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1、第二章第二章 细菌的生理细菌的生理一、细菌的一、细菌的理化性状理化性状二、细菌的营养与二、细菌的营养与生长繁殖生长繁殖三、细菌的新陈代谢和三、细菌的新陈代谢和能量转换能量转换四、细菌的四、细菌的人工培养人工培养五、细菌的五、细菌的分类分类第一节第一节 细菌的理化性状细菌的理化性状-化学组成化学组成l水：水：占细胞总重量占细胞总重量75%-90%75%-90%l有机物：有机物：l无机盐：无机盐：l特有组分特有组分：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸、二氨基：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸、二氨基 庚二酸等庚二酸等细菌的理化性状细菌的理化性状-物理性状物理性状带电现象带电现象体表面积体表面积体积小、表面积大体积小、表
2、面积大G+菌菌 pI 23G-菌菌 pI 45细胞壁、膜有半透性细胞壁、膜有半透性渗透压渗透压中性环境带负电中性环境带负电 G+菌菌 2025大气压大气压 G-菌菌 56大气压大气压半透性半透性光学性质光学性质半透明半透明 第二节第二节 细菌的营养与细菌的营养与生长繁殖生长繁殖l营养营养类型类型l营养营养物质物质l影响细菌生长的影响细菌生长的环境因素环境因素l细菌的细菌的生长繁殖生长繁殖以无机物或光合作以无机物或光合作用为能源用为能源异养异养菌菌自养自养菌菌必以有机物为原料合必以有机物为原料合成菌体成分，所有病成菌体成分，所有病原菌都是异养菌原菌都是异养菌一、细菌的营养一、细菌的营养类型类型腐
3、生菌腐生菌寄生菌寄生菌 二、二、营养营养物质物质 水水 碳源：糖类中获得碳源：糖类中获得 氮源：氨基酸、蛋白胨中获得氮源：氨基酸、蛋白胨中获得 无机盐无机盐： P P、K K、NaNa等等 生长因子：有些细菌需要，但自身不能合成生长因子：有些细菌需要，但自身不能合成 B B族维生素：辅酶的成分族维生素：辅酶的成分 某些氨基酸：构成蛋白质某些氨基酸：构成蛋白质 特殊：流感嗜血杆菌特殊：流感嗜血杆菌X X、V V因子因子 （存在新鲜血液中）（存在新鲜血液中）营养营养物质物质水水碳源碳源（糖）（糖）氮源氮源（氨基酸（氨基酸 蛋白胨蛋白胨）无机盐无机盐生长生长因子因子重要溶剂菌体成分能源菌体成分原料某
4、些菌需之菌体及酶的组分能量储存及转运调节渗透压与繁殖及致病相关 三、三、 影响细菌生长的影响细菌生长的环境因素环境因素l充足的营养：碳源、氮源、水分充足的营养：碳源、氮源、水分 l合适的合适的pHpH：一般细菌：一般细菌： pHpH：7.27.27.6 7.6 特殊：霍乱弧菌特殊：霍乱弧菌 pH 8.4-9.2 pH 8.4-9.2 结核杆菌结核杆菌 pH 6.5-6.8 pH 6.5-6.8 l适宜的温度适宜的温度: : 病原菌病原菌37 37 嗜温菌（嗜温菌（101045 45 ） 嗜冷菌（嗜冷菌（-5-530 30 ） 嗜热菌（嗜热菌（25259595） l必要的必要的气体环境气体环境
5、气体气体环境环境 对氧气要求：对氧气要求： 专性需氧菌专性需氧菌 微需氧菌：低氧环境（微需氧菌：低氧环境（5%-6%5%-6%） 兼性厌氧菌兼性厌氧菌 专性厌氧菌专性厌氧菌: : 缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶、缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶、 超氧化物歧化酶等超氧化物歧化酶等 对对CO2CO2要求：要求： 5%-10% CO5%-10% CO2 2 厌氧菌在有氧环境中不能生长的原因：厌氧菌在有氧环境中不能生长的原因： A. 缺乏氧化还原电势（缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶：高的呼吸酶： 如细胞色素和细胞色素氧化酶如细胞色素和细胞色素氧化酶 B. 缺乏分解有毒氧基团的酶缺乏分解有毒氧基团的酶 1.
6、 缺乏超氧化物歧化酶缺乏超氧化物歧化酶 （SOD )和触酶和触酶 2O-2 + 2H SOD H2O2 + O2 2H2O2 触酶触酶 2H2O + O2 2. 缺乏过氧化物酶缺乏过氧化物酶 H2O2 +AH2 酶酶 2H2O + A(有机物有机物) 四、四、 细菌的细菌的生长繁殖生长繁殖l个体的个体的生长繁殖生长繁殖 方式：方式： 二分裂方式二分裂方式 速度：速度：2030 min/代时代时 1824h/代时代时(TB) l群体的生长繁殖群体的生长繁殖 生长曲线生长曲线繁殖方式：繁殖方式：二分裂法二分裂法细菌个体的细菌个体的生长繁殖生长繁殖链球菌链球菌八八叠叠球球菌菌葡萄球菌葡萄球菌 分为四
7、期：迟缓期、分为四期：迟缓期、对数期对数期、稳定期、衰退期、稳定期、衰退期细菌细菌生长曲线生长曲线051520105.56.08.58.07.57.06.59.0总菌数总菌数活活菌菌数数的的对对数数小时小时对数期对数期迟缓期迟缓期衰退期衰退期活菌数活菌数稳定期稳定期25 第三节第三节 细菌的新陈代谢与细菌的新陈代谢与能量转换能量转换大分子大分子营养物质营养物质胞外酶单糖、短单糖、短肽、脂肪酸肽、脂肪酸丙酮酸丙酮酸产生能量产生能量合成菌体合成菌体 组分组分分解代谢分解代谢：将底物分将底物分 解和转化为能量。解和转化为能量。合成代谢合成代谢：将产生的能将产生的能 量用于细胞组分的合成。量用于细胞组
8、分的合成。 细菌分解代谢和细菌的生化反应细菌分解代谢和细菌的生化反应细菌具有不完全相同的酶，细菌具有不完全相同的酶， 对糖、蛋白质的分解能力不同，对糖、蛋白质的分解能力不同， 因而代谢产物各异。因而代谢产物各异。 用生化方法来鉴定细菌、诊断疾病。用生化方法来鉴定细菌、诊断疾病。称称：细菌的生化反应细菌的生化反应常见的常见的生化反应生化反应对对糖糖的的发发酵酵对对蛋蛋白白质质的的发发酵酵枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验尿素酶试验尿素酶试验甲基红试验甲基红试验吲哚试验吲哚试验硫化氢试验硫化氢试验单糖发酵单糖发酵试验试验VPVP试验试验其其他他试试验验 糖发酵试验糖发酵试验l葡萄糖：葡萄糖： 分解产
9、酸、产气：大肠杆菌分解产酸、产气：大肠杆菌 产酸、不产气：伤寒杆菌产酸、不产气：伤寒杆菌l乳糖：乳糖： 不分解不分解伤寒杆菌伤寒杆菌 分解分解产酸、产气产酸、产气大肠杆菌大肠杆菌+气泡不发酵产酸产酸产气糖发酵试验糖发酵试验+ 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乙酰甲基甲醇（中性）乙酰甲基甲醇（中性） 二乙酰二乙酰 红色化合物红色化合物 （）（） 桔黄色桔黄色（）（）细菌：细菌：E.coli 产气肠杆菌产气肠杆菌脱脱羧：产气肠杆菌羧：产气肠杆菌碱性溶液碱性溶液胍基胍基化合物化合物甲甲基基红红VP试验试验甲基红试验甲基红试验PH5.4,桔黄色，阴性桔黄色，阴性PH5.4pH4.5（）（+）（指示剂红色）
10、（指示剂黄色）E.coli产气肠杆菌吲哚试验吲哚试验（）（+）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 铵盐（氮源）、枸橼酸盐（炭源）铵盐（氮源）、枸橼酸盐（炭源）细菌尿素酶细菌尿素酶 分解分解 分解分解 氨氨 碳酸盐碳酸盐 培养基（碱性）培养基（碱性） 培养基（碱性）培养基（碱性） 酚红酚红 红色红色 深蓝色深蓝色枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验产气肠杆菌溴麝香草酚蓝（淡绿色）（+）（）产气肠杆菌E.coli尿素酶试验尿素酶试验（）（+）尿素氨培养基变碱性红色酚红酚红尿素酶尿素酶硫化氢试验硫化氢试验（）（+）含硫氨基酸硫化氢黑
11、色硫化物+铁离子或铅离子 细菌细菌合成代谢合成代谢 利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质热原质热原质毒素和毒素和侵袭性酶侵袭性酶色素色素抗生素：抗生素： 多粘菌素多粘菌素 多粘菌素、杆菌肽。多粘菌素、杆菌肽。细菌素：细菌素：无治疗意义，有助于细菌分型无治疗意义，有助于细菌分型维生素：维生素：某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如B族维生族维生 素、素、Vit K。 合成代谢产物合成代谢产物合成代谢产物l 热原质(pyrogen) 细细菌菌合合成成的的一一种种注注入入人人体体内内引引起起发发热热反应的物质。大多数是反应的物质。大多数是G G- -菌的脂多糖。
12、菌的脂多糖。 热热原原质质耐耐高高温温，高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌不不能能破破坏坏（121，20min），250高高温温干干烤烤才才能能破坏破坏。 液体中热原质液体中热原质-蒸馏法效果好蒸馏法效果好毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶v内毒素内毒素 G G菌的脂多糖菌的脂多糖v外毒素外毒素 G G菌和少数菌和少数G G菌产生的蛋白质菌产生的蛋白质v侵袭性酶侵袭性酶 损损伤伤机机体体组组织织，促促进进细细菌菌侵侵袭袭和和扩扩散散，如如卵卵磷磷脂脂酶酶（产产气气荚荚膜膜梭梭菌菌）、透透明明质质酸酸酶酶（链链球菌）球菌）。色素：色素： 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌金黄色色素（脂溶性）金黄色色素（脂溶性） 铜绿
13、假单胞菌铜绿假单胞菌- -绿色色素（水溶性）绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别可用于细菌鉴别 第四节第四节 细菌的细菌的人工培养人工培养l培养基培养基l细菌在培养基中的细菌在培养基中的生长情况生长情况l人工培养细菌的人工培养细菌的用途用途培养基培养基 cultrue medium用人工方法配制而成的，专供微生物生用人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。长繁殖使用的混合营养物制品。常用培养基种类常用培养基种类 1 1、按物理性状分：、按物理性状分：液体培养基液体培养基+ 1.5-2.5%+ 1.5-2.5%琼脂琼脂固体培养基固体培养基+ 0.3-0.5%+ 0.3-0.5%
14、琼脂琼脂半固体培养基半固体培养基2 2、按营养组成和、按营养组成和用途分用途分厌氧培养基厌氧培养基基础培养基基础培养基增菌培养基增菌培养基选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基固体培养基中细菌的生长情况固体培养基中细菌的生长情况菌落（菌落（S S型）型）菌苔菌苔 菌落（菌落（R R型）型）菌落（菌落（colonycolony）：）： 单个细菌分裂单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团。见的细菌集团。液体培养基中细菌的生长情况液体培养基中细菌的生长情况 混浊、沉淀、菌膜混浊、沉淀、菌膜沉沉淀淀生生长长混混浊浊生生长长表表面面生生长长半半固固体体体体培培养养基基中中云雾状生长云
15、雾状生长沿穿刺线生长沿穿刺线生长有鞭毛有鞭毛细菌细菌无鞭毛无鞭毛细菌细菌人工培养细菌的人工培养细菌的用途用途医学中的应用医学中的应用工农业工农业生产中的应用生产中的应用基因基因工程中的应用工程中的应用 病原性诊断、治疗病原性诊断、治疗 细菌学鉴定、研究细菌学鉴定、研究 生物制品的制备生物制品的制备 制造各种产品制造各种产品 处理垃圾处理垃圾 制造菌肥农药等制造菌肥农药等表达重组表达重组DNA制备产品制备产品第五节第五节 细菌的分类与命名细菌的分类与命名 细菌的分类层次细菌的分类层次 ：以大肠杆菌为例：以大肠杆菌为例 界界 原核生物界原核生物界 域域 细菌域细菌域 门门 变形菌门变形菌门 纲纲
16、- -变形菌纲变形菌纲 目目 肠杆菌目肠杆菌目 科科 肠杆菌科肠杆菌科 属属 埃希菌属埃希菌属 种种 大肠埃希菌种大肠埃希菌种 属（属（genusgenus）: : 生物学性状相近关系密切的若干菌种生物学性状相近关系密切的若干菌种 组成一个菌属。组成一个菌属。 种（种（speciesspecies）； 生物学性状基本相同的细菌群体构成生物学性状基本相同的细菌群体构成 一个种。一个种。为细菌分类的基本单位为细菌分类的基本单位。 型（型（typetype） 同同一一种种细细菌菌基基本本性性状状相相同同，而而某某些些方方面面的特征稍有不同，便可分为不同的型别。的特征稍有不同，便可分为不同的型别。 株
17、（株（strainstrain） 对对不不同同来来源源的的同同一一菌菌种种的的细细菌菌称称为为该该菌菌的不同菌株。的不同菌株。 细菌的命名法细菌的命名法拉丁双名法：拉丁双名法：例：金黄色葡萄球菌例：金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus (或或 S. aureus) 前（属名、名词、大写）前（属名、名词、大写） 后（种名、形容词、小写后（种名、形容词、小写） 中文的命名次序与拉丁文命名相反中文的命名次序与拉丁文命名相反 （种名在前，属名在后）。（种名在前，属名在后）。本章小结本章小结1、细菌的理化性状2、细菌生长的基本营养要求、营养类型 及细菌生长的条件3、细菌的增殖方式及群体生长4、细菌主要的合成代谢产物及其意义5、细菌的人工培养
