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1、 细菌的生理活动包括摄取和合细菌的生理活动包括摄取和合成营养物质，进行新陈代谢及生长成营养物质，进行新陈代谢及生长繁殖。繁殖。第二章第二章 细菌的生理细菌的生理 第一节第一节 细菌的生长繁殖细菌的生长繁殖一、细菌的化学组成和物理性状一、细菌的化学组成和物理性状（一）细菌的化学组成（一）细菌的化学组成 水、无机盐、蛋白质、水、无机盐、蛋白质、 糖类、脂类、核酸糖类、脂类、核酸n（二）细菌的物理性状（二）细菌的物理性状n 1 带电现象带电现象n 2 表面积大表面积大n 3 光学性质光学性质n 4 半透性半透性n 5 内部渗透压高内部渗透压高 二、细菌的营养物质二、细菌的营养物质n水份水份n碳源碳源
2、n氮源氮源n无机盐无机盐n生长因子生长因子 有些细菌需要有些细菌需要三、细菌的生长繁殖三、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件（一）细菌生长繁殖的条件 1 充足的营养充足的营养 2 适宜的温度适宜的温度 3 合适的酸碱度合适的酸碱度 4 必要的气体环境必要的气体环境 对氧气要求：专性需氧菌对氧气要求：专性需氧菌 微需氧菌微需氧菌 专性厌氧菌专性厌氧菌 兼性厌氧菌兼性厌氧菌 对对CO2要求：要求： 5% -10%CO2 （二）（二） 细菌繁殖的方式和速度细菌繁殖的方式和速度一、细菌个体的生长繁殖一、细菌个体的生长繁殖 细菌的繁殖方式：细菌的繁殖方式：二分裂二分裂 繁殖速度：繁殖速度：繁殖一代所
3、需时间（代时）约繁殖一代所需时间（代时）约20-30min。 但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为但少数细菌代时较长，如结核分枝杆菌代时为1820小时。小时。 录像录像录像录像二、细菌群体的生长繁殖二、细菌群体的生长繁殖 生长曲线（生长曲线（growth curve ）：）：将细菌接将细菌接种在液体培养基并置于适宜的温度中，定时取种在液体培养基并置于适宜的温度中，定时取样检查活菌数，可发现其生长过程具有规律性。样检查活菌数，可发现其生长过程具有规律性。以时间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐标，以时间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可得出一条生长曲线。可得出一条生长曲线。二、群体的生长繁殖：
4、二、群体的生长繁殖：生长曲线分期：生长曲线分期：n迟缓期：迟缓期：约约-h，菌体增大，代谢活跃，不分裂；适，菌体增大，代谢活跃，不分裂；适应阶段，准备阶段应阶段，准备阶段 。n对数期：对数期：以几何级数快速增殖至顶峰此时细菌形态、以几何级数快速增殖至顶峰此时细菌形态、染色性、生理活性典型，对抗生素等外环境敏感。染色性、生理活性典型，对抗生素等外环境敏感。n稳定期：稳定期：营养消耗，毒性产物积聚，繁殖数减慢，与死营养消耗，毒性产物积聚，繁殖数减慢，与死亡数趋于平衡。形态等变异；产生代谢产物如抗生素、亡数趋于平衡。形态等变异；产生代谢产物如抗生素、外毒素。外毒素。n衰亡期：衰亡期：繁殖减慢或停止，
5、死菌超过活菌，菌体形态改繁殖减慢或停止，死菌超过活菌，菌体形态改变，代谢活动停滞。变，代谢活动停滞。第二第二节 细菌的人工培养菌的人工培养 一、培养基（一、培养基（culture medium） 是人工配制的适合细菌生长繁殖的营养是人工配制的适合细菌生长繁殖的营养基质。培养基制成后，通常都要经灭菌处理。基质。培养基制成后，通常都要经灭菌处理。(一一)按照培养基的成分来分按照培养基的成分来分 1. 合成培养基合成培养基 2. 天然培养基天然培养基 3. 半合成培养半合成培养 蔡氏培养基蔡氏培养基 配方（每升）：配方（每升）： 硝酸钠硝酸钠 3g 磷酸氢二钾磷酸氢二钾 1g 硫酸镁硫酸镁 0.5g
6、 氯化钾氯化钾 0.5g 硫酸亚铁硫酸亚铁 0.01g 蔗糖蔗糖 30g 琼脂琼脂 15g (二二)按照物理状态分按照物理状态分 1.固体培养基固体培养基 : 1.5%2%琼脂，用于细菌分离纯化。琼脂，用于细菌分离纯化。 2.半固体培养基半固体培养基: 0.5%琼脂，动力、鉴定、保存菌种。琼脂，动力、鉴定、保存菌种。 3.液体培养液体培养 : 增菌、鉴定细菌增菌、鉴定细菌 培养基的分类培养基的分类 (三三)按用途的不同分为五类按用途的不同分为五类 1 基础培养基基础培养基 : 基本营养成分基本营养成分 2 营养培养基营养培养基 : 在基础培养基中添加一些其它营养物质，如葡萄在基础培养基中添加一
7、些其它营养物质，如葡萄 糖、血液、血清、生长因子等糖、血液、血清、生长因子等 3 选择培养基：选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，使之抑制一类细菌在培养基中加入某种化学物质，使之抑制一类细菌 生长，而有利于另一类细菌生长。生长，而有利于另一类细菌生长。 4 鉴别培养基：鉴别培养基：加入特定底物和指示剂。加入特定底物和指示剂。 5 厌氧培养基：厌氧培养基：专供厌氧菌的分离、培养和鉴别用专供厌氧菌的分离、培养和鉴别用. 将普通培养基放在将普通培养基放在 无氧环境中培养，或者使培养基本身成为无氧的环境。无氧环境中培养，或者使培养基本身成为无氧的环境。 培养基的分类培养基的分类 细菌在液体培养基中
8、的生长情况细菌在液体培养基中的生长情况菌膜菌膜菌沉淀菌沉淀均匀浑浊均匀浑浊对照对照 细菌在半固体培养基中的生长情况细菌在半固体培养基中的生长情况1：有动力：有动力2：无动力：无动力 普通培养基普通培养基 血液培养基血液培养基 细菌在固体培养基中的生长情况细菌在固体培养基中的生长情况固体培养基中固体培养基中菌落（菌落（S型）型）菌苔菌苔菌落（菌落（R型）型）细菌在固体培养基中的生长情况细菌在固体培养基中的生长情况光滑型菌落光滑型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落粘液型菌落粘液型菌落菌落菌落( (colony)colony)纯培养纯培养(pure culture)(pure culture)液体液体培养基培
9、养基斜面斜面培养基培养基三、细菌人工培养的意义三、细菌人工培养的意义（一）在医学中的应用（一）在医学中的应用1 传染性疾病的病原学诊断2 细菌的鉴定和研究3 生物制品的制备4 细菌毒力分析及细菌学指标的检测（二）在其他方面的应用（二）在其他方面的应用1 在工农业生产中的应用2 在基因工程中的应用第三节细菌的代谢产物及意义第三节细菌的代谢产物及意义 细菌的生长繁殖实际上是物质的分解分解与合成合成的新陈代谢的过程。 两种代谢过程均可生成多种代谢产物，其中有些在医学上具有重要意义。一、细菌的分解代谢产物及其意义一、细菌的分解代谢产物及其意义 细菌的生化反应细菌的生化反应 由于细菌种类不同，所具有的酶
10、不同，因而对底由于细菌种类不同，所具有的酶不同，因而对底物的分解能力不同，其代谢产物也不同。用生物化学物的分解能力不同，其代谢产物也不同。用生物化学方法测定这些代谢产物，可用来鉴定细菌，这种生化方法测定这些代谢产物，可用来鉴定细菌，这种生化反应测定的方法也称反应测定的方法也称生化反应生化反应。1、糖酵解糖酵解试验试验：+气泡不发酵产酸不产气 产酸又产气糖发酵试验糖发酵试验细菌细菌分解分解糖糖发酵发酵 产酸产酸 + 发酵发酵 产酸产气产酸产气 +不发酵不发酵 2、VP试验试验：葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇二乙酰二乙酰红色（红色（+）OH-+含胍基含胍基化合物化合物（）（+）3
11、、甲基红、甲基红(methyl red)试验：试验：葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸甲酸、乙酸（红色）甲酸、乙酸（红色）（pH值值5.4）（pH4.5）（）（+）4、枸橼酸盐利用、枸橼酸盐利用(citrate utilization)(citrate utilization)试验：试验：（+）（）枸橼酸盐枸橼酸盐（碳源）（碳源）碳酸盐碳酸盐铵盐铵盐（氮源）（氮源）氨氨培养基变为碱性培养基变为碱性兰色（兰色（+）5、吲哚、吲哚( (indolindol) )试验试验：（）（+）色氨酸色氨酸吲哚（靛基质）吲哚（靛基质）玫瑰吲哚（红色）玫瑰吲哚（红色）+二甲基氨二甲基氨基苯甲醛基苯甲醛 IMViC：常用于肠
12、道杆菌的鉴定：常用于肠道杆菌的鉴定 吲哚吲哚( (indolindol) )、甲基红甲基红(methyl red) 、VP及枸橼及枸橼酸盐利用酸盐利用(citrate utilization)(citrate utilization)试验的合称试验的合称6、硫化氢试验、硫化氢试验：（）（+）含硫氨基酸含硫氨基酸硫化氢硫化氢硫化铁或硫化铅硫化铁或硫化铅（黑色，（黑色，+）+铁离子或铁离子或铅离子铅离子二、细菌的合成代谢产物及意义二、细菌的合成代谢产物及意义 细菌的合成代谢过程中，除合成菌体的自细菌的合成代谢过程中，除合成菌体的自身物质和必需成分外，还合成一些复杂的特殊产身物质和必需成分外，还合成
13、一些复杂的特殊产物。这些物质存在于菌细胞成分中，或分泌到菌物。这些物质存在于菌细胞成分中，或分泌到菌体外。这些产物有些与细菌的致病性有关，有些体外。这些产物有些与细菌的致病性有关，有些在医药和制药工业上有重要价值。在医药和制药工业上有重要价值。合成代谢产物及其在医学上的意义合成代谢产物及其在医学上的意义1、热原质（、热原质（pyrogenpyrogen) )，又称致热原，又称致热原 （1 1）概念：是细菌）概念：是细菌合成的一种注入人体或合成的一种注入人体或动物体内能引起发热的动物体内能引起发热的物质。物质。热源质热源质体温上升体温上升 （2 2）特点：耐高温）特点：耐高温 （3 3）消除方法
14、：）消除方法：250250高温干烤；用吸高温干烤；用吸附剂和特殊石棉滤板吸附液体中的热原质；附剂和特殊石棉滤板吸附液体中的热原质；蒸馏法除之。蒸馏法除之。2、毒素与侵袭性酶、毒素与侵袭性酶 （1 1）毒素：）毒素：包括包括内毒素内毒素和和外毒素外毒素，是细菌重要的致病物质。，是细菌重要的致病物质。 内毒素内毒素( (endotoxinendotoxin) )：G G- - 菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩解后菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩解后游离出来；游离出来； 外毒素外毒素( (exotoxinexotoxin) )：多数：多数G G+ + 菌和少数菌和少数G G- - 菌在生长繁殖过程中菌在生长
15、繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质，毒性强于内毒素。释放到菌体外的蛋白质，毒性强于内毒素。 （2 2）侵袭性酶：）侵袭性酶： 亦为细菌重要的致病物质，能损伤机体组织，促使细菌的侵亦为细菌重要的致病物质，能损伤机体组织，促使细菌的侵袭和扩散。袭和扩散。3、色素、色素 一般在营养丰富、氧气充足、温度适宜的条件下一般在营养丰富、氧气充足、温度适宜的条件下产生，功能尚不清楚，有助于鉴别细菌，有两类：产生，功能尚不清楚，有助于鉴别细菌，有两类：（1 1）水溶性色素水溶性色素（2 2）脂溶性色素脂溶性色素金黄色金黄色红色红色柠檬色柠檬色白色白色4 4、抗生素、抗生素(antibiotic)(antibioti
16、c)： 某些微生物在代谢过程中产生一些能某些微生物在代谢过程中产生一些能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质，称抗生素。物质，称抗生素。5 5、细菌素、细菌素(bactericin) ： 某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质，其作用范围比抗生素狭窄，仅对与产白质，其作用范围比抗生素狭窄，仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。6 6、维生素：、维生素： 细菌在代谢过程中能产生一些维生素，细菌在代谢过程中能产生一些维生素，除供自身所用外，还能分泌到周围环境。除供自身所用外，还能分泌到周围环
17、境。n细菌的分类细菌的分类n传统分类传统分类 依据形态和生理特征依据形态和生理特征 表型分类、数值分类表型分类、数值分类n种系分类种系分类 依据细菌发育关系依据细菌发育关系 化学分析法、核酸分析法化学分析法、核酸分析法 第四节第四节 细菌的分类与命名细菌的分类与命名n细菌的分类层次：界、门、纲、目、科、属、种。在细菌常细菌的分类层次：界、门、纲、目、科、属、种。在细菌常用属和种。用属和种。 种（种（species）生物学性状基本相同的细菌群体，是细生物学性状基本相同的细菌群体，是细菌分类的基本单位。同一菌种的各个细菌，虽性状基本相同，菌分类的基本单位。同一菌种的各个细菌，虽性状基本相同，但在某
18、些方面仍有一定差异。但在某些方面仍有一定差异。 差异明显差异明显亚种（变种）；亚种（变种）； 差异小差异小型（血清型、噬菌体型、细菌素型等）；型（血清型、噬菌体型、细菌素型等）； 属（属（genus) 性状相近、关系密切的若干菌种组成一个性状相近、关系密切的若干菌种组成一个菌属。菌属。 株（株（strain) 对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。不同菌株。标准菌株标准菌株：具有某种细菌典型特征的菌株。：具有某种细菌典型特征的菌株。 细菌的分类与命名细菌的分类与命名细菌的命名法细菌的命名法 细菌的命名采用拉丁双名法，每个菌细菌的命名采用拉丁双名法，每个菌名由两个拉丁字组成，前一字为属名，名名由两个拉丁字组成，前一字为属名，名词，大写；后一字为种名，形容词，小写。词，大写；后一字为种名，形容词，小写。中文名则相反，种名在前，属名在后。中文名则相反，种名在前，属名在后。细菌的命名n拉丁双名法 Escherichia coli （E. coli） 属名属名 种名n中文： 大肠 埃希菌埃希菌 种名 属名属名
