第三章 细菌的生理
细菌的生理特性
细菌的生理特性细菌是一种微小的单细胞有机体，广泛存在于自然界中。
虽然细菌与人类、其他生物有着密切的联系，但它们具有独特的生理特性。
本文将探讨细菌的生理特性，包括细菌的形态、代谢途径、运动方式以及生存环境等方面。
一、细菌的形态特性细菌的形态特性多样，可以根据形态特征将细菌分为不同类型。
最常见的细菌形态有球形（又称为球菌）、棒状（又称为杆菌）和螺旋形。
1. 球菌：球菌是一种圆形的细菌，如链球菌和葡萄球菌等。
球菌通常存在于群体中，呈聚集状。
它们可以形成链状、堆状甚至团状的结构。
2. 杆菌：杆菌是一种长条状的细菌，如大肠杆菌和结核杆菌等。
杆菌通常呈直线状，具有一定的长度和直径。
杆菌可以单独存在，也可以形成链状或斜链状。
3. 螺旋形：螺旋形细菌通常呈螺旋状，如梨形杆菌和螺旋菌等。
螺旋形细菌可以呈螺旋状扩展，也可以形成螺旋状的链状结构。
细菌的形态特性不仅与其生理特性相关，也与其分类和识别有关。
二、细菌的代谢途径细菌的代谢途径决定了它们对不同营养物质的利用方式。
根据细菌对营养物质利用方式的不同，可以将细菌分为自养细菌和异养细菌。
1. 自养细菌：自养细菌能够利用无机物质合成有机物质。
自养细菌通过光合作用或化学合成的方式获取能量，如光合细菌和化能细菌。
2. 异养细菌：异养细菌无法通过无机物质合成有机物质。
它们必须从外部环境中摄取有机物质作为营养来源，如厌氧细菌和好氧细菌。
细菌的代谢途径对其生存和繁殖具有重要的影响。
三、细菌的运动方式细菌的运动方式多种多样，可以通过不同的结构实现。
1. 纤毛运动：某些细菌具有纤毛结构，能够通过纤毛的摆动实现移动。
这种运动方式常见于肠道中的细菌，如大肠杆菌。
2. 鞭毛运动：某些细菌拥有鞭毛结构，鞭毛能够旋转推动细菌移动。
这种运动方式常见于水中的细菌，如弧菌。
3. 原形虫运动：某些细菌通过细胞质内的纤维蛋白束实现伸缩运动。
这种运动方式常见于原形虫细菌。
除了以上常见的运动方式，还有一些细菌由于缺乏运动结构而无法主动移动，它们依赖于外界环境的扩散来实现位置的改变。
细菌的生理生化鉴定原理
细菌的生理生化鉴定原理细菌的生理生化鉴定原理是通过研究细菌在生理和生化特性上的表现来确定其种属和特征。
这种鉴定方法是通过对细菌的形态学、生长特性、代谢能力和化学成分进行综合分析来实现的。
细菌的形态学特征是鉴定的首要依据之一。
形态学特征包括细菌的大小、形状、结构和染色性质等方面。
比如，革兰氏染色能够将细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阴性两类，从而提供了重要的区分依据。
此外，细菌的胞外结构如菌落形态、胶囊、鞭毛和纤毛等也是鉴定的重要特征。
生长特性也是细菌鉴定的重要方面。
不同细菌对于温度、pH值、氧气需求和营养要求等环境条件的适应性不同，这些特征可以用来筛选并确认细菌的种属。
比如，某些细菌能够在高温环境下繁殖，而对于大多数细菌来说则无法生长。
此外，细菌在不同培养基上的生长特性也可以作为鉴定的参考依据。
代谢能力是细菌鉴定的重要标志之一。
不同细菌具有不同的代谢特点，通过研究其对特定底物的利用能力和生成产物的特征可以推断细菌的种属和特征。
鉴定方法包括对特定酶活性的检测以及特定代谢产物的分析等。
化学成分也为细菌的鉴定提供了重要线索。
细菌的化学成分主要包括细胞壁、细胞膜和核酸等。
比如，细菌的细胞壁成分可以通过特定染色方法进行检测，如革兰氏染色可以判断细菌是否具有胞壁，并进一步分析细菌的细胞壁组分。
此外，核酸序列分析技术如16S rRNA测序可以用于细菌鉴定，通过比对细菌的核酸序列与数据库中的已知细菌进行比对，可以确定细菌的种属和基因亲缘关系。
细菌的生理生化鉴定方法是综合分析多个指标和依据，通过不同特征之间的关联和差异来进行细菌的分类鉴定。
常用的鉴定方法包括传统的生理生化试验、分子生物学技术以及基于质谱和光谱的分析方法等。
这些方法在细菌鉴定研究中发挥了非常重要的作用，为医学、环境科学和生物工程等领域的研究提供了有效的工具和基础。
2017年初级检验技师《微生物检验》讲义第3章细菌的生理
细菌的生理细菌的生理是研究细菌的营养、代谢、菌体各成分的生物合成、生长繁殖与生命活动的规律，以及与宿主间的相互作用。
一、细菌的化学组成和物理性状（一）细菌的化学组成细菌和其他生物细胞的化学组成相似，由水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类、核酸等组成。
细菌体内还含有一些特有的化学物质，如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、脂多糖（LPS）等。
细菌含有核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两种核酸。
RNA主要存在于胞质中；DNA则存在于染色体和质粒中。
DNA作为细菌的遗传物质，是细菌新陈代谢、生长繁殖和遗传变异的物质基础。
卵黄双抗培养基（EPV）细菌的DNA碱基配对是腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C）与嘌呤（G）。
每种细菌DNA中的G+C含量摩尔百分比有一定范围，变化不大，不受菌龄和外界环境因素的影响，故可作为细菌分类鉴定的重要依据。
（二）细菌的物理性状1.带电现象细菌的蛋白质和其他生物细胞的蛋白质相似，具有两性解离的性质，当蛋白质分子所带正电荷与负电荷相等时，为等电点。
革兰阳性菌等电点低，为pH2～3，革兰阴性菌的等电点稍高，pH为4～5。
在中性或弱碱性环境中，其pH高于细菌的等电点，细菌均带负电荷，尤以革兰阳性菌带负电荷更多。
细菌的带电现象与细菌的染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用有密切关系。
2.表面积细菌体积虽小，但单位体积的表面积远比其他生物细胞要大。
有利于菌体内外界的物质交换。
3.光学性质细菌细胞为半透明体，当光线照射在菌体上，一部分光被吸收，另一部分光被折射，故细菌悬液呈混浊状态。
菌数越多，浊度越大。
4.半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性，使细菌与外界进行物质交换。
二、细菌的营养和生长繁殖（一）细菌的营养1.营养类型根据细菌对营养物质需要的不同，将细菌分为两大营养类型：（1）自营菌：能以简单的无机碳化物、氮化物作为碳源、氮源，合成菌体所需的大分子，其能量来自无机化合物的氧化（化学能），也可通过光合作用而获得（光能），如固氮菌。
初级检验技师微生物检验练习题第3章细菌的生理
初级检验技师微生物检验练习题第3章细菌的生理第三章细菌的生理一、A11、大多数细菌生长繁殖合适的PH为A、8.4～9.2B、7.2～7.6C、6.5～6.8D、5.5E、6.8～7.22、细菌生长繁殖必须的基本条件不包括A、营养物质B、合适的PHC、适宜的温度D、必要的气体E、合适的湿度3、细菌所含核糖核酸占细菌干重的A、5%B、10%C、15%D、20%E、25%4、细菌的RNA主要存在于A、细胞壁B、聚糖骨架C、胞质D、脂多糖E、蛋白质5、细菌生长繁殖的方式是A、二分裂B、有丝分裂C、复制D、孢子生殖E、出芽生殖6、在细菌生长曲线中菌数增加最快的是A、迟缓期B、对数期C、稳定期D、衰亡期E、对数期和稳定期7、一般细菌在培养基上生长的最适pH为A、6.0～6.4B、6.4～6.8C、6.8～7.2D、7.2～7.6E、7.6～8.08、细菌代谢活动活跃的原因是（）。
A、细菌的体表面积大B、细菌的结构简单C、细菌繁殖快D、细菌易变异E、细菌营养谱广9、IMViC试验不包括A、糖发酵试验B、吲哚试验C、枸橼酸盐利用试验D、甲基红试验E、V-P试验10、下列不属于蛋白质和氨基酸代谢试验的是A、CAMP试验B、吲哚试验C、硫化氢试验D、胶液化试验E、尿素分解试验11、有关外毒素的说法，下列错误的是A、由大多数革兰阳性菌与少数革兰阴性菌产生B、主要成分为脂多糖C、毒性强，有抗原性D、用甲醛脱毒后可制成类毒素E、毒性具有选择性12、半固体培养基中琼脂浓度为A、1%～20%B、6%～10%C、0.2%～0.7%D、0.01%～0.1%E、1%～5%13、细菌分解糖的能力不同，主要取决于A、细菌的营养型B、细菌的血清型C、细菌的酶系统D、细菌的转运系统E、外界的温度14、有关细菌内毒素的特点下列错误的是A、主要由革兰阴性杆菌产生B、化学成分主要是脂多糖C、对人体组织有选择性毒性作用D、可单独激活补体旁路途径E、可使鲎血液变形细胞溶解物凝固15、细菌在生长曲线的对数期的特点是A、生物学特性典型。
细菌的生理
物理性状 半透性：细胞壁和细胞膜都有半透性 ，允许水及部分小分子物质通过。细菌 吸收营养、排出代谢产物均有赖于此。 渗透压：细菌含有丰富营养物质和无 机盐，渗透压高。低渗，具有细胞壁， 起保护作用。若细菌处于高渗中，菌体 内水分逸出，胞质零 菌体粗大 ＲＮＡ含量增加 代谢活力强 对不良条件抵抗能力 降低 此期长短与接种龄、 curve)描述细菌生长规律
Ⅰ.迟缓期 Ⅱ.指数期 Ⅲ.稳定期 Ⅳ.衰亡期
细 菌 数 目 （ 个 /ml 养时间
细菌繁殖方式与速度
迟缓期（约1-4小时）
细菌接种到新的培 养基后并不立即生长繁殖 ，原因是细胞的生理状态 需要一段时间来适应新的 培养环境，在这段时间内 ，细胞中的酶和中间代谢 产物逐渐堆积，直到足够 量后才进行分裂繁殖。
嗜冷机制：
Ｅ系在低温下仍能起催化作用。 细胞膜含较多的不饱合脂肪机制：
细胞内的Ｅ具强抗热性
产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋 白质等组织结构具有保护作用。
核酸也具有热稳定性的保护结构。 细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链盐： 构成微生物细胞的组成成分 调解渗透压， PH值和氧化还原电位 构成酶活性基的组成成分，维持 E 活性。 Mg 、因子： 维生素：有的微生物自己不能合成维生素，需要外加 ，主要是B族维生素、叶酸、泛酸、核黄素等。 氨基酸：有些微生物自己不能合成某种AA，必须给予 补充。如豆饼水解液或毛发水解液等（含环丝氨酸） 碱基：嘧啶和嘌呤是核酸和辅E的重要组分，是许多微 生物必须的生长因素。有些微生物不仅不能合成嘧啶 和嘌呤，而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合在核苷细胞膜透性与稳定性 影响物质溶解度
影响细胞表面电荷分布
因此影响微生物生长、繁殖，发育。 各类微生物能够生长的PH值较宽，但细胞 内部PH值却接近中性。 微生物的数致病菌是寄生在人类或动物体 内的血液或组织中，其适合生长的 PH值即 是血液或组织的 PH值7.2~7.6，此时酶活性 最强。所以培养这些细菌应准备中性或微 碱性的培养基。（牛奶PH值为6.8，且营养 丰富，亦是适合细菌滋生的好环境） 个别碱性 PH8.0~9.0，如霍乱弧菌， 酸性PH6H+
七年级生物上册《细菌》教案
七年级生物上册《细菌》教案第一章：细菌的概述1.1 教学目标了解细菌的基本概念掌握细菌的形态结构特点理解细菌的繁殖方式1.2 教学内容细菌的定义与分类细菌的形态结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、未成形的细胞核细菌的繁殖方式：二分裂1.3 教学方法采用多媒体演示、图片展示、实物模型等方式直观展示细菌的形态结构通过实验演示细菌的繁殖过程1.4 教学活动引入细菌的概念，引导学生思考细菌与人类的关系观察细菌的形态结构图片，分析细菌的形态特点讲解细菌的繁殖方式，引导学生理解细菌的繁殖过程第二章：细菌的生存环境2.1 教学目标了解细菌的生存条件掌握细菌在自然界中的分布特点理解细菌对环境的适应能力2.2 教学内容细菌的生存条件：水分、适宜的温度、有机物、无毒环境细菌在自然界中的分布：土壤、水体、空气、动植物体表细菌对环境的适应能力：形成芽孢、抗逆性2.3 教学方法采用案例分析、图片展示、实验演示等方式引导学生了解细菌的生存环境通过讨论、探究等活动培养学生的思考能力2.4 教学活动引导学生思考细菌生存所需的基本条件观察细菌在不同环境中的分布图片，了解细菌在自然界中的分布特点讲解细菌的抗逆能力，引导学生理解细菌对环境的适应能力第三章：细菌的生理功能3.1 教学目标掌握细菌的营养方式了解细菌的代谢途径理解细菌的生理功能与人类生活的关系3.2 教学内容细菌的营养方式：异养、自养细菌的代谢途径：发酵、呼吸作用细菌的生理功能：产生抗生素、固氮、分解有机物等3.3 教学方法采用实验演示、案例分析、图片展示等方式引导学生了解细菌的生理功能通过小组讨论、探究等活动培养学生的合作与思考能力3.4 教学活动讲解细菌的营养方式，引导学生理解细菌的生存方式观察细菌的代谢实验，了解细菌的代谢途径分析细菌的生理功能，探讨细菌在人类生活中的作用与意义第四章：细菌的分类与鉴定4.1 教学目标了解细菌的分类依据掌握细菌的鉴定方法理解细菌分类与鉴定的意义4.2 教学内容细菌的分类依据：形态结构、生理功能、生长条件等细菌的鉴定方法：显微镜观察、生化实验、血清学鉴定等细菌分类与鉴定的意义：研究细菌多样性、病原菌检测与控制4.3 教学方法采用实物模型、实验演示、图片展示等方式引导学生了解细菌的分类与鉴定方法通过小组讨论、实践操作等活动培养学生的合作与动手能力4.4 教学活动讲解细菌的分类依据，引导学生理解细菌分类的原则观察细菌的显微镜实验，学习细菌的鉴定方法探讨细菌分类与鉴定的意义，培养学生的科学思维第五章：细菌与人类生活的关系5.1 教学目标了解细菌在自然界与人类生活中的作用掌握有益细菌与有害细菌的区别理解细菌与人类生活的相互关系5.2 教学内容细菌在自然界中的作用：分解有机物、循环物质、维持生态平衡细菌在人类生活中的作用：食品制作、药物治疗、生物技术等有益细菌与有害细菌的区别：致病菌、益生菌等5.3 教学方法采用案例分析、图片展示、实验演示等方式引导学生了解细菌与人类生活的关系通过小组讨论、探究等活动培养学生的思考与分析能力5.4 教学活动引导学生思考细菌在自然界与人类生活中的作用分析有益细菌与有害细菌的区别，探讨细菌与人类生活的相互关系举例说明细菌在人类生活中的应用，培养学生的科学素养第六章：细菌的遗传与变异6.1 教学目标理解细菌的遗传物质掌握细菌的遗传变异方式了解细菌遗传与变异在生物技术中的应用6.2 教学内容细菌的遗传物质：DNA细菌的遗传变异方式：基因突变、基因重组、水平转移等细菌遗传与变异在生物技术中的应用：基因工程、基因编辑等6.3 教学方法采用多媒体演示、图片展示、实验演示等方式引导学生了解细菌的遗传与变异通过小组讨论、探究等活动培养学生的合作与思考能力6.4 教学活动讲解细菌的遗传物质，引导学生理解细菌的遗传特性观察细菌的遗传变异实验，了解细菌的遗传变异方式探讨细菌遗传与变异在生物技术中的应用，培养学生的科学思维第七章：细菌的感染与免疫7.1 教学目标了解细菌感染的基本概念掌握细菌感染的原因与途径理解人体免疫系统对细菌感染的防御机制7.2 教学内容细菌感染：感染过程、感染菌群、感染症状等细菌感染的原因与途径：接触传播、空气传播、食物传播等人体免疫系统对细菌感染的防御机制：非特异性免疫、特异性免疫等7.3 教学方法采用案例分析、图片展示、实验演示等方式引导学生了解细菌感染与免疫通过小组讨论、探究等活动培养学生的合作与思考能力7.4 教学活动讲解细菌感染的基本概念，引导学生理解细菌感染的过程分析细菌感染的原因与途径，探讨细菌感染的预防措施讲解人体免疫系统对细菌感染的防御机制，培养学生的科学思维第八章：细菌性疾病与防治8.1 教学目标了解细菌性疾病的类型与危害掌握细菌性疾病的诊断与治疗理解细菌性疾病防治的重要性8.2 教学内容细菌性疾病的类型：呼吸道感染、消化道感染、皮肤感染等细菌性疾病的危害：健康影响、经济损失、社会公共卫生等细菌性疾病的诊断与治疗：实验室检测、药物治疗、疫苗接种等8.3 教学方法采用案例分析、图片展示、实验演示等方式引导学生了解细菌性疾病与防治通过小组讨论、探究等活动培养学生的合作与思考能力8.4 教学活动讲解细菌性疾病的类型与危害，引导学生理解细菌性疾病的影响分析细菌性疾病的诊断与治疗，探讨细菌性疾病防治的措施强调细菌性疾病防治的重要性，培养学生的科学素养第九章：细菌在生物技术与环境中的应用9.1 教学目标掌握细菌在生物技术中的应用了解细菌在环境保护中的作用理解细菌在生物技术与环境中的应用价值9.2 教学内容细菌在生物技术中的应用：发酵、基因工程、生物制药等细菌在环境保护中的作用：生物降解、生物修复、生物净化等细菌在生物技术与环境中的应用价值：资源利用、环境保护、可持续发展等9.3 教学方法采用案例分析、图片展示、实验演示等方式引导学生了解细菌在生物技术与环境中的应用通过小组讨论、探究等活动培养学生的合作与思考能力9.4 教学活动讲解细菌在生物技术中的应用，引导学生理解细菌在生物技术中的重要性分析细菌在环境保护中的作用，探讨细菌在环境保护中的意义强调细菌在生物技术与环境中的应用价值，培养学生的科学思维第十章：总结与展望10.1 教学目标总结细菌的主要特征与人类生活的关系了解细菌研究的最新进展与未来发展趋势培养学生的科学思维与创新意识10.2 教学内容细菌的主要特征：形态结构、生理功能、分类与鉴定等细菌研究的新进展：基因编辑、合成生物学、细菌群落研究等细菌研究的未来发展趋势：生物技术、环境保护、疾病控制等10.3 教学方法采用案例分析、图片展示、实验演示等方式引导学生总结与展望细菌研究通过小组讨论、探究等活动培养学生的合作与思考能力10.4 教学活动引导学生总结细菌的主要特征与人类生活的关系，培养学生的科学思维分析细菌研究的新进展与未来发展趋势，激发学生的创新意识展望细菌研究的未来发展，培养学生的科学素养重点和难点解析本文主要介绍了七年级生物上册《细菌》的相关内容，共分为十个章节。
细菌的生理学
在高等生物里这两个过程能够显著分开，但在低等尤其 是在单细胞生物中，因为细胞小，这两个过程是紧密联
络又极难划分过程。
细菌的生理学
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一个微生物细胞
适当外界条件，吸收营养物质，进行代谢 假如同化作用速度超出了异化作用
个体生长 原生质总量（重量、体积、大小）就不停增加
假如各细胞组分是按恰当百分比增加时，则到达一 定程度后就会发生繁殖，引发个体数目标增加。
营养吸收和代谢
细菌的生理学
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三、细菌摄取营养物质机制
被动扩散 主动运转系统
细菌的生理学
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1.被动扩散
单纯扩散 是一个最简单物质交换方式。细胞 膜两侧物质靠浓度差(浓度梯度)进行分子扩散，不 需要能量。此种方式无特异性或选择性，细胞内外 溶质浓度平衡时，扩散便停顿，不是物质运输主要 方式。如02、水、乙醇等。
细菌的生理学
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单纯扩散与促进扩散比较
细菌的生理学
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2．主动运输(Active transport)
主动运输是广泛存在于微生物中一个主要物质运 输方式。
细菌的生理学
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（1）依赖于周浆间隙结合蛋白转运系统 （periplasmic-binding protein-dependent transport system）:
基本内容
细菌理化性状 细菌营养与生长繁殖 细菌新陈代谢和能量转换 细菌人工培养 细菌分类
细菌的生理学
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第一节 细菌理化性状
一、细菌化学组成
成份
水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸
元素
碳、氢、氧、氮、磷、硫
特有化学组成
肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸、吡 啶二羧酸等
细菌的生理
细菌培养的方法
• （一）需氧培养法 （二）二氧化碳培养法 （三）厌氧培养法 （一）需氧培养法 临床细菌室最常用的培养方法，适于 一般需氧和兼性厌氧菌的培养。 置于35℃温箱中孵育18～24h。
• （二）二氧化碳培养法 有些细菌初次分离培养时须置5%～l0%C02环境才能生长良好。 1.二氧化碳培养箱：是一台特制的培养箱，既能调节CO2的含量 ，又能调节所需的温度。CO2从钢瓶通过培养箱的CO2运送管进入培 养箱内，调节好所需CO2浓度自动控制器后，将接种好的培养基直接 放入培养箱中培养即可。适于大型实验室应用。 2.烛缸法：将已接种好的培养基置干燥器内，并放入点燃的蜡烛 。干燥器盖的边缘涂上凡士林，盖上盖子，烛光经几分钟后自行熄灭 ，此时干燥器内CO2含量约占5%～10%，然后将干燥器放入35℃温箱 内培养。培养时间一般为18～24h，少数菌种需培养3～7d或更长。 3.化学法：按每升容积加入碳酸氢钠0.4g和浓盐酸0.35ml的比例， 分别置于容器内。
细菌的新陈代谢
酶催化整个细胞的全部代谢活动 能量代谢 细菌代谢所需能量主要是以生物氧化作用而获得的
细菌合成代谢产物及其意义
• （1）热原质：大多数为革兰阴性菌合成的菌体脂多糖 （2）毒素： ◇ 内毒素：G-菌的脂多糖 ◇ 外毒素：G+菌产生的蛋白质，毒性强且有高度的选择性 （3）侵袭性酶：有些细菌还能产生具有侵袭性的酶，如卵磷脂 酶、透明质酸酶等 注：毒素和侵袭性酶在细菌致病性中甚为重要 （4）色素： ◇ 水溶性色素 ◇ 脂溶性色素 注：有鉴定作用 （5）抗生素 （6）细菌素 （7）维生素
• （三）厌氧培养法 适用于专性厌氧菌和兼性厌氧菌的培 养。 常用的厌氧培养法有： ①疱肉培养基法；②焦性没食子酸法 ；③厌氧罐法；④气袋法；⑤厌氧手套箱 法。
医学微生物学各章节复习要点和试题练习
医学微生物学各章节复习要点和试题练习第一章微生物基本概念【考纲要求】1．微生物的定义。
2．三大类微生物及其特点。
【考点纵览】1．微生物定义。
2．微生物按其结构组成等，可分3大类：非细胞型微生物、原核细胞型微生物、真核细胞型微生物。
【历年考题点津】1．不属于原核细胞型的微生物是A．螺旋体 B．放线菌 C．衣原体D．真菌 E．立克次体答案：D第二章细菌的形态与结构【考纲要求】1．细菌的三种形态及测量单位。
2．细菌基本结构的构成。
3．肽聚糖的结构。
4．革兰阳性菌和荫性菌细胞壁的结构和医学意义。
5．细菌胞质内与医学有关的重要结构与意义。
6．荚膜及其与细菌致病性的关系。
7．鞭毛及其与医学的关系。
8．菌毛的分类及其与医学的关系。
9．芽孢及其与医学的关系。
10．革兰染色的步骤、结果判定和医学意义。
【考点纵览】1．细菌以微米为测量单位。
2．细菌按基本形态分三种：球菌、杆菌和螺形菌。
3．细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞浆和核质。
4．不同细菌细胞壁组成及结构不同主要成分为肽聚糖。
革兰阳性菌的肽聚糖由聚糖骨架四肤侧链和甘氨酸五肽交联桥三部分组成，革兰阳性菌肽聚糖仅由聚糖骨架和四肽侧链两部分织成。
除此之外革兰阳性菌有磷壁酸，革兰荫性菌有脂蛋白，脂质双层和脂多糖。
5．革兰阳性菌和革兰荫性菌细胞壁的区别。
6．不同抗生素作用机制。
7．质粒的概念和特点。
8．芽孢、荚膜、鞭毛和菌毛的概念功能和与细菌致病性的关系。
9．最常用的革兰染色的方法和医学意义。
【历年考题点津】1．细菌细胞壁特有的成分是A．肽聚糖B．外膜C．脂蛋白D．脂多糖E．类脂A答案：A2．细菌芽胞最显著的特性是A．抗吞噬性B．具有毒素活性C．耐热性D．粘附性E．侵袭性答案：C3．细菌“核质以外的遗传物质”是指A．mRNAB．核蛋白体C．质粒D．异染颗粒E．性菌毛答案：C(4～6题共用备选答案）A．中介体B．包涵体C．吞噬体D．线粒体E．异染颗粒4．与细菌的呼吸作用有关的结构是答案：A5．可用于鉴别细菌的结构是答案：E6．在病毒的增殖过程中，可出现的结构是答案：B第三章细菌的生理【考纲要求】1．细菌生长繁殖的基本条件与方式。
细菌的生理和生化特性
细菌的生理和生化特性细菌是生物界中最早出现并且数量最为丰富的微生物之一，它们的存在对地球上生物系统的运行和生态平衡起着重要的作用。
细菌体积小、数量多且生长速度快，加上其鲜明的遗传特征和广泛的生物功能，使得它成为了生物学、微生物学和医学的重要研究对象。
在本文中，我们将从细菌的生理和生化特性方面来探讨它们的生命机理和行为。
一、细菌的形态和结构根据形态分类原则，细菌大致可分为球菌、杆菌、弯杆菌以及螺旋菌等。
虽然细菌形态各异，但其结构则相对来说比较相似。
细菌的结构由质壁、胞膜、细胞质、核仁和鞭毛、菌毛等组成。
其中，质壁是一个比较外部的壳体，负责保护和支撑细菌；胞膜则是细菌的贯穿其全体的“生命塑料”，它控制着物质的出入，还承担了细菌遗传信息的储存和传递；细胞质是细菌的“生命场”，它含有水分、酶、核酸和其他生物分子，是生命活动的基本场所；核仁则储存着细菌的遗传信息，是细菌的掌控中心；而鞭毛、菌毛则是细菌的运动器官，带动着细菌在环境中的移动，寻找合适的生长环境。
二、细菌的营养和生长细菌的营养主要来源于无机物和有机物，其中，一些细菌可以自光合完成自主生长，大部分需要从环境中吸收营养物以完成其生长。
细菌的复制方式有两种，分别为有丝分裂和无丝分裂，其中有丝分裂又分为二分裂和多分裂。
细菌的生长速率与其所处环境密切相关，环境中适宜的氧气、温度和营养物的含量都能对细菌的生长速率产生影响。
细菌的生长速率十分惊人，某些细菌在适宜条件下可以以每20分钟左右翻倍的速度进行生长。
三、细菌的生理代谢细菌是一类单细胞生物，其生理代谢系统又非常独特。
细菌通过代谢活动将有机物或无机物转化为能量或新的有机物，保证其生存。
细菌的代谢途径分为两类，即厌氧代谢和有氧代谢。
其中厌氧代谢是指细菌在缺氧条件下完成的代谢过程，通过各种起始酶的作用，将无机物质或有机物质在有限的吸氧性下进行分解，以产生ATP和供细胞生长的新有机物。
有氧代谢则是指细菌在氧气充足的条件下进行的代谢，利用氧气催化有机物中丰富的电子将其氧化成水和二氧化碳，并获得巨大的ATP。
微生物学 细菌的生理
气体 根据细菌代谢时对分子氧的需要与否， 可以分为四类。
1．专性需氧菌 (obligate aerobe) 具有 完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以 完成需氧呼吸，仅能在有氧环境下生长。如结 核分枝杆菌、霍乱弧菌。
2 ． 微 需 氧 菌 (microaerophilic bacterium) 在低氧压 (5％～6％) 生长最好， 氧浓度＞10％对其有抑制作用。如空肠弯曲菌、 幽门螺杆菌。
各类无机盐的功用如下：①构成有机化合物， 成为菌体的成分；②作为酶的组成部分，维持 酶的活性；③参与能量的储存和转运；④调节 菌体内外的渗透压；⑤某些元素与细菌的生长 繁殖和致病作用密切相关。
生长因子 许多细菌的生长还需一些自身不 能合成的生长因子 (growth factor)，通常为 有机化合物，包括维生素、某些氨基酸、嘌呤、 嘧啶等。少数细菌还需特殊的生长因子，如流 感嗜血杆菌需要X、V两种因子，X因子是高铁 血红素，V因子是辅酶I或辅酶Ⅱ，两者为细菌 呼吸所必需。
枸橼酸盐利用 (citrate utilization)
枸橼酸盐利用 (citrate utilization) 试验 当某些细菌 (如产气肠杆菌) 利用铵盐作为唯一 氮源，并利用枸橼酸盐作为唯一碳源时，可在 枸橼酸盐培养基上生长，分解枸橼酸盐生成碳 酸盐，并分解铵盐生成氨，使培养基变为碱性， 是为该试验阳性。
合成代谢产物及其在医学上的意义
热原质 (pyrogen) 或称致热原。是细菌合 成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应 的物质。热原质即其细胞壁的脂多糖。热原质 耐高温，高压蒸气灭菌 (121℃、20min )亦 不被破坏，250℃高温干烤才能破坏热原质。
毒素与侵袭性酶 细菌产生外毒素和内毒素 两类毒素。外毒素 (exotoxin) 是多数革兰阳 性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放 到菌体外的蛋白质；内毒素 (endotoxin) 是 革兰阴性菌细胞壁的脂多糖,当菌体死亡崩解后 游离出来。
细菌的生理生化反应
呼吸酶类试验——细胞色素氧化酶试验
原理：细胞色素氧化酶是细胞色素呼吸酶系统旳最终呼吸 酶。具有氧化酶旳细菌，首先使细胞色素C氧化，再由氧化型 细胞色素C使对苯二胺氧化，生成有色旳醌类化合物
培养基：丙二酸盐培养基 措施：菌落法、滤纸法、试剂纸片法。前两者挥霍试剂， 后者节省 成果：10秒内呈深紫红色为阳性 意义：肠杆菌科细菌与假单胞菌旳区别，前者阴性，后者 多阳性奈瑟菌属、莫拉菌属也为阳性
糖酵解试验
大肠杆菌 伤寒杆菌 副伤寒杆菌
葡萄糖
+
乳糖
-
-
葡萄糖：
-
糖酵解试验
麦芽糖：
-
+
+
糖酵解试验
甘露醇：
鼠李糖：
-
+
+ -
碳水化合物的代谢试验——氧化-发酵试验（O/F）
原理：细菌分解葡萄糖旳过程中，必须有分子氧参加旳， 称为氧化型；能够进行无氧降解旳，称为发酵型；不分解葡萄 糖旳称为产碱型
成果：能分解糖（醇、苷）类产酸时，培养基中旳指示剂 呈酸性反应。若能产气时，培养基可出现开裂气泡等现象
意义：肠杆菌科尤为主要
糖酵解试验
根据细菌分解利用糖能力旳差别体现出是否产酸产气 作为鉴定菌种旳根据。是否产酸，可在糖发酵培养基中加 入指示剂溴甲酚紫（即B.C.P指示剂，其pH在5.2下列呈黄 色，pH在6.8以上呈紫色），经培养后根据指示剂旳颜色变 化来判断。是否产气，可在发酵培养基中放入倒置杜氏小 管观察。
呼吸酶类试验——硝酸盐还原试验
意义：肠杆菌科为阳性；铜绿、嗜麦芽能 产生氮气；链球菌肠球菌阴性，葡萄球菌阳性
注意：若加入试剂后无反应，可能是①硝 酸盐没有被还原，试验阴性②硝酸盐被还原为 氨和氮等其他产物而致假阴性，此时要加入少 许锌粉，若出现红色则为阴性，不产生红色则 为假阴性，实际为阳性
细菌的生理 细菌的合成代谢产物(病原生物学与免疫学课件)
1.掌握
细菌合成代谢产物的 种类及意义。
2.了解
细菌的分解代 谢产物。
细菌的代谢产物及意义
（一） 细菌的分解代谢产物及意义
糖代谢产物和蛋白质代谢产物 生化反应：利用生物化学试验的方法来检测
细菌对糖、蛋白质的代谢产物称为细菌的生化反 应 意义：鉴别细菌 常用方法：糖发酵试验、 VP试验、甲基红试验 、枸橼酸盐利用试验、吲哚试验、H2S产生试 验
分解尿素产生 氨，遇酚红呈 红色
（二） 细菌的合成代谢产物及意义
1、热原质 2、毒素和侵袭性酶 3、抗生素 4、细菌素 5、色素 6、维生素
（二） 细菌的合成代谢产物及意义 01 热原质
许多细菌合成的一种进入机体内能引起发热反应的物质。 ￭多由革兰阴性菌产生，即脂多糖LPS ￭耐高温，须以250℃经30分钟方被破坏 ￭应严防细菌污染注射药剂，产生热原质
是由某些细菌产生的对有亲缘关系的细菌具有一定抗菌作用的蛋白质。 细菌素具有种和型的特异性，可用于细菌分型和流行病学的调查等。
05 维生素
某些细菌能合成维生素，产生后除供自身需要还可分泌到周围环境中。 例如大肠埃希菌在肠道内合成维生素B6 、B12、K等，供人体利用。
（二） 细菌的合成代谢产物及意义 06 色素
（二） 细菌的合成代谢产物及意义 02 毒素和侵袭性酶
毒素，致病菌产生的对机体有毒害作用的物质，外毒素、内毒素
侵袭性的胞外酶，如血浆凝固酶等。
03 抗生素
由细菌、放线菌、真菌产生，能选择性抑制或杀死其他微生物或癌细胞的物质。 在医学上主要用于细菌、真菌引起的感染性疾病的治疗。
（二） 细菌的合成代谢产物及意义 04 细菌素
细菌的生化反应试验
生化试验 分解对象 糖 乳糖
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一般地，病原菌生长的最适温度是37℃。 原因不明发热，不轻易使用退热剂。
二、细菌生长繁殖的基本条件
4. 气体 （1） O2
专性需氧菌专性厌氧菌：破伤风梭菌 兼性厌氧菌： 需氧菌：幽门螺杆菌
（2） CO2
细菌的生理
一、细菌生长繁殖的概念 二、细菌生长繁殖的基本条件 三、繁殖方式与速度
三、繁殖方式与速度 方式：二分裂法（binary fission） 速度：细菌分裂数量
倍增所需的时间称为代时
（generation time）。大多数
细菌20～30min繁殖一代。
三、繁殖方式与速度
问题之一：细菌繁殖速度快，必须尽 早控制细菌感染的蔓延，尤其是严重感染 患者。时间就是生命！
三、繁殖方式与速度
问题之二：为什么细菌群体并不能
庞大到难以想象的程度，即不可能始终
保持如此高速的生长繁殖呢？
二、细菌生长繁殖的基本条件 2. 酸碱度
多数细菌生长的pH范围在6.0～8.0
● ●
嗜酸菌：pH＜3.0 嗜碱菌：pH＞10.0
大多数病原菌最适pH为7.2～7.6。
二、细菌生长繁殖的基本条件
3. 温度
● ●
嗜热菌（thermophile）：50～60℃ 嗜冷菌（psychrophile） ：10～20℃
葡萄糖
丙酮酸
生物质能源
四、细菌分解代谢产物
细菌生化反应：检测细菌对各种营养 物质（如糖和蛋白质）的分解能力及其代 谢产物，借以鉴定细菌的种类，尤其适用 于鉴定菌体、菌落形态相似和革兰染色反 应相同的细菌。
四、细菌分解代谢产物
肠道非致病菌（大肠杆菌）能分解乳糖
产酸产气；致病菌（如伤寒沙门菌、痢疾杆
三、繁殖方式与速度
稳定期 衰退期 对数生长期
迟缓期
细菌的生长曲线
三、繁殖方式与速度
如何让细菌长期保持对数期（或稳定 期）生长状态，即连续培养，以便获取人 类所需的细菌代谢产物（如食品、药品、 制备疫苗用外毒素或菌体）？
三、繁殖方式与速度
● 补加新鲜的营养物质和气体 ● 移走有毒或抑制生长的代谢产物
③抗生素、维生素：治疗药物
④细菌素：细菌分型
五、细菌合成代谢产物
热原质（pyrogen）
● 革兰阴性菌代谢产物， 细胞壁的脂多糖 ● 极微量注入人体能引起强烈的发热反应 ● 耐高温，不被高压蒸气灭菌法所破坏 ● 生物制品、抗生素、输液用的蒸镏水等不得 含热原质，故应严格执行无菌操作，防止污 染细菌。
细菌的生理
细菌生理学：主要研究细菌的营 养、代谢、生长繁殖等生理活动及其 规律。
自然界中许多现象是细菌生理活动的 表现。 酒、醋、抗生素等是细菌、放线菌
或真菌生理活动的产物（“促进生长”）。
食物中毒、传染病等也是细菌生理活 动的表现（“控制 生长”）。
细菌的生理
一、细菌生长繁殖的概念 二、细菌生长繁殖的基本条件 三、繁殖方式与速度 四、细菌分解代谢产物 五、细菌合成代谢产物
发酵罐
连续培养装置
三、繁殖方式与速度
为什么大肠杆菌会出现二次生长现象？ 优先利用葡萄糖。
β-半乳糖苷酶、乳糖渗透酶 硫代半乳糖苷转乙酰基酶
碳源：葡萄糖＋乳糖
三、繁殖方式与速度
莫诺（J. L. Monod）、雅各布（F. Jacob）提出乳糖操纵子模型，揭示了 生物体内基因调控的机制。
三、繁殖方式与速度
人生，就像一场旅行，不必在乎目的 地，在乎的是沿途的风景，以及看风景时 的心情！
三、繁殖方式与速度“众里寻他千，蓦然回首，那人却 在灯火阑珊处。”（辛弃疾）
细菌的生理
一、细菌生长繁殖的概念 二、细菌生长繁殖的基本条件 三、繁殖方式与速度 四、细菌分解代谢产物
四、细菌分解代谢产物
不同的细菌具有的酶系不完全相同，故 能分解不同的营养物质，最终产物也不尽相 同。
一、细菌生长繁殖的概念
细菌从外界摄取营养物质 1、分解代谢：获 得ATP、辅酶和小分 子原料等； 2、合成代谢：合 成生物大分子，构成 菌体组分。
一、细菌生长繁殖的概念
菌体重量增加和体积长大。
生长（growth）
细菌细胞增长到一定程度时开始分 裂，个体数目增加。
繁殖（multiplication）
细菌的生理
一、细菌生长繁殖的概念 二、细菌生长繁殖的基本条件
二、细菌生长繁殖的基本条件
1. 营养物质
● ●
水：是生命之源 碳源：自养菌(autotroph)：蓝细菌 异养菌(heterotroph) 氮源： 无机盐： 生长因子：血液
● ● ●
二、细菌生长繁殖的基本条件
培养基（culture medium）：人工配制 的满足细菌及其他微生物生长繁殖的营养 基质。
菌）不能分解乳糖，因而可用乳糖分解试验
区分二者。
大肠杆菌
痢疾杆菌
细菌的生理
一、细菌生长繁殖的概念 二、细菌生长繁殖的基本条件 三、繁殖方式与速度 四、细菌分解代谢产物 五、细菌合成代谢产物
五、细菌合成代谢产物
在稳定期，细菌能合成一些自身不需 要的代谢产物，其中在医学上有着重要意 义的有：
①热原质、毒素与侵袭性酶：与致病性有关 ②色素：细菌鉴定