第2章 细菌的生理 潘建平 教授 浙江大学医学院.

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1 第2章 细菌的生理 潘建平 教授 浙江大学医学院

2 第一节 细菌的理化性状

3 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

4 第二节 细菌的营养与生长繁殖

5 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

6 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。

7 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

8 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℃

9 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。

10 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

11 第三节 细菌的新陈代谢

12 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

13 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。

14 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（+）

15 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

16 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 。

17 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。

18 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）。

19 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。

20 第四节 细菌的人工培养

21 一、培养细菌的方法 分离培养 纯培养

22 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

23 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

24 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。

25 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

26 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

27 第五节 细菌的分类

28 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。

29 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？

30 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