细菌生理学 (Physiology)
细菌的营养类型 根据细菌所利用的能源和碳源的不同,将细菌分为两大 营养类型。 自养菌( autotroph ) 异养菌( heterotroph ) 腐生菌 寄生菌 大部分病原菌
细菌的营养物质 水 碳源 氮源 无机盐 生长因子 growth factor :细菌生长必需,而自 身不能合成的化合物 如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶等 流感嗜血杆菌 X 因子(高铁血红素) V 因子(辅酶Ⅰ或Ⅱ)
细菌的生长繁殖 细菌的生长繁殖环境因素 营养: 温度: pH : 气体环境 : 氧气、二氧化碳 渗透压
氧 专性需氧菌 (obligate aerobe) 结核分枝杆菌 微需氧菌( microaerophilic bacterium ) 氧浓度 5~6% ,空肠弯曲菌、幽门螺杆菌 兼性厌氧菌 (facultative anaerobe) 大多数病原菌 专性厌氧菌 (obligate anaerobe) 破伤风梭菌、肉毒梭菌 缺乏氧化还原电势高的呼吸酶: 细胞色素、细胞色素氧化酶 缺乏分解有毒氧基团的酶: SOD 、触酶、过氧化物酶
2O H + SOD H 2 O 2 +O 2 2H 2 O 2 触酶 2H 2 O +O 2 H 2 O 2 +AH 2 过氧化物酶 2H 2 O+A
细菌的生长繁殖 个体繁殖: 二分裂方式 ( binary fission ) 代时 (generation time) : 多数为 20~30 min
细菌群体的生长繁殖 1 .迟缓期 (lag phase) 2 .对数期 (logarithmic phase) 3 .稳定期 (stationary phase) 4 .衰亡期 (decline phase)
细菌的生长曲线 growth curve 培养时间 迟缓 对数期 稳定期 期 衰亡期
细菌的能量代谢 有氧呼吸 发酵
细菌的代谢产物与生化反应 细菌的酶不一样,对营养物质的分解能力不一样 糖发酵试验 葡萄糖 HCOOH 脱氢酶 CO 2 +H 2
V - VP ( Voges-Proskauer )试验 葡萄糖 → 丙酮酸 → 乙酰甲基甲醇 → 二乙酰 → 红色化合物 + 胍基化合物 葡萄糖 → 丙酮酸 × × 乙酰甲基甲醇 - - +
M - 甲基红( methyl red )实验 葡萄糖 → 丙酮酸 → 乙酰甲基甲醇 甲基红 - 葡萄糖 → 丙酮酸 甲基红 + - +
C - 枸橼酸盐利用( citrate utilization )试验 利用枸橼酸盐生长 + 不能利用 - - +
I- 吲哚( indol )试验 色氨酸 → 吲哚 → 玫瑰吲哚 ↑ 吲哚试剂 - +
IMViC 试验 I - 吲哚( indol )试验 M - 甲基红( methyl red )试验 V - VP ( Voges-Proskauer )试验 C - 枸橼酸盐利用( citrate utilization )试验
I M Vi C 试验 大肠埃希菌 产气杆菌
硫化氢试验 + ( FeS 黑色) 尿素酶试验
合成代谢产物 热原质( pyrogen ) 细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应 的物质。 LPS 耐高温 去除方法: 250 ℃干烤、蒸馏、吸附剂等 制备和使用注射药品过程无菌操作 毒素与侵袭性酶 色素 抗生素 某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些 微生物或肿瘤细胞的物质 细菌素 维生素
细菌的人工培养 培养基 ( culture medium ) 由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 培养基的分类:基础培养基( basic medium ) 增菌培养基( enrichment medium ) 选择培养基( selective medium ) 鉴别培养基( differential medium ) 厌氧培养基( anaerobic medium ) 液体培养基 固体培养基 半固体培养基
细菌在培养基中的生长情况 液体培养基:表面生长 均匀混浊生长 沉淀生长
固体培养基:菌落,菌苔
半固体培养基: 无动力 有动力
培养基的用途 液体培养基:增菌 固体培养基:纯化,增菌 半固体培养基:动力检测,保种
细菌的人工培养 在医学中的应用: 诊断;细菌鉴定;生物制品。 在工农业生产中的应用 : 在基因工程中的应用
细菌的分类 古细菌、真细菌、真核生物 细菌的分类层次 界、门、纲、目、科、属、种 种 (species) 是细菌分类的基本单位。生物 学性状基本相同的细菌群体构成一个菌 种; 性状相近关系密切的若干菌种组成一个 菌属( genus )
同一菌种的各个细菌,虽性状基本相同, 但在某些方面仍有一定差异,差异较明 显的称亚种 (subspecies, subsp.) ,差异小 的则为型 (type) 。 血清型 (serotype) 噬菌体型 (phage-type) 细菌素型 (bacteriocin-type) 生物型 (biotype)
菌株 (strain) 对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌 的不同菌株 (strain) 。 标准菌株 (standard strain) 或模式菌株 (type strain ):具有某种细菌典型特征的菌株
细菌的命名 拉丁双名法 Escherichia coli ( E. coli ) 属名 种名 中文: 大肠埃希菌 种名 属名