细菌的生理 细菌的理化性状（自学）

一、细菌的生长繁殖 （一）细菌生长繁殖的条件 营养：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子（细菌生长必需，而自身不能合成的化合物，必须由外界供给的物质。如维生素等） pH：最适pH：7.2-7.6。 霍乱弧菌和结核杆菌特别 温度：最适37度，嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌。 渗透压：内高 气体: 氧气、二氧化碳

根据是否需要氧细菌分为： 1.专性需氧菌(obligate aerobe) 结核分枝杆菌 2.微需氧菌（microaerophilic bacterium ） 氧浓度5~6%，空肠弯曲菌、幽门螺杆菌 3.专性厌氧菌(obligate anaerobe) 破伤风梭菌、肉毒梭菌 4.兼性厌氧菌(facultative anaerobe) 大多数病原菌

（二）细菌生长繁殖的方式与速度 1.个体繁殖： 1）方式： 二分裂方式（binary fission）进行无性繁殖 2）速度（代时） 多数每20~30 min分裂一次 结核杆菌18-20小时

2. 群体繁殖 根据生长曲线，细菌群体生长繁殖分为四期： 1）迟缓期(lag phase) ：1-4小时 2）对数期(logarithmic phase) ：研究细菌的生物学性状、做药敏实验最佳时期，8-18小时 3）稳定期(stationary phase) ：细菌性状改变，芽孢、外毒素和抗生素等代谢产物多在此产生 4）衰亡期(decline phase)：出现衰退型或菌体自溶，陈旧培养的细菌难以辨认鉴定。

细菌的生长曲线growth curve 迟缓 对数期 稳定期 期 衰亡期 活菌数的对数 培养时间

连续培养：在培养过程中，不断地更新培养液和对需氧菌进行通气等，使细菌长时间地处于生长旺盛的对数期，这种培养称为连续培养。

二、细菌的人工培养 常用方法：分离培养、纯培养。35-37度，18-24小时 1.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 ，培养基制成后必须经灭菌处理 2.培养基的分类： 按物理状态 液体培养基：增菌培养及鉴定细菌 固体培养基：细菌的分离纯化 半固体培养基：观察细菌动力、短期保存菌种 基础培养基（basic medium） 营养培养基（enrichment medium） 选择培养基（selective medium） 鉴别培养基（differential medium） 厌氧培养基（anaerobic medium） 按用途

3.细菌在培养基中的生长现象 液体培养基： 表面（菌膜）生长：专性需氧菌 混浊生长：大多数 沉淀生长：链状细菌

①有鞭毛的细菌沿穿刺线向四周扩散生长呈羽毛状或云雾状混浊。②无鞭毛细菌只能沿穿刺线生长呈明显的粗线条状。 半固体培养基：穿刺接种法 ①有鞭毛的细菌沿穿刺线向四周扩散生长呈羽毛状或云雾状混浊。②无鞭毛细菌只能沿穿刺线生长呈明显的粗线条状。 鉴别细菌有无动力。 无动力 有动力

固体培养基：划线接种法，菌落 菌落：单个细菌在固体培养基上分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团。 纯培养：挑取一个菌落，转种到另一个培养基中，生长出来的细菌均为纯种。 斜面培养基上菌落融合成片形成菌苔 菌落代表细菌纯种 菌落鉴别细菌：三种 光滑型菌落（S型）：新分离 粗糙型菌落（R型）：多S型变来 粘液型菌落（M型）：有荚膜

4. 人工培养细菌的意义 在医学中的应用：细菌鉴定；诊断和治疗 ；制备生物制品。 在工农业生产中的应用 ：制备抗生素、维生素、味精 在基因工程中的应用：细菌可作为基因受体细胞，如将胰岛素基因重组到质粒上，再导入大肠埃希菌—大量基因工程胰岛素

三、细菌的新陈代谢及意义 （一）能量代谢 有氧呼吸 发酵

（二）细菌的分解代谢与生化反应 细菌的酶不一样，对营养物质的分解能力和产物 不一样 1.糖发酵试验 葡萄糖 HCOOH 脱氢酶 CO2+H2

2.M - 甲基红（methyl red，MR）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 + - +

3.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 + 葡萄糖→丙酮酸 × × 乙酰甲基甲醇 -

4.I-吲哚（indol）试验/靛基质实验 色氨酸→吲哚→玫瑰吲哚 ↑ 吲哚试剂 大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚 - +

5.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 IMViC试验：鉴别相似的细菌 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 - - + +

6.硫化氢试验 分解含硫氨基酸---H2S+ 醋酸铅/硫酸亚铁----PbS、FeS黑色 + 7.尿素酶试验 分解尿素---氨 +

（三）合成代谢产物及意义 1.毒素 对机体有毒害作用，包括内毒素和外毒素。 外毒素：是由革兰阳性菌及少数革兰阴性菌释放至菌体外的蛋白质。 内毒素：即革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，在菌体死亡崩解后释放出来，其毒性成分为脂质A。 2.侵袭性酶： 某些细菌可产生具有侵袭性的胞外酶，能损伤机体组织或保护菌体不被吞噬细胞，促进细菌的侵袭、扩散

细菌合成的一种极微量注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。 3.热原质（pyrogen）或称致热原 细菌合成的一种极微量注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。 是LPS 耐高温 去除方法：250℃干烤、蒸馏（好）、吸附剂等 制备和使用注射药品过程无菌操作

4.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，大多放线菌和真菌，少数细菌 5.维生素 大肠埃希菌，能合成维生素B和K 6.色素 鉴别细菌 水溶性色素：溶于水，能弥散 如绿脓杆菌 脂溶性色素：不溶于水，仅菌落显色 如金黄色 葡萄球菌 7.细菌素 对近缘关系细菌有杀伤作用的蛋白质 以产生的细菌命名，如大肠菌素，葡萄球菌素 用于细菌的分型鉴定、流行病学调查

与致病性有关的代谢产物：毒素、侵袭性酶、热原质 与治疗有关的代谢产物：抗生素、维生素 与鉴别细菌有关的代谢产物：色素、细菌素、糖的分解产物、蛋白质的分解产物

四、细菌的分类 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； 性状相近的若干种组成属（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 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.)或变种 ，差异小的则为型(type)。 血清型(serotype)：根据抗原结构的差异分 噬菌体型(phage-type)：一种噬菌体感染一种微生物 细菌素型(bacteriocin-type)：对细菌素敏感性不同 生物型(biotype)：根据生化反应和其他生物学性状的不同

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

五、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 金黄色葡萄球菌 属名 种名 中文： 大肠埃希菌 种名 属名 金黄色葡萄球菌 痢疾志贺菌 除学名外有俗名 在属名后加sp.或spp.泛指某一属细菌，不特指某一 菌种，如salmonella sp.表示沙门菌属中的细菌