医学微生物学：2 细菌的基本性状2

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1、2024/8/21/64第一篇第一篇 细菌学细菌学第一章第一章 细菌的细菌的形态与结构形态与结构第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态第第二二节节 细菌的结构细菌的结构一、基本结构：一、基本结构：细胞壁，细胞膜，细胞壁，细胞膜，细胞质，核质。细胞质，核质。2024/8/22/64（二）细胞膜（二）细胞膜(cell membrane)紧贴细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔紧贴细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、具有一定弹性的半透性膜。软、脆弱、具有一定弹性的半透性膜。 功能：功能： 1. 物质转运作用；物质转运作用；2. 细胞呼吸作用；细胞呼吸作用； 3. 生物合成作用；生物合成作用

2、；4. 参与细菌分裂参与细菌分裂中介体。中介体。 2024/8/23/642024/8/24/64（三）细胞质（三）细胞质(cytoplasm)细胞膜内侧的胶状物质，由水、蛋白质、细胞膜内侧的胶状物质，由水、蛋白质、脂类、核酸、无机盐、糖组成。脂类、核酸、无机盐、糖组成。有形成分有：有形成分有：1.核核糖糖体体(ribosome)：细细菌菌蛋蛋白白质质合合成成的的场场所所。每菌数万个。每菌数万个。 沉降系数沉降系数70S 大亚基大亚基50S结合红霉素，结合红霉素， 小亚基小亚基30S结合链霉素。结合链霉素。2024/8/25/642024/8/26/64 2. 质质粒粒(plasmid)：闭闭

3、合合环环状状双双链链DNA，带带有有遗遗传传信息，控制特殊性状。信息，控制特殊性状。3. 胞质颗粒：胞质颗粒：营养物储备小体营养物储备小体 异染颗粒异染颗粒具有鉴别意义。具有鉴别意义。2024/8/27/64（四）核质（四）核质细菌的染色体，由单一密闭环状细菌的染色体，由单一密闭环状DNA分子反复卷曲盘绕组成网状结分子反复卷曲盘绕组成网状结构。构。 携有遗传基因，携有遗传基因， 控制生命特征。控制生命特征。2024/8/28/64二、二、细菌的特殊结构细菌的特殊结构（一）荚膜（一）荚膜(capsule)：某些细菌胞壁外包绕某些细菌胞壁外包绕一层粘液性物质，厚度一层粘液性物质，厚度0.2m mm

4、、边界明显、边界明显、光镜下可见者称为荚膜。光镜下可见者称为荚膜。 1. 化学组成：化学组成：多为多糖，少数为多肽或糖多为多糖，少数为多肽或糖 与蛋白复合物。不易染色。与蛋白复合物。不易染色。 在动物体内或含血清培养基中易形成。在动物体内或含血清培养基中易形成。 在普通培养基上或连续传代易消失在普通培养基上或连续传代易消失, SR 具有抗原性具有抗原性荚膜肿胀反应荚膜肿胀反应2024/8/29/64 2. 功能：与致病性有关功能：与致病性有关(1) 抗吞噬作用抗吞噬作用；(2) 粘附作用；粘附作用；(3) 抵抵抗有害物质。抗有害物质。2024/8/210/64（二二）鞭鞭毛毛(glagellu

5、m)：许许多多细细菌菌菌菌体体上上附附有有的的细细长长弯弯曲曲的的丝丝状状物物，是是细细菌菌的的运运动动器器官。官。 直直径径12-30nm，长长约约5-20m mm，需需电电镜镜观观察察或特殊染色光镜观察。或特殊染色光镜观察。 化学组成：化学组成：鞭毛蛋白，推进器作用。鞭毛蛋白，推进器作用。 类型：类型：单毛菌；单毛菌；双毛菌；双毛菌； 丛毛菌；丛毛菌；周毛菌。周毛菌。2024/8/211/642024/8/212/64Salmonella typhoid2024/8/213/64单毛菌单毛菌双毛菌双毛菌丛毛菌丛毛菌周毛菌周毛菌2024/8/214/642024/8/215/64破伤风梭菌的

6、周鞭毛破伤风梭菌的周鞭毛2024/8/216/641. 鞭毛的结构：鞭毛的结构： 基础小体基础小体(basal body): 根部根部 钩状体钩状体(hook)： 丝状体丝状体(filament):2024/8/217/642. 功能：功能： 通过运动，趋利避害；通过运动，趋利避害； 与致病性有关；与致病性有关； 具有抗原性具有抗原性(H抗原抗原)； 有助鉴别细菌（形态、动力、抗原）有助鉴别细菌（形态、动力、抗原）2024/8/218/64（三三）菌菌毛毛(pilus, fimbria)：许许多多G-和和少少数数G+菌菌体体表表面面存存在在着着比比鞭鞭毛毛更更细细、短短、直直的的丝状物。必须用

7、电镜观察。丝状物。必须用电镜观察。化学组成：菌毛蛋白化学组成：菌毛蛋白(pilin)。种类：种类：1. 普通菌毛：普通菌毛：长长0.22m mm，直径直径3-8nm。功能功能 粘附宿主细胞，造成感染。粘附宿主细胞，造成感染。 粘附红细胞，发生红细胞凝集粘附红细胞，发生红细胞凝集。2024/8/219/642. 性菌毛：性菌毛：稍长、粗，中空管状，每菌稍长、粗，中空管状，每菌1-4根。由根。由F质粒编码，亦称质粒编码，亦称F菌毛。菌毛。 功能：功能：具有接合作用，与遗传物质传递具有接合作用，与遗传物质传递有关。有关。某些噬某些噬菌体的受体。菌体的受体。2024/8/220/642024/8/22

8、1/64（四四）芽芽胞胞(spore)：某某些些G+细细菌菌在在一一定定条条件件下下，菌菌体体脱脱水水形形成成一一个个园园形形或或卵卵园园形形小小体体，是细菌的休眠状态。是细菌的休眠状态。1. 形成与发芽：形成与发芽： 形成：形成：芽胞基因决定；芽胞基因决定；动物体外；动物体外； 大多在营养缺乏的条件下。大多在营养缺乏的条件下。 发芽：条件适宜发芽：条件适宜 (温度、酸碱度、水、营养等温度、酸碱度、水、营养等) 条件不适条件不适 条件合适条件合适1个繁殖体个繁殖体1个芽胞体个芽胞体2024/8/222/642024/8/223/64结构特征：结构特征：(1)壁厚，约壁厚，约6层，致密无通透性。

9、层，致密无通透性。(2)核心，包含有细菌全部生命物质。核心，包含有细菌全部生命物质。(3)芽胞的大小、形状、位置因菌而异。芽胞的大小、形状、位置因菌而异。2024/8/224/64细菌芽孢的形态、大小和位置细菌芽孢的形态、大小和位置2024/8/225/64破伤风梭菌的芽孢破伤风梭菌的芽孢2024/8/226/642024/8/227/642. 功能及医学意义功能及医学意义(1) 抵抗力强大。抵抗力强大。(2) 常通过外伤感染。常通过外伤感染。(3) 判断灭菌效果以杀死芽胞为准。判断灭菌效果以杀死芽胞为准。(4) 芽胞特征，有助于鉴别细菌。芽胞特征，有助于鉴别细菌。2024/8/228/64第

10、第三三节节 细菌形态与结构检查方法细菌形态与结构检查方法2024/8/229/64 第一节第一节 细菌的理化性状细菌的理化性状一、细菌的化学组成：一、细菌的化学组成：l 生物的化学成分：生物的化学成分：水、蛋白质、糖类、脂质、核酸和无机盐类。水、蛋白质、糖类、脂质、核酸和无机盐类。l 特有的化学成分：特有的化学成分：肽聚糖、磷壁酸、肽聚糖、磷壁酸、DAP、吡啶二羧酸等。、吡啶二羧酸等。第第二二章章 细菌的细菌的生理生理2024/8/230/64二、细菌的物理性状：二、细菌的物理性状：光学性质：光学性质：半透明体半透明体 体积微小，表面积大：有利物质交换体积微小，表面积大：有利物质交换带电现象：

11、带负电带电现象：带负电半透性：有利于吸收和分泌半透性：有利于吸收和分泌渗透压：体内高渗透压渗透压：体内高渗透压 (5-25大气压大气压)2024/8/231/64一、细菌的营养物质一、细菌的营养物质 1水水 2碳源：碳源： 糖、葡萄糖糖、葡萄糖 3氮源：氨基酸、蛋白胨氮源：氨基酸、蛋白胨 4. 无机盐：无机盐：P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe 5生长因子：维生素等生长因子：维生素等 第二节第二节 细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖2024/8/232/64二、细菌摄取营养物质的机制：二、细菌摄取营养物质的机制：l 被动扩散：被动扩散：高浓度高浓度 低浓度低浓度l 主动运输：主动运输：低

12、浓度低浓度高浓度高浓度三个主动转运系统：三个主动转运系统：1. 依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统（ABC）2. 化学渗透驱使转运系统化学渗透驱使转运系统3. 基团转移基团转移4. 特异性转运特异性转运浓度梯度浓度梯度2024/8/233/64三、细菌的营养类型三、细菌的营养类型 1自养菌：无机物为原料。自养菌：无机物为原料。 2异养菌：有机物为原料。异养菌：有机物为原料。腐生菌腐生菌寄生菌寄生菌病原菌病原菌2024/8/234/64四、影响细菌生长的因素四、影响细菌生长的因素1. 营养物质：营养物质：碳源、氮源、无机盐、生长碳源、氮源、无机盐、生长 因子和水因子

13、和水2. 酸碱度酸碱度(pH)：最适最适PH 6.87.4；个别特殊个别特殊3. 温度温度(T)：低温菌、中温菌及高温菌，低温菌、中温菌及高温菌，病原菌病原菌374. 4. 气体环境：气体环境：气体环境：气体环境：CO2和和O2 2024/8/235/64根据细菌对根据细菌对O2的需要情况，分四大类：的需要情况，分四大类： (1) 专性需氧菌：专性需氧菌： O2必需（需必需（需O2呼吸）呼吸） (2) 微需氧菌：低氧压（微需氧菌：低氧压（5%6%） (3) 兼性厌氧菌：兼性厌氧菌：O2可有可无可有可无(需需O2呼吸、呼吸、无无O2发酵发酵) (4) 专性厌氧菌：专性厌氧菌：O2无用无用(无无O

14、2发酵发酵)，有害有害(不能在有不能在有O2中生长而死亡中生长而死亡) 5. 渗透压：渗透压：2024/8/236/64五、细菌的生长繁殖五、细菌的生长繁殖（一）细菌个体的生长繁殖：（一）细菌个体的生长繁殖：二分裂法无性繁殖；速度快二分裂法无性繁殖；速度快(代时代时20-30min)。（二）细菌群体的生长繁殖：（二）细菌群体的生长繁殖：细菌在适宜的液体培养基上生长繁殖过程细菌在适宜的液体培养基上生长繁殖过程有规律性，在坐标图上可绘制出一条生长曲线。有规律性，在坐标图上可绘制出一条生长曲线。2024/8/237/642024/8/238/64分四期：分四期： 1. 迟迟缓缓期期(lag phas

15、e)：适适应应阶阶段段，RNA和和蛋蛋白质大量增加白质大量增加 2. 对对数数期期(log phase)：繁繁殖殖迅迅速速，按按几几何何级级数数增增长长；20-30分分钟钟分分裂裂一一次次，“典典型型细细菌菌” 3. 稳稳定定期期(stationary phase)：活活菌菌数数最最高高，繁殖减慢，死亡增多；细菌常有改变繁殖减慢，死亡增多；细菌常有改变 4. 衰衰亡亡期期(decline phase)：繁繁殖殖少少，死死亡亡快快，“衰退型衰退型”2024/8/239/642024/8/240/64第三节第三节 细菌的新陈代谢细菌的新陈代谢营养物质营养物质细胞外细胞外胞外酶胞外酶主动转运主动转运

16、被动扩散被动扩散酶促反应酶促反应丙酮酸丙酮酸分解代谢分解代谢合成代谢合成代谢糖类、脂类、氨糖类、脂类、氨基酸、核酸基酸、核酸有氧代谢有氧代谢无氧代谢无氧代谢三羧酸循环三羧酸循环酵解酵解2024/8/241/64一、细菌的能量代谢：一、细菌的能量代谢：生物氧化生物氧化1. 发酵：以有机物为受氢体发酵：以有机物为受氢体 基本途径：基本途径：糖酵解途径糖酵解途径 (Embden- Meyerhof -parnas, EMP)，厌氧途径厌氧途径1葡萄糖葡萄糖 2丙酮酸丙酮酸2ATP+2NADH22. 需氧呼吸：以无机物为受氢体需氧呼吸：以无机物为受氢体 1葡萄糖葡萄糖 CO2+H2O+32ATP3.

17、厌氧呼吸：厌氧呼吸： 1葡萄糖葡萄糖 2ATP2024/8/242/64二、细菌的代谢产物二、细菌的代谢产物（一）分解代谢产物和细菌的生化反应（一）分解代谢产物和细菌的生化反应1. 糖发酵试验：糖发酵试验：检测细菌分解某种糖，产生检测细菌分解某种糖，产生酸和气体能力的试验。酸和气体能力的试验。 大肠埃希菌：分解葡萄糖，产酸产气大肠埃希菌：分解葡萄糖，产酸产气 伤寒沙门菌：分解葡萄糖，产酸不产气伤寒沙门菌：分解葡萄糖，产酸不产气+ 大肠埃希菌：分解乳糖，产酸产气大肠埃希菌：分解乳糖，产酸产气 伤寒沙门菌：不分解乳糖伤寒沙门菌：不分解乳糖 -2024/8/243/642024/8/244/642.

18、 VP试验：试验：检测细菌分解糖，产生中性乙酰甲基检测细菌分解糖，产生中性乙酰甲基甲醇能力的试验。甲醇能力的试验。 产气杆菌：能产生，红色，产气杆菌：能产生，红色，VP试验试验 + 大肠埃希菌：不能产生，大肠埃希菌：不能产生，VP试验试验 3. 甲基红甲基红 (methyl red M)试验试验：检测细菌分解糖，检测细菌分解糖，产生丙酮酸，使产生丙酮酸，使PH4.5的试验。的试验。 大肠埃希菌：产丙酮酸，大肠埃希菌：产丙酮酸，PH4.5，呈红色，甲基呈红色，甲基红试验红试验 + 产气杆菌：产中性醇，产气杆菌：产中性醇，PH5.4，呈桔红色甲基呈桔红色甲基红试验红试验 -2024/8/245/6

19、42024/8/246/642024/8/247/644. 枸橼酸盐枸橼酸盐(citrate utilization, C)利用试验：利用试验：检测细菌利用铵盐和枸橼酸盐为氮源和碳检测细菌利用铵盐和枸橼酸盐为氮源和碳源，能够生长繁殖的试验。源，能够生长繁殖的试验。产气杆菌：能生长，枸橼酸盐利用试验产气杆菌：能生长，枸橼酸盐利用试验 + +大肠埃希菌大肠埃希菌: :不能生长不能生长, ,枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验 5. 吲哚吲哚 (indol, I)试验试验：检测细菌分解色氨酸检测细菌分解色氨酸产生吲哚能力的试验产生吲哚能力的试验 大肠埃希菌：吲哚试验大肠埃希菌：吲哚试验 + 产气杆菌：产

20、气杆菌： 吲哚试验吲哚试验 -(指示剂：对二甲基氨基苯甲醛；红色反应指示剂：对二甲基氨基苯甲醛；红色反应)2024/8/248/642024/8/249/642024/8/250/64I M Vi C试验试验VP testCitrate utilization testIndol testMethyl test I M Vi C大肠杆菌大肠杆菌 + + - -产气杆菌产气杆菌 - - + +常用于肠道杆菌的鉴定常用于肠道杆菌的鉴定2024/8/251/646. 硫化氢试验：硫化氢试验：检测细菌分解含硫氨基酸，产检测细菌分解含硫氨基酸，产生生H2S能力的试验。能力的试验。(指示剂：铅或铁离子：指

21、示剂：铅或铁离子：黑色沉淀黑色沉淀) 沙门菌：沙门菌：H2S试验试验 +大肠埃希菌：大肠埃希菌：H2S试验试验-7. 尿素酶试验：尿素酶试验：检测细菌分解尿素，产生氨能检测细菌分解尿素，产生氨能力的试验。力的试验。(指示剂：酚红；红色反应指示剂：酚红；红色反应) 变形杆菌：尿素酶试验变形杆菌：尿素酶试验 +2024/8/252/64尿素酶试验尿素酶试验2024/8/253/64API鉴定系统鉴定系统2024/8/254/64（二）合成代谢产物及其在医学上的意义（二）合成代谢产物及其在医学上的意义1. 热源质热源质(pyrogen)：许多革兰阴性菌和少许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌合成的注入人体

22、或动物体内数革兰阳性菌合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的多糖类物质，故名热原能引起发热反应的多糖类物质，故名热原质。质。2. 毒素与侵袭性酶：毒素与侵袭性酶：某些病原菌在代谢过某些病原菌在代谢过程中合成的对人和动物有毒性作用的物质。程中合成的对人和动物有毒性作用的物质。2024/8/255/643. 色素：色素：某些细菌在某些细菌在一定条件下能产生不一定条件下能产生不同颜色的物质。可分同颜色的物质。可分为水溶性色素和脂溶为水溶性色素和脂溶性色素，有助于鉴别性色素，有助于鉴别细菌。细菌。2024/8/256/644. 抗生素：抗生素：某些微生物在代谢过程中产生一某些微生物在代谢过程中产生一

23、类能抑制或杀灭其他微生物和肿瘤细胞的物类能抑制或杀灭其他微生物和肿瘤细胞的物质，称为抗生素。质，称为抗生素。5. 细菌素细菌素(bactericin)：某些细菌产生的一某些细菌产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。类具有抗菌作用的蛋白质。6. 维生素：维生素：细菌能合成某些维生素，除供自细菌能合成某些维生素，除供自身需要外，还可分泌到菌体外身需要外，还可分泌到菌体外,如大肠埃希菌如大肠埃希菌可合成可合成B族维生素和维生素族维生素和维生素K等等, 被人体利用被人体利用2024/8/257/64第四节第四节 细菌的人工培养细菌的人工培养一、细菌的培养方法一、细菌的培养方法 分离培养分离培养 纯培养纯培养

24、二、培养基二、培养基(medium)：是人工配制的满足细菌生长繁殖的营是人工配制的满足细菌生长繁殖的营养基质，经灭菌后制成。养基质，经灭菌后制成。2024/8/258/64 按培养基的物理状态分为：按培养基的物理状态分为： 液体培养基液体培养基(肉汤肉汤)，固体培养基，固体培养基(1.8-2.5% 琼脂琼脂)，半固体培养基，半固体培养基(0.2-0.8%琼脂琼脂)。 按培养基的用途分为：按培养基的用途分为：1 基础培养基基础培养基 2 营养培养基营养培养基 3 选择培养基选择培养基4 鉴别培养基鉴别培养基5 厌氧培养基厌氧培养基2024/8/259/64三、三、 细菌在培养基中的生长情况：细菌

25、在培养基中的生长情况： 液体培养基：液体培养基：多为混浊生长，少为沉淀多为混浊生长，少为沉淀和菌膜生长。和菌膜生长。 半固体培养基：半固体培养基：混浊生长，线状生长。混浊生长，线状生长。 固体培养基：固体培养基：菌落菌落(三型三型)菌落菌落(colony): 单个细菌分裂繁殖单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌成一堆肉眼可见的细菌集团集团2024/8/260/64表表面面生生长长 沉沉淀淀生生长长 混混浊浊生生长长 2024/8/261/64光滑型菌落光滑型菌落粘液型菌落粘液型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落菌落菌落( (三型三型) )：光滑、粗燥、粘液：光滑、粗燥、粘液2024/8/262/642024/8/263/642024/8/264/64四、四、 人工培养细菌的用途：人工培养细菌的用途：1. 病原学诊断病原学诊断；2. 细菌学研究；细菌学研究；3. 生物制品的制备。生物制品的制备。