细菌的生理与培养

细菌的理化性状 一、化学组成 二、物理性状

细菌的化学组成 构成：水（75-90%）、无机盐、蛋白质、 糖、脂类、核酸 元素：C、O、N、S、H、P、K、Na、Fe、 Mg、Ca、Cl 特有成分：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨 基酸、砒啶二羧酸、二氨基庚二酸

细菌的物理性状 光学性质：半透明颗粒（透射、折射） 表面积：较一般生物体大一万倍 带电现象：G+菌，PI 2-3、G-菌，PI 4-5 半透性：细胞壁、细胞膜 渗透压：G+菌，20-25个大气压、 G-菌， 5-6个大气压

细菌的生长与营养 一、细菌生长的环境因素 二、细菌的营养类型 三、细菌的营养摄取方式

细菌生长的环境因素 1、营养物质 2、pH 3、温度 4、气体

细菌生长的营养物质 营养物质 碳源 水 生长 因子 氮源 无机盐 组成细胞的组成成分 提供细胞代谢的介质 直接参与代谢过程 降低细胞内温度 维持生物大分子的天然构象 合成含碳物质及细胞结构 提供能量 营养物质 水 碳源 氮源 无机盐 生长 因子 维持细菌的代谢、繁殖 酶或辅酶的组成成分 酶的调节剂 维持渗透压 提供能源 维持生物大分子与细胞结构的稳定性 合成含氮物质 提供能量

细菌的营养摄取方式 被动扩散：简单扩散 促进扩散 主动转运：蛋白转运 基团转移

促进扩散

蛋白转运 ATP ADP+Pi 呼吸链

基团转移 ADP+Pi E-II E-II HPr HPr E-II HPr ATP HPr 丙酮酸 PEP 磷酸糖转移酶系统——PTS

细菌的营养类型 营养类型 自养型(autotroph) 异养型(heterotroph） (saprophyte) (parasite) 腐生型 (saprophyte) 异养型(heterotroph） 寄生型 (parasite)

细菌生长的酸碱度 pH值：一般病原菌的最适pH值为：7.2-7.6 *嗜中性菌、嗜酸性菌、嗜碱性菌

细菌生长的温度 温度：一般病原菌的最适温度为37ºC *嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌

细菌生长的气体 按气体需求不同分为：专性需氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 专性厌氧菌

细菌的代谢 一、能量代谢 二、代谢产物及其意义

细菌的能量代谢 1、能量代谢的形式 2、能量代谢的主要途径

细菌能量代谢的形式 发酵（以有机物为受氢体） 有氧呼吸（以分子氧为受氢体） 厌氧呼吸（以非氧无机物为受氢体）

细菌能量代谢的主要途径 糖酵解途径 需氧呼吸途径 厌氧呼吸途径

细菌的代谢产物及其意义 1、分解代谢产物及其意义 2、合成代谢产物及其意义

细菌的分解代谢产物及其意义 糖酵解试验 吲哚(indol)试验 甲基红(methyl red)试验 VP (voges-proskauer)试验 枸橼酸盐利用(citrate utilization)试验 尿素酶试验 硫化氢试验

糖发酵试验 气泡 — + + 不发酵 产酸 产酸产气

吲哚试验 色氨酸 吲哚（靛基质） + 二甲基氨 基苯甲醛 （—） （+） 玫瑰吲哚（红色）

甲基红试验 葡萄糖 丙酮酸 pH<4.5 （指示剂红色） 乙酰甲基甲醇 pH值>5.4 （指示剂黄色） （—） （+）

VP试验 葡萄糖 丙酮酸 乙酰甲基甲醇 OH- 二乙酰 + 含胍基 化合物 红色 （—） （+）

枸橼酸盐利用试验 枸橼酸盐 （碳源） 铵盐 （氮源） 碳酸盐 氨 培养基变为碱性 （—） （+） 蓝色

尿素酶试验 尿素 氨 培养基变碱性 红色 （—） （+）

硫化氢试验 含硫氨基酸 硫化氢 + 铁离子或 铅离子 黑色硫化物 （—） （+）

肠道杆菌IMViC试验特性 吲哚 甲基红 V-P 枸橼酸盐 埃希菌属 + + — — 沙门菌属 — + — + 志贺菌属 +/— + — — 埃希菌属 + + — — 沙门菌属 — + — + 志贺菌属 +/— + — — 克雷伯菌属 — +/— +/— +/— 变形杆菌属 +/— + —/+ —/+

细菌的合成代谢产物及其意义 热原质（pyrogen）——LPS 毒素和侵袭性酶 色素 抗生素 细菌素 维生素

热原质 概念：细菌合成的脂多糖，可引起人 或动物体发热。 特点：耐高温 消除方法：高温干烤法 吸附法 蒸馏法

毒素与侵袭性酶 内毒素(endotoxin)：G- 菌细胞壁的脂多糖 外毒素(exotoxin)：细菌在释放的毒性蛋白质 侵袭性酶：细菌引起宿主机体组织损伤的酶类

色 素 水溶性色素、脂溶性色素 绿色 柠檬色 金黄色 白色

抗生素 由微生物代谢过程中产生的一些能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质，称抗生素。

细菌素 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，仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。

维生素 细菌在代谢过程中产生的维生素，除供自身所用外，还能分泌到周围环境。

细菌的生长与培养 一、细菌的生长 二、细菌的人工培养

细菌的生长 1、细菌的繁殖方式 2、细菌繁殖的生长曲线

细菌的繁殖方式 革兰阳性菌：染色体复制—与中介体相连—中介体分裂，向两端移动—细胞膜内陷—形成横隔—细胞壁长入（肽聚糖水解酶裂解肽聚糖） 革兰阴性菌：染色体复制—与邻近细胞膜相连—细胞膜内陷分隔染色体—细胞膜沿横隔内陷—细胞一分为二

细菌繁殖的生长曲线 生长速度：人工培养条件下，20min/代。（培养7小时后，可达200万） 生长曲线：迟缓期（Lag Phase） 对数期（Log Phase） 稳定期（Stationary Phase） 衰亡期（Death Phase）

细菌总数 活细菌数 对数期 迟缓期 稳定期 衰亡期 小时 0 4 8 12 16 20 细菌生长曲线

迟缓期：菌体增大，代谢活跃，为细菌大量繁殖作好 物质准备。 对数期：细菌繁殖迅速，菌数呈几何级数增长，细菌 的生物学性状典型。 稳定期：随有害代谢产物的增多，细菌繁殖速度减慢， 死亡数增多，细菌的生物学性状发生某些 改变，芽孢，抗生素等产生。 衰亡期：死亡菌数增多，超过活菌数，细菌形态显著 改变，生理活动趋于停止。

细菌的人工培养 1、细菌培养基 2、人工培养环境下的细菌生长状态

细菌培养基 细菌培养基的概念 细菌培养基的种类

细菌培养基的概念 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质。

细菌培养基的类型 按物理状态分类： 液体培养基 按用途分类： 基础培养基 按了解之化学成分分类： 合成培养基 固体培养基 半固体培养基 按物理状态分类： 液体培养基 固体培养基 半固体培养基 按用途分类： 基础培养基 增菌培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基 按了解之化学成分分类： 合成培养基 天然培养基

+1.5-2.5%琼脂 +0.3-0.5%琼脂 半固体培养基 液体培养基 固体培养基

纯培养 (pure culture) 液体 培养基 斜面 菌落(colony)

细菌动力鉴别 细菌生化反应鉴别 鉴别培养基

血平板 巧克力平板 MacConkey平板 Mycosel平板 X.L.D平板 Sabourand平板 选择培养基

不同细菌在MacConkey平板上形成的菌落 （选择培养基的应用）

人工培养环境下的细菌生长状态 液体培养基 固体培养基 半固体培养基

浑浊生长 沉淀生长 表面生长 液体培养基上的细菌生长

固体培养基上的细菌菌落

R型菌落 S型菌落 培养基上的细菌菌落类型

平板划线接种

待分离标本涂布点 第一次划线区 第二次划线区 第三次划线区 培养基上的菌落分离（一）

培养基上的菌落分离（二）

半固体培养基

有鞭毛的细菌可沿穿刺线 呈羽毛状或云雾状混浊生长 无鞭毛细菌则只能沿穿刺线呈明显的线状生长

本章小结 1、细菌的化学成分和理化性状 2、细菌生长的基本营养要求 3、细菌的营养类型及细菌生长的条件 4、细菌主要的合成代谢产物 5、细菌的人工培养