动物微生物学及免疫学课件细菌生理
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Vit—在代谢中起重要作用（如B簇Vit 起着辅酶或辅基的作用。
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三、细菌的营养类型
• 自养型 这类细菌酶系统完善，能利用无 机碳（CO2、C、H2CO3）合成菌体有机碳。
分为光能和化能自养型两类。
• 异养型 这类细菌酶系统不完善，只能利 用有机碳作为养料。分为光能异养菌和化 能异养菌两大类。绝大多数病原菌都属于 化能异养菌。
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2、细菌呼吸类型：
专性需氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 厌氧菌 专性厌氧菌
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各型细菌呼吸特点
• 专性需氧菌：需充足O2， 生长于表面.。
• 微需氧菌：需低浓度O2， 生长于表面以下数mm处。
• 兼性厌氧菌：生长于整 个培养基中。
• 厌氧菌和专性厌氧菌： 生长于培养基底部。
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产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养 液pH＞5.4，甲基红指示剂呈桔黄色，为甲基 红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸， 培养液呈酸性pH＜5.4，指示剂甲基红呈红色， 称甲基红试验阳性。
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枸橼酸盐利用试验：
能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细 菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐生成 碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生 成氨，由此使培养基变为碱性，使 指示剂溴麝香草酚蓝（BTB）由淡 绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试 验阳性。
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第三节细菌的营养
一、营养物质的吸收与运转 扩散：物质由高浓度向低浓度
方向的运输方式。分为： 单纯扩散 易化扩散
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4
主动运输：物质由低浓度向高浓度 方向的运输方式。它需要酶的作用， 如渗透酶各周围间隙蛋白，在运输大 分子物质（糖、氨基酸、无机离子） 中起着重要作用。 • 运输示意图为：
第二章 细菌生理
• 细菌的化学组成 • 细菌的物理性状
• 细菌的营养 • 细菌的新陈代谢 • 细菌的生长繁殖
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第一节细菌的化学组成
水份
（75-85%）
干物质
（15-25%）
结合水
自由水 无机物
有机物
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第二节细菌的物理特性
• 比面积大 • 光学性质 • 多相胶体性质 • 渗透压 • 带电现象 • 布朗氏运动
• 4、渗透压 细菌只有在等渗环境中才 能生存。若环境渗透压过高，则菌体被 脱水造成质壁分离；若环境渗透压过低， 则细菌臌胀破裂。
• 5、气体 O2、CO2、N
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二、细菌的繁殖方式和速度
• 多数细菌为横分裂式繁殖 （1→2→2²→2³→2ⁿ）。少数 细菌如酵母进行出芽繁殖 。 近年来，电子显微镜观察 可见，某些细菌也存在有 性结合。
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5
主支运输转动方式
载体
渗透酶 周围间隙蛋白
营养物质 释放营养物质
复合物
细胞内
载体回位
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二、细菌的营养需要
水分—新陈代谢所需媒介。 含碳化合物—用来合成菌体的
糖、蛋白质、核酸等，亦作为 能量来源。 含氮化合物—用来合成菌体的 各种含氮化合物。
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矿物质—在细菌代谢中起着酶激活物 的作用，用来构成酶的辅基，对于维 持原生质胶体状态和细胞渗透性具有 较大作用。
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第五节 细菌的生长繁殖
一、细菌生长繁殖的条件
• 1、营养物质 供给细菌适量的H2O、糖类、 蛋白质或氨基酸、无机盐及Vit等。 • 2、温度 细菌生长的最适温度随菌种不同而 异，一般病原菌要求与体温相同，如牛羊病原菌 需37℃，鱼类病原菌则要求22℃。
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• 3、酸碱度（PH） PH对细菌发育影响 很大，大多数病原菌最适酸碱度为 PH7.2-7.6，少数细菌可在特殊PH条件 下生长，如霍乱弧菌在PH6.4-9.6 时均 能生长（最适为7.8-8.0），乳酸杆菌在 PH 3.4-4.5时可生长，霉菌则在PH 3.06,0生长良好。
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3、厌氧菌培养的原理
1、厌氧菌缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 • 二者具有较高的氧化还原电势，能氧化高
电势的化合物产生能量。在有氧环境中， 培养基中的营养物质多为氧化型状态，氧 化还原电势随之升高。故厌氧菌不能利用 这些营养物质，造成能量不足而不能生长。
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2、缺乏过氧化氢酶和过氧化物酶 细菌在 有氧环境的代谢中常产生H2O2，这是一 种氧化剂，有杀菌作用，缺乏二酶，故 厌氧菌不能分解H2O2，而不能生长。
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⊕ — 产酸不产气 — 产酸产气 － — 阴性
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VP试验：
大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖⊕，为区分 两菌可采用VP试验及甲基红试验。产气杆菌 能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成 二乙酰，后者可与含胍基的化合物反应，生成 红色化合物，称VP阳性。
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甲基红试验：
3、有氧环境中－SH被氧化 －SH是菌体 许多酶类的辅酶（如CoA、琥珀酸脱氢 酶、氨基酸转移酶等），故厌氧菌不能 生长。
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三、细菌的代谢产物
（一）分解产物的检测 1．糖代谢测定
糖发酵试验： 多糖经胞外酶分解为双糖单糖再经胞内
酶分解为有机酸、醇、CO2和H2O。细 菌分解糖的能力是不同的。
• 绝大多数细菌繁殖速度为 15-30min一代。但菌种不 同其繁殖速度亦不同，如 大肠杆菌20min繁殖一代， 结核杆菌较慢，需0.5-18h 才能繁殖一代。
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三、细菌群体的人工培养
• 用人工的方法，将细菌从自然界、动物体 或病料中分离出来，其目的是为了研究细 菌的形态、生理特性、生物学特性或制取 细菌的某种代谢产物等。这对于传染病的 诊断、流行病学调查、菌苗制备、微生物 的工业生产都具有重要意义。为此，了解 和掌握细菌分离培养的有关基础知识是十 分必要的。
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第四节 细菌的新陈代谢
一、细菌的酶 胞外酶、胞膜酶、固有酶、适应酶
与医学有关的酶类： 卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、 溶纤蛋白酶、凝血浆酶、溶血素、尿素酶
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二、细菌的呼吸
1、细菌呼吸的概念： 细菌借助于体内的酶类，从物 质的氧化还原过程中获得它所需要 的能量的过程，称细菌的呼吸。
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2、蛋白质代谢测定
① H2S试验：
② 含S氨基酸 菌 产生
H2S ③ 与基中醋酸铅 PbS
黑
④ 色沉淀物。
② 吲哚试验：
③ 色氨酸 菌 吲哚
③ 明胶试验：
④ 明胶 菌 液化
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④ 紫乳试验：
（二）合成代谢产物及临床意义
▪ 热原质 ▪ 毒素与酶 ▪ 色素 ▪ 抗生素 ▪ 细菌素
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三、细菌的营养类型
• 自养型 这类细菌酶系统完善，能利用无 机碳（CO2、C、H2CO3）合成菌体有机碳。
分为光能和化能自养型两类。
• 异养型 这类细菌酶系统不完善，只能利 用有机碳作为养料。分为光能异养菌和化 能异养菌两大类。绝大多数病原菌都属于 化能异养菌。
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2、细菌呼吸类型：
专性需氧菌 微需氧菌 兼性厌氧菌 厌氧菌 专性厌氧菌
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各型细菌呼吸特点
• 专性需氧菌：需充足O2， 生长于表面.。
• 微需氧菌：需低浓度O2， 生长于表面以下数mm处。
• 兼性厌氧菌：生长于整 个培养基中。
• 厌氧菌和专性厌氧菌： 生长于培养基底部。
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产气杆菌使丙酮酸脱羧后形成中性产物，培养 液pH＞5.4，甲基红指示剂呈桔黄色，为甲基 红试验阴性，大肠杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸， 培养液呈酸性pH＜5.4，指示剂甲基红呈红色， 称甲基红试验阳性。
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枸橼酸盐利用试验：
能利用枸橼酸盐作为唯一碳源的细 菌如产气杆菌，分解枸橼酸盐生成 碳酸盐，同时分解培养基的铵盐生 成氨，由此使培养基变为碱性，使 指示剂溴麝香草酚蓝（BTB）由淡 绿转为深蓝，此为枸橼酸盐利用试 验阳性。
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第三节细菌的营养
一、营养物质的吸收与运转 扩散：物质由高浓度向低浓度
方向的运输方式。分为： 单纯扩散 易化扩散
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主动运输：物质由低浓度向高浓度 方向的运输方式。它需要酶的作用， 如渗透酶各周围间隙蛋白，在运输大 分子物质（糖、氨基酸、无机离子） 中起着重要作用。 • 运输示意图为：
第二章 细菌生理
• 细菌的化学组成 • 细菌的物理性状
• 细菌的营养 • 细菌的新陈代谢 • 细菌的生长繁殖
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第一节细菌的化学组成
水份
（75-85%）
干物质
（15-25%）
结合水
自由水 无机物
有机物
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第二节细菌的物理特性
• 比面积大 • 光学性质 • 多相胶体性质 • 渗透压 • 带电现象 • 布朗氏运动
• 4、渗透压 细菌只有在等渗环境中才 能生存。若环境渗透压过高，则菌体被 脱水造成质壁分离；若环境渗透压过低， 则细菌臌胀破裂。
• 5、气体 O2、CO2、N
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二、细菌的繁殖方式和速度
• 多数细菌为横分裂式繁殖 （1→2→2²→2³→2ⁿ）。少数 细菌如酵母进行出芽繁殖 。 近年来，电子显微镜观察 可见，某些细菌也存在有 性结合。
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主支运输转动方式
载体
渗透酶 周围间隙蛋白
营养物质 释放营养物质
复合物
细胞内
载体回位
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二、细菌的营养需要
水分—新陈代谢所需媒介。 含碳化合物—用来合成菌体的
糖、蛋白质、核酸等，亦作为 能量来源。 含氮化合物—用来合成菌体的 各种含氮化合物。
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矿物质—在细菌代谢中起着酶激活物 的作用，用来构成酶的辅基，对于维 持原生质胶体状态和细胞渗透性具有 较大作用。
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第五节 细菌的生长繁殖
一、细菌生长繁殖的条件
• 1、营养物质 供给细菌适量的H2O、糖类、 蛋白质或氨基酸、无机盐及Vit等。 • 2、温度 细菌生长的最适温度随菌种不同而 异，一般病原菌要求与体温相同，如牛羊病原菌 需37℃，鱼类病原菌则要求22℃。
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• 3、酸碱度（PH） PH对细菌发育影响 很大，大多数病原菌最适酸碱度为 PH7.2-7.6，少数细菌可在特殊PH条件 下生长，如霍乱弧菌在PH6.4-9.6 时均 能生长（最适为7.8-8.0），乳酸杆菌在 PH 3.4-4.5时可生长，霉菌则在PH 3.06,0生长良好。
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3、厌氧菌培养的原理
1、厌氧菌缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶 • 二者具有较高的氧化还原电势，能氧化高
电势的化合物产生能量。在有氧环境中， 培养基中的营养物质多为氧化型状态，氧 化还原电势随之升高。故厌氧菌不能利用 这些营养物质，造成能量不足而不能生长。
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2、缺乏过氧化氢酶和过氧化物酶 细菌在 有氧环境的代谢中常产生H2O2，这是一 种氧化剂，有杀菌作用，缺乏二酶，故 厌氧菌不能分解H2O2，而不能生长。
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⊕ — 产酸不产气 — 产酸产气 － — 阴性
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VP试验：
大肠杆菌与产气杆菌均分解葡萄糖⊕，为区分 两菌可采用VP试验及甲基红试验。产气杆菌 能使丙酮酸脱羧、氧化（在碱性溶液中）生成 二乙酰，后者可与含胍基的化合物反应，生成 红色化合物，称VP阳性。
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甲基红试验：
3、有氧环境中－SH被氧化 －SH是菌体 许多酶类的辅酶（如CoA、琥珀酸脱氢 酶、氨基酸转移酶等），故厌氧菌不能 生长。
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三、细菌的代谢产物
（一）分解产物的检测 1．糖代谢测定
糖发酵试验： 多糖经胞外酶分解为双糖单糖再经胞内
酶分解为有机酸、醇、CO2和H2O。细 菌分解糖的能力是不同的。
• 绝大多数细菌繁殖速度为 15-30min一代。但菌种不 同其繁殖速度亦不同，如 大肠杆菌20min繁殖一代， 结核杆菌较慢，需0.5-18h 才能繁殖一代。
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三、细菌群体的人工培养
• 用人工的方法，将细菌从自然界、动物体 或病料中分离出来，其目的是为了研究细 菌的形态、生理特性、生物学特性或制取 细菌的某种代谢产物等。这对于传染病的 诊断、流行病学调查、菌苗制备、微生物 的工业生产都具有重要意义。为此，了解 和掌握细菌分离培养的有关基础知识是十 分必要的。
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第四节 细菌的新陈代谢
一、细菌的酶 胞外酶、胞膜酶、固有酶、适应酶
与医学有关的酶类： 卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、 溶纤蛋白酶、凝血浆酶、溶血素、尿素酶
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二、细菌的呼吸
1、细菌呼吸的概念： 细菌借助于体内的酶类，从物 质的氧化还原过程中获得它所需要 的能量的过程，称细菌的呼吸。
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2、蛋白质代谢测定
① H2S试验：
② 含S氨基酸 菌 产生
H2S ③ 与基中醋酸铅 PbS
黑
④ 色沉淀物。
② 吲哚试验：
③ 色氨酸 菌 吲哚
③ 明胶试验：
④ 明胶 菌 液化
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④ 紫乳试验：
（二）合成代谢产物及临床意义
▪ 热原质 ▪ 毒素与酶 ▪ 色素 ▪ 抗生素 ▪ 细菌素