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1、细菌（bacterium）概况,概念： 广义：泛指各类原核细胞型微生物 包括细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、放线菌 狭义：专指细菌 专指数量最大、种类最多，具有代表性、典型的，即通常所说的细菌,第一节 细菌的形态、结构与分类,一、细菌的大小与形态 二、细菌的大小,一、细菌的大小与形态,大小 计量单位是微米（m） 染色 革兰染色法 形态 球形 杆形 螺形,光学显微镜,菌体大小 （宽x长，常用单位mm）,细菌的大小与形态,球形,杆形,螺形,球菌,杆菌,螺形菌,直径l m左右,大：310 m 长,弧菌：23 m 长,中：23 m长,小：0.61.5 m长,螺菌：36 m 长,1 .球菌 ：菌
2、体呈球形或近似球形。,.双球菌：在一个平面上分裂成双排列，如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌,肺炎双球菌,脑膜炎双球菌,.链球菌：在一个平面上分裂，成链状排列，如溶血性链球菌,.葡萄球菌：多个不规则平面上分裂，菌体无秩序堆积呈葡萄状排列，如金黄色葡萄球菌,2 .杆菌：菌体多数呈直杆状或弯曲,不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。,杆菌的形态多样,3 .螺形菌,螺形菌,弧菌 ：菌体只有一个弯曲，呈弧状或逗 点状。如霍乱弧菌,螺菌 ：菌体有数个弯曲，如鼠咬热螺菌,螺杆菌：菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形，如幽门杆菌,二 细菌的结构,基本结构：细胞壁、核质、细胞质、细胞膜 特殊结构：鞭毛、菌毛、芽胞、荚膜,细胞膜,
3、细胞壁,荚膜,核糖体,核质,菌毛,鞭毛,细菌细胞壁,定义,是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的膜状结构,功能,1、维持细菌的固有外形 2、保护细菌抵抗低渗的外环境 3、参与细胞内外的物质交换 4、具有免疫原性,分类,革蓝氏阳性菌(G+) 革蓝氏阴性菌(G-),革蓝氏染色与细菌细胞壁,革蓝氏染色过程,结果判断 菌体呈紫色者为革蓝氏阳性菌G+ 菌体呈红色者为革蓝氏阴性菌G-,革兰阳性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥,啊,啊,AA,革兰阳性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥,革兰阴性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链,革兰阴性菌肽聚糖： 聚糖骨架、四肽侧链,G+菌与G-菌肽聚糖结构
4、比较,革兰阳性菌细胞壁特殊组分： 磷壁酸,膜磷壁酸,壁磷壁酸,革兰阳性菌细胞壁结构,革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁,细胞膜（cell membrane）,半透性薄膜 功能 物质转运 生物合成 呼吸作用 分泌作用,细胞质,核糖体：合成蛋白质的场所， 游离于细胞质 质粒（plasmid）：染色体外遗传物质 胞质颗粒：营养储藏物,4、核质（拟核、细菌染色体） -细菌的遗传物质,无定形，无核膜、核仁 一条双股环状DNA分子，含少量RNA、RNA聚合酶及蛋白质 具有细胞核的功能，决定细菌性状和遗传特征,（二）细菌细胞的特殊结构,荚膜 芽孢 鞭毛 菌毛,细菌的特殊结构荚膜（capsule）,某些细菌在其细胞
5、壁外包绕一层粘液性物质，为多糖或多肽的多聚体，用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。 功能 抗吞噬作用 粘附作用 龋齿 抗有害物质的损伤作用,大多数细菌的荚膜是多糖，炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚膜为多肽。 多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。 荚膜的形成需要能量，与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落，失去荚膜后其菌落边为粗糙型（R）型。,1. 荚膜的化学组成,抗吞噬作用：荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用，因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。 粘附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或无生命物体表面，形成生物膜，是引
6、起感染的重要因素。 抗有害物质的损伤作用：荚膜处于细胞的最外层，有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。,2.荚膜的功能,细菌的特殊结构鞭毛（flagellum）,成分为蛋白质 具有抗原性 鞭毛菌分成4类 功能 液体中能自由游动, 运动器官 与致病性有关 鉴定细菌和进行分类,细菌的特殊结构菌毛（pilus）,许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。 蛋白质,菌毛蛋白有抗原性,分类 普通菌毛: 数量多，短而细 粘附结构，与致病有关 性菌毛: 少数革兰阴性菌,少 粗、长、中空 传递某些遗传物质,菌毛（pilus）,细菌的特殊结构芽胞（sp
7、ore）,概念 产生芽胞的都是革兰阳性菌 芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,芽孢,定义：某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。,细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物体外才能形成，其形成条件因菌种而异。 一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加，因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。,1. 芽胞的形成与发芽,细菌芽胞的形态,芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异，有重要的鉴别意义。,强大的抵抗力 可在自然界中存在多年，是重要的
8、传染源。 芽胞并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后, 才能迅速大量繁殖而致病。 有重要的鉴别意义。 芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标,芽胞（spore）,第二节 细菌的物理性质,一、胶体性质 1）带电现象 细菌的等电点 溶液pH值等电点时，细菌带（-）电荷。 2）比面积 等于表面积/体积，即单位体积所具有的表面积 3）布朗运动 不发生移位的颤动，称为布郎运动,细菌的物理性质,二、细菌的比重和重量 1）细菌的比重=1.07-1.19 2）细菌的重量：以单位体积细菌群体的干种来表示的。,细菌的物理性质,三、细菌的光学性质 细菌是一个半透明体，光线不能全部透过，而被吸收一部分，因此，有透光度和
9、光吸收值 四、细胞膜的半渗透性 将细菌置于清水中，可吸收水分，细菌膨胀，破裂，称胞浆压出 将细菌置于高渗溶液中，可排除水分，胞质皱缩，细菌变小，称质壁分离,第三节 细菌的营养与生长繁殖,1. 细菌细胞的化学组成 2. 细菌所需的营养物质 3. 吸收营养物质的方式 4. 细菌的营养类型 5. 细菌的生长繁殖（掌握） 6. 细菌的人工培养（熟悉）,营养物质（nutrient）：细菌生长繁殖、进行生理活动所需的物质，是细菌生存的重要物质基础。 营养（nutrition）：获得和利用营养物质的过程，是细菌维持和延续其生命形式的一种生理过程。,一、细菌细胞的化学组成,1.化学元素（chemical el
10、ements）,主要化学元素,微量化学元素,化学元素,C、H、O、N、S、P 结构组成 Na、K、 Ca 渗透压、电势 Mg、Fe、Mn 辅酶,2、化学组分(chemicalcomponents),二、细菌需要的营养物质,营养物质 nutrient,碳源 carbon source,氮源 nitrogen source,无机盐 inorganic salt,生长因子 growth factor,水 water,1.碳源：合成菌体的必需原料，获取能量的来源 无机碳源和有机碳源 各种有机碳源中，容易被细菌吸收的是糖类物质 如：葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、甘露醇等 2.氮源：合成菌体蛋白（结构、功能
11、）、核酸 无机氮源、有机氮源和氮气分子 大多数利用前两种 固氮菌有固氮作用，可以借助特殊的酶将分子 态的氮转化成氨和其他氮化物,3.无机盐：细胞生长必需的各种金属元素及微量元素 酶或辅酶的组分 调节酶活性 调节胞内渗透压、氧化还原电位 特殊类型细菌的能源 维持生物大分子和细胞结构的稳定性,4.生长因子：菌体自身不能合成或合成量不足,需要外源 加入的、微量即可的营养物质。 如：维生素、 氨基酸等 营养缺陷型细菌 流感嗜血杆菌需 X（高铁血红素）, V因子（辅酶或） ，而金葡可产生， 两者共培养时出现卫星菌落现象 5.水：菌体重要成分 功能 细胞组分、溶媒、参与代谢、适宜反应温度的保障、维持大分子
12、构象稳定,三、吸收营养物质的方式,借助细胞壁和细胞膜的结构和功能完成,营养物质 运输方式,简单扩散,基团转移,促进扩散,主动运输,四、细菌的营养类型,按照碳源、能源及电子供体性质的差异分类,营养 类型,光能营养型,化能营养型,光能自养型,光能异养型,化能自养型,化能异养型,腐生型,寄生型,五、细菌的生长繁殖,（一）细菌生长繁殖的条件,主要环境因素：营养物质、温度、pH值、氧气等,1.营养物质：提供原料、能量 2.酸碱度：即pH值 细菌细胞借此调节胞膜的状态 以保证酶促反应的进行 大多数细菌的最适pH值是6.8-7.4 特殊 如：偏酸性的结核杆菌， PH为6.5-6.8 偏碱性的霍乱弧菌，PH值
13、为8.8-9.0,3.温度：对细菌的生长速度影响最大 致病菌 一般 37，过高杀菌，过低抑菌 细菌以此分为： 嗜冷菌：5 -30 最适10 -20 嗜温菌: 10 -50 最适30 -37 嗜热菌： 25 -80 最适50 -60 4.气体： CO2 、O2 CO2 : 数细菌初次分离培养需5-10% CO2 获得方法：烛缸法、 CO2培养箱,O2 : 代谢时对氧分子的需求程度不同分为： 需氧菌 ：有完善的呼吸酶系统，仅在有氧时生长， 如：结核杆菌 微需氧菌：低氧分压时长势良好，过高则抑制， 如: 空肠弯曲菌 耐氧菌：一般不需要O2 ， O2 存在也影响不大 如：乳酸菌,兼性厌氧菌 ： 兼有需
14、氧呼吸和无氧发酵两种功能，有无 O2 的环境下皆可生长，但以有氧时生长态势较好，大多数病原菌都属此类； 专性厌氧菌： O2对其生长有毒害作用 如：破伤风梭菌 专性厌氧菌在有氧条件下不能生长的原因： 缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 不能获得营养物质 缺乏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶超氧阴离子、 超氧化物歧化酶-生成H2O2 过氧化物酶-分解H2O2,（二）细菌的繁殖方式,细菌多无性繁殖 细菌以简单的二分裂方式进行繁殖，繁殖一代所需时间约2030 min；但少数细菌代时较长， 如: 结核分枝杆菌代时为18h-24h。,六、细菌的人工培养,（一）培养基(medium) 人工配制的满足细菌及其他微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。,配制注意事项,培养基的类型 按主要营养物质的来源：天然培养基和合成培养基 按物理状态：固体、液体、半固体培养基 按用途：基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基,（二）细菌的培养方法及生长现象 1.固体培养法：细菌的分离、纯化、鉴定、保存、计数 2.液体培养法：收集菌体、获得发酵产物、菌种鉴定 3.半固体培养法：观察运动、保
