第2章 细菌的生理 潘建平 教授 浙江大学医学院

第一节 细菌的理化性状

一、细菌的化学组成 二、细菌的物理性状 菌体半透明 包括水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。 表面积大 带电现象：G+菌pI为pH2~3，G-菌pI为 pH4~5 半透性：细胞壁和细胞膜允许水和小分子通过 内部渗透压高

第二节 细菌的营养与生长繁殖

一、细菌营养类型 根据细菌利用能源和碳源的不同分类： 自养菌（autotroph）：以无机物或光合作用为能源 异养菌（heterotroph）：以有机物为原料合成菌体成分，大部分病原菌都是异养菌

二、细菌的营养物质 水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与代谢均需有水才能进行。 氮源：来自氨基酸、蛋白质等，合成菌体成分。 碳源：来源于糖类，提供能量。 无机盐：钾、钠、钙、镁、磷、硫等。 生长因子：生长必需但自身不能合成的物质， 如维生素、氨基酸等。

三、细菌摄取营养物质的机制 被动扩散 主动转运系统 1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统 2.化学渗透驱使转运系统：质子动力或钠动力作为物质跨膜转运的能量 3.基团转移：营养物在转运中被磷酸化，同时与代谢相结合

四、影响细菌生长繁殖的环境因素 1.营养物质 2.氢离子浓度(pH) 多数病原菌最适pH为7.2~7.6 3.温度 多数病原菌最适37℃

4.气体 根据细菌代谢时对O2的需求分为 5.渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌。 （1）专性需氧菌：如结核杆菌 （2）专性厌氧菌：如破伤风梭菌，厌氧机制 （3）兼性厌氧菌：大多数病原菌 （4）微需氧菌：如空肠弯曲 CO2对细菌的生长也很重要。大部分细菌在新陈代谢过程中产生的CO2可满足需要。 5.渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌。

五、细菌的生长繁殖 ♣细菌个体的生长繁殖 二分裂繁殖；繁殖速度一般20～30分钟一代 ♣细菌群体的生长繁殖：生长曲线 迟缓期 对数期 稳定期 衰退期

第三节 细菌的新陈代谢

细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢 营养物质分解和转化为能量的过程：分解代谢 所产生的能量用于细胞组分的合成：合成代谢

一、分解代谢产物和生化反应 细菌对糖、蛋白质的分解能力各不相同，因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴别不同细菌称为细菌的生化反应。

糖发酵试验 吲哚试验 甲基红试验 VP试验 大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 伤寒沙门菌不分解乳糖。 大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚 大肠杆菌（+），产气杆菌（-） VP试验 大肠杆菌（-），产气杆菌（+）

枸橼酸盐利用试验 尿素酶试验 硫化氢试验 产气杆菌以枸橼酸盐为碳源、以铵盐为氮源→分解铵盐产氨（碱性）→指示剂淡绿变深蓝为阳性 变形杆菌有尿素酶，可分解尿素产生氨→培养基变碱→酚红指示剂显红色 硫化氢试验 变形杆菌、沙门菌分解含硫氨基酸产生硫化氢→遇铅或铁离子生成黑色的硫化物

IMViC试验 I：吲哚试验 M：甲基红试验 Vi：VP试验 C：枸橼酸盐利用试验 常用于鉴定肠道杆菌，如大肠埃希菌+ + - -，产气杆菌- - + +。

二、合成代谢产物及其医学上的意义 热原质 细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质。大多是G-菌的脂多糖。 热原质耐高温，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）不能破坏，250℃高温干烤才能破坏。

毒素和侵袭性酶 内毒素：G－菌的脂多糖 外毒素：G＋菌和少数G－菌产生的蛋白质 侵袭性酶：损伤机体组织，促进细菌侵袭和扩散，如卵磷脂酶 （产气荚膜梭菌 ）、透明质酸酶（链球菌）。

色素：金黄色葡萄球菌——金黄色色素（脂溶性） 铜绿假单胞菌——-绿色色素（水溶性） 可用于细菌鉴别 抗生素：多粘菌素、杆菌肽。 细菌素：只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌素。无治疗意义，有助于细菌分型。 维生素：某些肠道菌合成，如B族维生素、VK。

第四节 细菌的人工培养

一、培养细菌的方法 分离培养 纯培养

二、培养基 培养基（culture medium）：是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。 基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基

三、细菌在培养基中的生长现象 液体培养基中生长现象 混浊：大多数细菌 沉淀：链状生长的细菌 菌膜：专性需氧菌，如结核杆菌、枯草杆菌

固体培养基中生长情况 分离培养： 将标本或培养物划线接种在固体培养基的表面，因划线的分散作用，使许多原混杂的细菌在固体培养基表面上散开。 菌落（colony）：单个细菌分裂繁殖而成的一堆肉眼可见的细菌集团。

半固体培养基中生长情况 有鞭毛细菌：扩散生长，周围浑浊 无鞭毛细菌：沿穿刺线生长，周围透明

四、人工培养细菌的用途 在医学上的应用 疾病诊断 细菌学研究 生物制品制备 在工农业生产中的应用 在基因工程中的应用

第五节 细菌的分类

属（genus） 由密切相关的种组成，如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌属于葡萄球菌属。 种（species） 细菌的基本分类单位。性状基本相同的细菌群体构成一个种。 型（type） 同一种细菌基本性状相同，而某些方面的特征稍有不同，便可分为不同的型别。 株（strain） 不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株。

思考题 1.细菌的生长繁殖条件是什么？ 2.细菌生长曲线分哪4个阶段？ 3.细菌根据对氧的需要程度分为哪几种类型？专性厌氧菌的厌氧原理是什么？ 4.细菌合成代谢产物有哪些？有何医学意义？ 5.何谓IMViC试验？

专性厌氧菌在有氧环境中不能生长的机制 缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶 人组织的Eh约为150mV，普通培养基在有氧环境中Eh可达300mV，细菌必须有高Eh的呼吸酶类（如细胞色素和细胞色素氧化酶）才能氧化环境中的营养物质。 缺乏分解有毒氧基团的酶 细菌在有氧环境中代谢会产生具有强力杀菌作用的氧基团，如O2-和H2O2，厌氧菌缺乏分解这些有毒氧基团的酶类（如超氧化物歧化酶、触酶、过氧化物酶） 返回