医学微生物学(第八版)第二章细菌的生理

液体 培养基
纯培养 (pure culture) 斜面 培养基 菌落(colony)
发酵培养——由实验室研究到产业化的过程
菌种筛选
摇瓶试验
发酵罐中试验
发酵生产
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。
Liquid medium
五、细菌的生长繁殖 groth and multiplication
个体生长繁殖： 二分裂法(binary fission)，20～30min一 代，而 结核分支杆菌18～20h才分裂一次。
群体生长繁殖-- 生长曲线： 迟缓期(lag phase) 对数期(logarithmic phase) 稳定期(stationary phase) 衰亡期(decline phase)
外毒素毒性强于内毒素
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： 金黄色色素（脂溶性） 绿色色素（水溶性） 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
些其他微生物或肿瘤细胞的物质。如多粘菌素、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
第2章 细菌的生理
Bacterial physiology
重点与难点
1. 细菌的生长繁殖：了解细菌的繁殖方式和速度，掌
握细菌的生长繁殖的条件。
2. 细菌的代谢产物及其实际意义：了解分解产物及其
在细菌鉴别上的意义，掌握与医学有关的合成代谢
产物的种类及意义。 3. 细菌的人工培养：熟悉培养基的定义及种类，熟悉 细菌在人工培养基中的生长情况，掌握细菌菌落概 念及意义。
菌体成 分原料
菌体及酶的组分 能量储存及转运 调节渗透压 与繁殖及致病相关
二、细菌摄取营养物质的机制 Mechanism of bacteria ingesting nutriment
被动扩散(passive diffusion)： 简单扩散、易化扩散 (simple and facilitated diffusion) 主动转运(active transport): ABC转运 、离子偶联转运、基团转移、 特异性转运
Bacteria Multiplication
Binary fission (二分裂)
The Growth Curve
A: The Lag Phase C: The Exponential Phase
E: The Maximum Stationary Phase F: The Death Phase (Decline Phase)
4. 气体(gas) 专性需氧菌 Obligate aerobe ：如结核分枝杆菌 专性厌氧菌 Obligate anaerobe ：如破伤风梭菌 兼性厌氧菌facultative anaerobe：大多数病原菌 微需氧菌microaerophile：如空肠弯曲,CO2对细 菌的生长也很重要。 5. 渗透压 Ionic strength & osmotic pressure 一般培养基渗透压适于大多数细菌。
1. Physical controls on microoganisms
• Including: Heat Cold Drying Radiation Filtration Osmotic strength
Dry heat(干热)
Hot air sterilization • Flaming
Incineration Hot air sterilization Conditions 160-170℃, 1-2hrs Significance & applications glassware, metal objects(operating knife、 scissor、forceps)
枸橼酸盐利用试验 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 尿素酶试验 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： 枸橼酸盐利用实验
Solid medium
Semi-Solid medium
三、细菌在培养基中的生长现象
1.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。
2.菌落（colony）-单个细菌分 裂繁殖成一堆肉眼可见的细 菌集团。
Mycobacterium tuberculosis
消毒Disinfection The process that reduces the number of pathogenic microorganisms. Bacterial spores and other relatively resistant organisms may remain viable.
灭菌(Sterilization) A treatment that destroys all microbial life, including vegetative form and endospores 抑菌 (Bacteriostasis) To inhibit the growth of bacteria
• Boiling 100℃ at 1 atmospheric pressure. 5min killing most non-sporing bacteria. For 1-2h will kill a few sporing microoganisms. 2% sodium carbonate can enhance the efficiency ,105℃(the boiling point).
第一节 细菌的理化性状
Physical and Chemical Property
物理的wk.baidu.com状(physical Property)
Optical property
Surface proportions Electronic phenomena permeability Osmotic pressure
3.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
在医学中的应用
感染性疾病的病原学诊断 细菌学的研究 生物制品的制备
在工农业生产中的应用 在基因工程中的应用
第五节 抑制或杀灭微生物 Prevention of microoganisms
Special composition
第二节 细菌的营养与生长繁殖
Nutrition and growth
一、细菌的营养物质 nutritive substance
菌体成分 能源 重要溶剂 water
Carbon
nutriment
某些菌需之
Nitrogen
Growth factors
inorganic salt
• Steam sterillization(with common pressure) It applies water vapor to disinfect 100℃ for 15～30min, not useful for spore. • Fractional sterilization It takes water vapor intermittently to sterilization at common pressure.it usually applies to medium containing sugar or milk,which cannot bear high temperature.
防腐(Antisepsis)
A chemical agent safely used in or on living tissue to destroy microorganisms
无菌(Asepsis)
A condition in which living microorganisms are absent 无菌或无菌操作技术(Aseptic techniques) Measures taken to ensure that living microorganisms are absent
三.细菌营养类型 nutriment types
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 ， 包 括 腐 生菌和寄生菌病原菌都是异养菌，且大部 为寄生菌。
四.影响细菌生长的因素 Factors Affecting Growth
1. 营养物质 Nutrients 2. 氢离子浓度pH 6.0 ～ 8.0 3. 温度temperature
Psychrophilic(嗜冷的)forms -- 10–20oC Mesophilic(嗜温的)forms -- 20–40oC Thermophilic (嗜热的)forms -- 50–60oC Pathogenic bacteria--37℃
burning method(incineration)
flowing steam disinfection
boiling water disinfection
hot air drying method(烤箱)
Moist heat(湿热)
Moist heat
Boiling water Autoclaving
METHODS
• Physical methods of disinfection and sterilization • Chemical methods of disinfection and sterilization • Biotic controlling of pathogenic micobial infection
常用于鉴定肠道杆菌， 如大肠埃希菌+ + - -，产 气杆菌- - + +
Vitek鉴定系统-96E
二、合成代谢产物
热原质 细菌合成的一种注入人体或动物体内引起 发热反应的物质。大多数是G-菌的脂多糖，耐
高温、高压，250℃ 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
Pasteurization
• Pasteurization Definition: a process in which fluids are heated at temperatures below boiling point to kill pathogenic microorganisms in the vegetative state without altering the fluid’s palatability. Conditions: 62℃, 30 minute or 71.7℃, 15second Significance: kills vegetative pathogens Applications: milk, beer
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。
一、细菌的培养方法
第四节 细菌的人工培养 Artifical culture of bacteria
分离培养：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。 纯培养：挑取一个菌落，移种到另一培养基中， 可生长出来的大量的纯种细菌。 发酵培养：在适宜的条件下，发酵罐中大量培养 微生物（细菌、真菌等）细胞和生产代谢产物的 工艺过程。
COLONY FORMING UNITS Log
Stationary
Death
Lag
TIME
第三节 细菌的新陈代谢
分解代谢： 营养物质分解和转化为能量的过程 合成代谢： 几种简单的前体 + 能量 用于细胞组分的合成
一、分解代谢产物和生化反应
细菌对糖、蛋白质的分解能力的不同，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 大肠埃希菌分解乳糖，产酸产气； 伤寒沙门菌不分解乳糖 吲哚试验 大肠杆菌有色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚。 甲基红试验 VP试验
半透明 较一般生物体大1万倍 G+菌 pI 2~3 G-菌 pI 4~5
细胞壁、膜有半透性
G+菌 20~25大气压 G-菌 5~6大气压
化学组成(chemical component)
占细胞总重量75%-90% water：
organism inorganics
carbon、hydrogen、nitrogen、oxygen、 phosphorus、sulfur etc. 钾、钠、铁、镁、钙等 肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等