類鑒定方法：形態(tài)學(xué)、生理生化反應(yīng)，血清學(xué)方法

現(xiàn)代分類鑒定方法：

1.核酸分析：16SrRNA

序列

2.數(shù)值分類

3.細(xì)胞化學(xué)分析（三）細(xì)菌分類系統(tǒng)現(xiàn)在最常用的是伯杰氏分類系統(tǒng)。1、微生物分幾類？與人類關(guān)系如何？2、細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與功能，G+及G-

菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？3、何謂細(xì)菌L型，L型細(xì)菌形態(tài)與菌落有何特點？有何臨床意義？4、質(zhì)粒的概念5、細(xì)菌的特殊構(gòu)造及各自的作用。本節(jié)要點第1章細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、細(xì)菌的化學(xué)組成

1.水：占75％～90%2.無機鹽：鉀、鈉、鐵、鎂、鈣等

3.有機大分子物質(zhì):蛋白質(zhì),糖類,脂類,核酸、維生素

4.特殊化學(xué)物質(zhì):肽聚糖，胞壁酸，磷壁酸，D型氨基酸，二氨基庚二酸(DAP)，吡啶二羧酸(DPA)等。第二節(jié)細(xì)菌的營養(yǎng)與生長繁殖（一）碳源：作為合成菌體所必需的原料，同時也作為細(xì)菌代謝的主要能量來源。無機碳源：CO2、碳酸鹽

有機碳源：（二）氮源：從分子態(tài)氮到復(fù)雜的含氮化合物都可被不同的細(xì)菌利用。但多數(shù)病原菌是利用有機氮化物如氨基酸、蛋白胨作為氮源。少數(shù)細(xì)菌（如固氮菌）能以空氣中的游離氮或無機氮如硝酸鹽、銨鹽等為氮源，主要用于合成菌體細(xì)胞質(zhì)及其他結(jié)構(gòu)成分。

二、細(xì)菌需要的營養(yǎng)物質(zhì)及生理功能（三）無機鹽：鉀、鈉、鈣、鎂、硫、磷、鐵、錳、鋅、鈷、銅、鉬等是細(xì)菌生長代謝中所需的無機鹽成份。除磷、鉀、鈉、鎂、硫、鐵需要量較多外，其他只需微量。各類無機鹽的作用為：①構(gòu)成菌體成份；②調(diào)節(jié)菌體內(nèi)外滲透壓；③促進(jìn)酶的活性或作為某些輔酶組分；④某些元素與細(xì)菌的生長繁殖及致病作用密切相關(guān)。（四）生長因子：很多細(xì)菌在其生長過程中還必需一些自身不能合成的化合物質(zhì)，稱為生長因子。（Growthfactor）。生長因子必須從外界得以補充，其中包括維生素、某些氨基酸、脂類、嘌呤、嘧啶等營養(yǎng)缺陷型細(xì)菌

（五）水

1）細(xì)胞組分

2）細(xì)胞代謝的液體介質(zhì)環(huán)境

3）分子態(tài)參與代謝

4）比熱高，降低溫度，酶的生理活性溫度

5）維持大分子物質(zhì)的天然構(gòu)象細(xì)菌的物理性狀半透明體積小、表面積大革蘭陽性菌pI2-3革蘭陰性菌pI4-5細(xì)胞壁、膜有半透性中性環(huán)境帶負(fù)電荷革蘭陽性菌20-25大氣壓革蘭陰性菌5-6大氣壓光學(xué)性質(zhì)體表面積帶電現(xiàn)象半透性滲透壓三、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收

營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入菌體的方式有：簡單擴散、促進(jìn)擴散、主動運輸及基團移位（一）簡單擴散濃度差。1.不消耗能量2.不需要載體蛋白3.由高濃度向低濃度4.擴散速率隨濃度梯度降低而減小

（二）促進(jìn)擴散（Facilitateddiffusion）:物質(zhì)進(jìn)入菌體以該物質(zhì)在菌體內(nèi)外之濃度差而透入，需要載體。膜載體（載體蛋白）特點有很強的特異性在運輸過程中，本身不發(fā)生變化。能加快物質(zhì)運輸?shù)乃俣取＃ㄈ┲鲃舆\輸（Activetransport）1）逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，單方向的。2）要消耗能量，必需有能量參加。3）有膜載體參加，膜載體發(fā)生構(gòu)型變化4）對被運送物質(zhì)有高度選擇性。主動運輸特點：

ATP

ADP+Pi恢復(fù)原構(gòu)像再循環(huán)耗能構(gòu)像改變膜上膜外膜內(nèi)移位結(jié)合

（四）基團移位（Grouptranslocation）:基團轉(zhuǎn)位：是在研究糖的運輸時發(fā)現(xiàn)的一種主動運輸方式。運輸過程中需要能量，被運輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的運輸叫基團移位。許多糖就是靠基團移位進(jìn)行運輸?shù)摹＿@種運輸方式是微生物通過磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)來運輸營養(yǎng)物質(zhì)的。PEP+sugar(outside)

pyruvate+sugar-P(inside)基團轉(zhuǎn)移運輸特點：

1)需要磷酸酶系統(tǒng)進(jìn)行催化

2)被運輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，被磷酸化

3)需要能量（四）細(xì)菌的營養(yǎng)類型自養(yǎng)菌以簡單的無機物為原料，合成菌體成分異養(yǎng)菌以多種有機物為原料，合成菌體成分并獲能量

(一）光能營養(yǎng)型

1.光能自養(yǎng)菌：光、CO2（藍(lán)細(xì)菌）

2.光能異養(yǎng)菌：光、有機物（紅螺細(xì)菌）（二）化能營養(yǎng)型

1.化能自養(yǎng)型:無機物、CO2或碳酸鹽（鐵細(xì)菌）

2.化能異養(yǎng)型:有機物、有機物（病原性細(xì)菌）

1）腐生型：無生命的有機物為碳源

2）寄生型：有生命的有機物為碳源對氧氣要求：專性需氧菌微需氧菌兼性厭氧菌專性厭氧菌對CO2要求：

5%CO2①水②碳源③氮源④無機鹽⑤生長因子有些細(xì)菌需要（五）細(xì)菌生長繁殖的條件4、氣體

3、PH2、溫度1、營養(yǎng)物質(zhì)氣體氧氣根據(jù)細(xì)菌代謝對氧氣的需要分：微需氧菌

在低氧壓時生長良好，氧氣濃度>10%時可抑制其生長（幽門螺桿菌）專性需氧菌

具完善的呼吸酶系統(tǒng)，需用分子氧作為受氫體以完成需氧呼吸（結(jié)核桿菌、霍亂弧菌）兼性厭氧菌

兼有有氧呼吸和無氧發(fā)酵二種能力，大多數(shù)病原菌屬此類專性厭氧菌

缺乏完善的呼吸酶，只能在無氧環(huán)境下發(fā)酵。有游離氧時，會受毒害，導(dǎo)致細(xì)菌死亡（破傷風(fēng)桿菌、肉毒梭菌）CO2：一般的細(xì)菌自己在代謝過程產(chǎn)生的CO2能夠滿足自身的需要，某些細(xì)菌淋球菌、腦膜炎球菌等需要在5-10％的CO2才能生長良好。專性厭氧菌不能在有氧環(huán)境中生長原因1、缺乏氧化還原電勢(Eh)高的呼吸酶細(xì)菌缺乏氧化還原電勢高的細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶，不能利用氧氣氧化環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)獲得能量。2、缺乏分解有毒氧基團的酶細(xì)菌在有氧環(huán)境中代謝時，常產(chǎn)生具有強烈殺菌作用的超氧陰離子和過氧化氫。需氧菌能產(chǎn)生各種酶（如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等）將其分解，厭氧菌無此酶，故不能生長。第2章細(xì)菌的生理（七）細(xì)菌的人工培養(yǎng)（一）培養(yǎng)基培養(yǎng)基：是由人工方法培配置而成的，專供微生物生長繁殖使用的營養(yǎng)基質(zhì)。1）營養(yǎng)合理；3)物理化學(xué)條件適宜：如PH值；3）無菌按其營養(yǎng)來源：合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基。按其物理狀態(tài)：固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基。固體培養(yǎng)基3.按培養(yǎng)的用途分

1.基礎(chǔ)培養(yǎng)基

2.營養(yǎng)培養(yǎng)基

3.選擇培養(yǎng)基

4.鑒別培養(yǎng)基

5.厭氧培養(yǎng)基（二）細(xì)菌的培養(yǎng)方法及其生長現(xiàn)象1.固體培養(yǎng)法菌落菌落：在固體培養(yǎng)基表面由單個細(xì)菌大量繁殖所形成的細(xì)菌群體液體培養(yǎng)基沉淀生長混濁生長表面生長3.半固體培養(yǎng)法－觀察細(xì)菌是否有動力1、3：有動力：呈云霧狀2：無動力：沿穿刺線生長，并變粗4.厭氧培養(yǎng)法厭氧罐

（三）細(xì)菌的生長方式與速度1、細(xì)菌繁殖方式:等二分裂。2、細(xì)菌繁殖速度:多數(shù)細(xì)菌僅需20-30min分裂一次,少數(shù)細(xì)菌如結(jié)核桿菌則需15-18h分裂一次（四）細(xì)菌的生長繁殖規(guī)律－細(xì)菌的生長曲線

將一定量的細(xì)菌接種于適宜的液體培養(yǎng)基中、在適宜的培養(yǎng)條件下間隔不同時間取樣測定活菌數(shù)，以培養(yǎng)時間為橫軸，以活菌數(shù)的對數(shù)為縱軸，所獲得得曲線稱為生長曲線。它可分為遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。1．遲緩期（Lagphase）:細(xì)菌接種至培養(yǎng)基后，對新環(huán)境有一個短暫適應(yīng)過程（不適應(yīng)者可因轉(zhuǎn)種而死亡）。遲緩期長短因接種菌量、菌齡以及營養(yǎng)成分等不同而異。此期中細(xì)菌體積增大，代謝活躍，為細(xì)菌的分裂增殖合成、儲備充足的酶、能量及中間代謝產(chǎn)物。2.對數(shù)期(Logarithmicphase):又稱指數(shù)期。此期生長曲線上活菌數(shù)直線上升。細(xì)菌以穩(wěn)定的幾何級數(shù)極快增長，可持續(xù)幾小時至幾天不等（視培養(yǎng)條件及細(xì)菌代時而異）。此期細(xì)菌形態(tài)、染色、生物活性都很典型，對外界環(huán)境因素的作用敏感，因此研究細(xì)菌性狀以此期細(xì)菌最好。是發(fā)酵生產(chǎn)中用作種子的最佳菌齡?？股刈饔?，對該時期的細(xì)菌效果最佳

3．穩(wěn)定期（Stationaryphase）:該期的生長菌群總數(shù)處于平坦階段，但細(xì)菌群體活力變化較大。由于培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)消耗、毒性產(chǎn)物（有機酸、H2O2等）積累、PH下降等不利因素的影響，細(xì)菌繁殖速度漸趨下降，相對細(xì)菌死亡數(shù)開始逐漸增加，此期細(xì)菌增殖數(shù)與死亡數(shù)漸趨平衡。細(xì)菌形態(tài)、染色、生物活性可出現(xiàn)改變，并產(chǎn)生相應(yīng)的代謝產(chǎn)物如外毒素、內(nèi)毒素、抗生素、以及芽胞等。4．衰亡期（Declinephase）:隨著穩(wěn)定期發(fā)展，細(xì)菌繁殖越來越慢，死亡菌數(shù)明顯增多?；罹鷶?shù)與培養(yǎng)時間呈反比關(guān)系，此期細(xì)菌變長腫脹或畸形衰變，甚至菌體自溶，難以辯認(rèn)其形。生理代謝活動趨于停滯。故陳舊培養(yǎng)物上難以鑒別細(xì)菌。（四）細(xì)菌的生長量計數(shù)法

直接計數(shù)法1.計數(shù)法2.重量法3.生理指標(biāo)法直接計數(shù)法比濁法活菌計數(shù)法TurbidityEstimatingBacterialNumbersbyIndirectMethods(比濁法）Figure620活菌計數(shù)法

第三節(jié)細(xì)菌的新陳代謝細(xì)菌新陳代謝的顯著特點---代謝旺盛、代謝類型多樣化1、細(xì)菌的營養(yǎng)類型2、細(xì)菌的能量代謝3、細(xì)菌分解代謝—生化反應(yīng)4、細(xì)菌合成代謝—重要的合成代謝產(chǎn)物

1、細(xì)菌的能量代謝第2章細(xì)菌的生理①發(fā)酵（糖酵解）-最終的氫受體是未徹底氧化的中間代謝產(chǎn)物。它是厭氧菌獲取能量的唯一途徑，產(chǎn)生的能量較少。②需氧呼吸-以氧氣作為氫受體。它產(chǎn)生大量能量并以高能磷酸鍵形式貯存于ATP中。需氧菌和兼性厭氧菌的主要獲能方式，產(chǎn)生能量較多。③厭氧呼吸-以無機氧化物作為氫受體，它是的一類產(chǎn)能效率極低的特殊呼吸方式。兼性厭氧菌能進(jìn)行厭氧呼吸。1、細(xì)菌分解代謝根據(jù)細(xì)菌具有不完全相同的酶，分解不同營養(yǎng)物質(zhì)的特點，得到不同的代謝產(chǎn)物用生化方法來鑒定細(xì)菌【生化反應(yīng)】指通過生化方法檢測細(xì)菌對各種基質(zhì)的分解代謝作用及代謝產(chǎn)物，借以區(qū)別和鑒別細(xì)菌種類的試驗。2、細(xì)菌的物質(zhì)代謝對糖的發(fā)酵甲基紅試驗單糖發(fā)酵試驗VP試驗對蛋白質(zhì)的分解吲哚試驗硫化氫試驗其它試驗枸櫞酸鹽利用試驗?zāi)蛩孛冈囼炁R床常用的生化反應(yīng)

吲哚試驗（I）甲基紅試驗（M）

VP試驗（Vi）枸櫞酸鹽利用試驗(C)IMViC試驗附：單糖發(fā)酵試驗試劑：含不同單糖的蛋白胨水培養(yǎng)基指示劑-溴甲酚紫內(nèi)置一小倒管（觀察有無氣體產(chǎn)生）

A：不發(fā)酵－結(jié)果判斷：B：發(fā)酵、產(chǎn)酸＋C：發(fā)酵、產(chǎn)酸產(chǎn)氣＋ABC第2章細(xì)菌的生理附：硫化氫（H2S）試驗

試劑：含有胱氨酸及醋酸鉛（或硫酸亞鐵）的培養(yǎng)基原理：凡能分解含S氨基酸細(xì)菌，可產(chǎn)生H2S，與鉛/鐵離子結(jié)合后產(chǎn)生黑色沉淀結(jié)果判斷：H2S陽性有黑色沉淀H2S陰性無黑色沉淀H2S試驗陽性細(xì)菌在代謝過程中，除合成自身的菌體成分外，也可合成一些在醫(yī)學(xué)上有重要意義的物質(zhì)——合成代謝產(chǎn)物。第2章細(xì)菌的生理4、細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物

重要的細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物熱原質(zhì)毒素和侵襲性酶色素抗生素細(xì)菌素維生素合成產(chǎn)物①

熱原質(zhì)

pyrogen

主要為G-

菌細(xì)胞壁中脂多糖，注入機體能引起發(fā)熱反應(yīng)。

特點：耐高溫（耐受121℃20分鐘）

去除方法：吸附法、蒸餾法、高溫干烤

革蘭陰性菌細(xì)胞壁中脂多糖LPS脂類A核心多糖特異多糖②毒素和侵襲性酶

細(xì)菌致病中重要物質(zhì)毒素——外毒素exotoxin

內(nèi)毒素

endotoxin

（二者區(qū)別在致病性章中詳述）侵襲性酶——細(xì)菌在機體內(nèi)生長時產(chǎn)生如透明質(zhì)酸酶、卵磷脂酶等第2章細(xì)菌的生理③色素分為水溶性色素、脂溶性色素，有助于細(xì)菌的鑒定。

④抗生素某些微生物在代謝過程中產(chǎn)生的能抑制或殺死其它病原微生物（或腫瘤細(xì)胞）的物質(zhì)。

⑤細(xì)菌素由一些菌株產(chǎn)生的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，但抗菌譜窄，只能作用于同種或近緣關(guān)系的菌種，故只能用于細(xì)菌的分型。

⑥維生素如大腸桿菌可合成VitB、K等

1、了解細(xì)菌主要分解代謝產(chǎn)物及生化反應(yīng)的意義。2、細(xì)菌合成代謝產(chǎn)物及在醫(yī)學(xué)中的作用。3、了解細(xì)菌群體生長繁殖曲線及分期。4、了解培養(yǎng)基種類及生長情況。本節(jié)要點第四節(jié)放線菌

放線菌是一類呈菌絲生長，主要以孢子繁殖，革蘭氏染色陽性的單細(xì)胞原核細(xì)胞型微生物，屬于細(xì)菌中的一種特殊類型。一形態(tài)結(jié)構(gòu)

菌絲

孢子:由孢子絲橫隔分裂形成

孢子絲的形狀與排列方式，孢子的顏色與表面特征是放線菌分類鑒定的重要依據(jù)基內(nèi)菌絲氣生菌絲孢子絲放線菌的生長與繁殖需氧菌最適溫度28-30℃pH7.0-7.6營養(yǎng)要求不高，常用高氏一號培養(yǎng)基培養(yǎng)生長緩慢，3-7d才能形成菌落，其菌落較小，表面干燥，有皺褶，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，不易挑起。顏色豐富，中央菌絲與邊緣菌絲，正面與反面菌絲顏色均由差異。常見的放線菌有鏈霉菌屬、小單胞菌屬、諾卡菌屬等等。

鏈霉菌第五節(jié)細(xì)菌的感染與免疫

一、正常菌群與條件致病菌

正常菌群（Normalflora）正常人體在皮膚、粘膜及外界相通的各種腔道（如口腔、鼻咽腔、腸道和泌尿道）等部位，存在著對人體無害的微生物群。（1）生物拮抗作用（2）營養(yǎng)作用（3）免疫作用（4）抗腫瘤（5）抗衰老

正常菌群與人體的關(guān)系條件致病菌：正常菌群與人體間平衡關(guān)系打破，正常菌群就會對人體產(chǎn)生致病性，稱為條件致病菌。微生態(tài)平衡：它們在與宿主的長期進(jìn)化過程中，微生物群的內(nèi)部及其與宿主之間互相依存、互相制約，形成一個能進(jìn)行物質(zhì)、能量及基因交流的動態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)。菌群失調(diào)癥：如果生態(tài)平衡失調(diào)，以至機體某一部位的正常菌群中各細(xì)菌的比例關(guān)系發(fā)生數(shù)量和質(zhì)量上的變化伴隨有臨床表現(xiàn)的現(xiàn)象。菌群失調(diào)的原因主要有：

1、使用抗生素大量抗生素使用后導(dǎo)致耐藥性、菌群失調(diào)、毒副作用等

2、正常菌群寄居部位的改變

3、免疫抑制劑的應(yīng)用細(xì)菌在人體內(nèi)寄生，增殖并引起疾病的特性稱為細(xì)菌的致病性。凡能引起人類疾病的細(xì)菌,統(tǒng)稱為病原菌或致病菌。二細(xì)菌的致病性細(xì)菌的致病性決定于：（一）細(xì)菌的毒力（二）細(xì)菌的侵入途徑（三）細(xì)菌的侵入數(shù)量

（一）細(xì)菌的毒力

致病性強弱程度以毒力(Virulence)表示。細(xì)菌的毒力常用半數(shù)死量(Medianlethaldose,LD50)或半數(shù)感染量(Medianinfectivedose,ID50)表示。構(gòu)成病原菌毒力的主要因素是侵襲力和毒素。

1.侵襲力

侵襲力是指細(xì)菌突破機體的防御機能，在體內(nèi)定居、繁殖及擴散、蔓延的能力。（1）夾膜：抗吞噬（2）黏附素：細(xì)菌表面蛋白質(zhì)。（3）侵襲性物質(zhì)：透明質(zhì)酸酶、鏈激酶、膠原酶使組織疏松，通透性增加

2.毒素

細(xì)菌毒素（Toxin）：可分為外毒素和內(nèi)毒素兩大類

1．外毒素（Exotoxin）：產(chǎn)生外毒素的細(xì)菌主要是某些革蘭氏陽性菌，也有少數(shù)是革蘭氏陰性菌外毒素毒性強，小劑量即能使易感機體致死。一般外毒素是蛋白質(zhì)，不耐熱，對機體有器官選擇性。外毒素可被蛋白酶分解，遇酸發(fā)生變性。在0.3-0.4％甲醛作用下可以脫毒成類毒素，但保持抗原性，能刺激機體產(chǎn)生特異性的抗毒素。

內(nèi)毒素（Eedotoxin）:是G-菌體的細(xì)胞壁的最外層結(jié)構(gòu)成份，是磷脂一多糖一蛋白質(zhì)復(fù)合物，主要成份為脂多糖LPS。只有當(dāng)菌體自溶或用人工方法使細(xì)菌裂解后才釋放，故稱內(nèi)毒素。

細(xì)菌內(nèi)毒素是由類脂A、核心多糖和菌體特異性多糖三部分組成。內(nèi)毒素對組織細(xì)胞的選擇性不強，不同革蘭氏陰性細(xì)菌的內(nèi)毒素，引起的病理變和臨床癥狀大致相同。發(fā)熱反應(yīng)；DIC；內(nèi)毒素血癥。

2．內(nèi)毒素區(qū)別要點外毒素內(nèi)毒素存在部位由活的細(xì)菌釋放至細(xì)菌體外為細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成份，菌體崩解后釋出來源以革蘭氏陽性菌多見革蘭氏陰性菌多見化學(xué)組成蛋白質(zhì)（分子量27，000～900，000）磷脂一多糖一蛋白質(zhì)復(fù)合物（毒性主要為類脂A）穩(wěn)定性不穩(wěn)定，60℃以上能迅速破壞耐熱，60℃耐受數(shù)小時毒性作用強，微量對實驗動物有致死作用（以ug計量）。各種外毒素有選擇作用，引起特殊病變，稍弱，各種細(xì)菌內(nèi)素的毒性作用大致相同?？乖詮?，可脫毒成類毒素，可刺激機體產(chǎn)生高效價的抗毒素。弱，不形成抗毒素外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別（二）細(xì)菌侵入的數(shù)量病原微生物引起感染，除必須有一定毒力外，還必須有足夠的數(shù)量和適當(dāng)?shù)那秩氩课?。（三）?xì)菌侵入途徑病原菌的侵入部位也與感染發(fā)生有密切關(guān)系，多數(shù)病原菌只有經(jīng)過特定的門戶侵入，并在特定部位定居繁殖，才能造成感染。（一）隱性感染

當(dāng)機體有較強的免疫力，或入侵的病原菌數(shù)量不多，毒力較弱時，感染后對人體損害較輕，不出現(xiàn)明顯的臨床癥狀，稱隱性感染。通過隱性感染，機體仍可獲得特異性免疫力。（二）潛伏感染

機體與致病菌在相互作用過程中暫時處于平衡狀態(tài)。免疫力下降，則發(fā)病。三感染的類型當(dāng)機體免疫力較弱，或入侵的病原菌毒力較強，病原微生物取得了優(yōu)勢地位，而機體又不能維護(hù)其內(nèi)部環(huán)境的的相對穩(wěn)定性時，機體組織細(xì)胞就會受到一定程度的損害，表現(xiàn)出明顯的臨床癥狀和病理改變。病情緩急分為：急性感染、慢性感染病變部位分為：局部感染、全身感染（三）顯性感染

（1）菌血癥：這是病原菌自局部病灶不斷地侵入血流中，但由于受到體內(nèi)免疫的作用，病原菌不能在血流中大量生長繁殖并且無明顯中毒。如傷寒早期的菌血癥、布氏桿菌菌血癥。（2）敗血癥：

病原菌侵入血流，在血流中大量繁殖，