第2章 细菌的生理
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HPr
PEP
丙酮酸
磷酸糖转移酶系统——PTS
金属离子的吸收 细菌通过分泌载铁 体摄取与蛋白结合的Fe3+，形成含铁 螯合物，通过特异的主动输送，进 入菌体细胞。
总结
被动扩散：单纯扩散 促进扩散
主动转运：蛋白转运 基团转移
2.生物合成 吸收的各种前体代谢物通过各种代谢途径，
合成所需物质：多种氨基酸、核苷酸、糖、脂肪 酸及其大分子物质。各种细菌的合成途径和合成 能力不同，对营养的需要以及代谢产物也不尽相 同，可作为细菌鉴定指标。
3.聚合作用 复制 细菌DNA的聚合作用称为复制。其DNA复制从基
因组的特定起始部位开始，进行半保留复制。最后由酶连 接成完整的DNA链。
转录 细菌的转录是由同一个RNA聚合酶、催化合成 细菌 mRNA、tRNA 及 rRNA。该酶还可以RNA作为母板合成 DNA互补链。
翻译 是蛋白质合成过程。20种氨基酸激活后与相应 的 tRNA结合，形成的氨基酰-tRNA与核糖体结合。氨基酸 根据 mRNA上的密码子序列聚合成多肽。
主动输送 是细菌吸收营养物质的一种主要方式，与促进扩散 一样，需要特异性载体蛋白，能将特异性溶质逆浓度梯度泵 入泵出细胞，需要能量。如乳糖等。
ATP
Hale Waihona Puke Baidu呼吸链
ADP+Pi
基团转位 物质在运输的同时受到化学修饰，需要特异性载体 蛋白参与，需要能量。
ADP+Pi
E-II
E-II
HPr
HPr
HPr ATP
1.物质摄取与排出 细菌的营养物质包括能量物质及其他代谢基质。物质吸
收是从周围环境获得营养，排出是将代谢物质或废物运出 细胞。革兰阳性或阴性菌的细胞膜是一层双脂膜，具有高 度的选择透性，革兰阴性菌的OMP等在物质吸收过程中也 发挥重要作用。
物质主要通过单纯扩散、促进扩散、主动输送及基团 转位等方式进出细菌细胞。
代时间。大肠杆菌等在适宜的条件下，分裂一次 仅需 20 min。分支杆菌等繁殖较慢，需18-24h 才分裂一次。
2.细菌群体的生长繁殖 如将细菌接种在液体培养基并置于适宜的温度中，定
时取样检查活菌数，了解其生长过程的规律。以时间为横 坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可得出细菌生长曲线。 细菌生长繁殖可分为4个期。
细菌具有高效的翻译合成能力。
4.组装
细菌组装有两种方式：自我组装（如鞭毛及核 糖体等）及指导组装（如表面膜结构等）。
第二节 细菌的生长繁殖
细菌细胞的生长繁殖，体现在个体和群体两 方面。
1.细菌个体的生长繁殖 细菌以二分裂法进行无性繁殖。大肠杆菌菌
体的分裂过程涉及30多个基因的调控。 一个菌体分裂为两个菌体所需的时间称为世
糖类 包括荚膜多糖、纤维素、半纤维素、淀粉等。糖类往往和 蛋白质或者脂类结合存在，共同构成细胞构造的组成成分。 糖类是细菌的重要碳素来源，是细菌活动的所需能量的重要 原料。
脂类 包括游离的脂肪酸、中性脂肪、磷脂、类磷脂和蜡质等。 脂类常和蛋白质或糖类形成脂蛋白或者糖脂，成为细胞的构 造成分。
其他有机物 少数维生素（主要是B族维生素）；生长因素、色 素等。
蛋白质 细菌细胞体内含有大量的蛋白质，约占固体成分的 50％，多者可达80％，少者只有13-16％。蛋白质中包括单纯 蛋白质和复合蛋白质(如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等)，后者含 量较多，也较重要。
核糖核酸 包括RNA和 DNA。前者在胞桨内，功能是翻译遗传信 息，控制蛋白质的合成(包括酶)，后者在核质中，储存和转 录遗传信息。
（一）水分
水分在细菌细胞中含量最大，约占细菌细胞总重量的7090％。细菌的芽孢含水量较少（40％左右）。菌体中的水分可 以分为结合水和非结合水，前者是蛋白质等复杂有机物的组成 成分，后者是细胞物质的溶媒。 (二)固体成分(干物质) 细菌细胞内的固体成分，约占总重量 15-25％。包括有机物和矿物质。有机物占90-97％，矿物质占 3-10％。 1.有机物 包括蛋白质、核酸、糖、脂类等。
2.矿物质(灰分) 矿物质约占3-10％，以磷、钾、 硫、钙、铁、镁、氯、钠等为主，尚有铜、锌、 碘及其他微量元素。其中以磷最多，钾次之。这 些矿物质元素，一部分参与有机物的组成，一部 分则组成无机盐类。
二 细菌的代谢过程 细菌与动物等真核生物新陈代谢的主要区别
第一、细菌生长和繁殖速度极快，是动物细胞的10-100倍。 第二、细菌利用能源的能力远强于动物细胞。 第三、细菌的营养物质更加多种多样，代谢途径更多。 第四、细菌可利用超常流水线式生产的方式合成大分子物质。 第五、细菌能产生诸如肽聚糖、脂多糖、磷壁酸等特殊物质。 细菌的代谢过程可分为物质摄取、生物合成、聚合作用及组装 四个步骤。
迟缓期(lag phase) 是细菌初到新环境的适应期。此 时菌体增大、代谢活跃、合成所需酶系统。RNA含量明显 增多，DNA无变化，此时细菌数并不增加。l-4h。
对数期(logarithmic phase) 细菌迅速分裂繁殖，活 菌数以几何级数增长，生长曲线近斜线。该期病原菌致病 力最强，其形态染色及生理均较典型，对抗菌药物敏感。 6-10h。
稳定期 (stationary phase)：能量消耗，代谢产 物蓄积，繁殖速度下降，死亡细菌数增加，与活 菌数平衡。
单纯扩散 亦称被动扩散，是一种最简单的物质交换方式。 细胞膜两侧的物质靠浓度差(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，扩散便停止，不是物质运输的主要方式。如02、 水、乙醇等。
促进扩散 某些物质如糖或氨基酸与位于细胞膜的特异性载体 蛋白相结合，而后将其转运至细胞内外。具有特异性和选择 性，不需要能量。（如图所示）
兽 医 微 生 物 学
第二章 细菌的生理
第一节 细菌细胞的代谢过程 第二节 细菌的生长繁殖 第三节 细菌的人工培养 第四节 细菌生化试验 第五节 细菌生存的调节
第一节 细菌细胞的代谢过程
一 细菌的化学组成 构成细菌胞体的化学成分是碳、氢、氧、
氮、磷、硫等占90%以上，此外是钾、镁、 钙以及铁、钠、氯、铜、锌等 。这些元素 以化合物的形式存在，构成了细菌细胞的 水分、有机物和无机物等成分。
PEP
丙酮酸
磷酸糖转移酶系统——PTS
金属离子的吸收 细菌通过分泌载铁 体摄取与蛋白结合的Fe3+，形成含铁 螯合物，通过特异的主动输送，进 入菌体细胞。
总结
被动扩散：单纯扩散 促进扩散
主动转运：蛋白转运 基团转移
2.生物合成 吸收的各种前体代谢物通过各种代谢途径，
合成所需物质：多种氨基酸、核苷酸、糖、脂肪 酸及其大分子物质。各种细菌的合成途径和合成 能力不同，对营养的需要以及代谢产物也不尽相 同，可作为细菌鉴定指标。
3.聚合作用 复制 细菌DNA的聚合作用称为复制。其DNA复制从基
因组的特定起始部位开始，进行半保留复制。最后由酶连 接成完整的DNA链。
转录 细菌的转录是由同一个RNA聚合酶、催化合成 细菌 mRNA、tRNA 及 rRNA。该酶还可以RNA作为母板合成 DNA互补链。
翻译 是蛋白质合成过程。20种氨基酸激活后与相应 的 tRNA结合，形成的氨基酰-tRNA与核糖体结合。氨基酸 根据 mRNA上的密码子序列聚合成多肽。
主动输送 是细菌吸收营养物质的一种主要方式，与促进扩散 一样，需要特异性载体蛋白，能将特异性溶质逆浓度梯度泵 入泵出细胞，需要能量。如乳糖等。
ATP
Hale Waihona Puke Baidu呼吸链
ADP+Pi
基团转位 物质在运输的同时受到化学修饰，需要特异性载体 蛋白参与，需要能量。
ADP+Pi
E-II
E-II
HPr
HPr
HPr ATP
1.物质摄取与排出 细菌的营养物质包括能量物质及其他代谢基质。物质吸
收是从周围环境获得营养，排出是将代谢物质或废物运出 细胞。革兰阳性或阴性菌的细胞膜是一层双脂膜，具有高 度的选择透性，革兰阴性菌的OMP等在物质吸收过程中也 发挥重要作用。
物质主要通过单纯扩散、促进扩散、主动输送及基团 转位等方式进出细菌细胞。
代时间。大肠杆菌等在适宜的条件下，分裂一次 仅需 20 min。分支杆菌等繁殖较慢，需18-24h 才分裂一次。
2.细菌群体的生长繁殖 如将细菌接种在液体培养基并置于适宜的温度中，定
时取样检查活菌数，了解其生长过程的规律。以时间为横 坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可得出细菌生长曲线。 细菌生长繁殖可分为4个期。
细菌具有高效的翻译合成能力。
4.组装
细菌组装有两种方式：自我组装（如鞭毛及核 糖体等）及指导组装（如表面膜结构等）。
第二节 细菌的生长繁殖
细菌细胞的生长繁殖，体现在个体和群体两 方面。
1.细菌个体的生长繁殖 细菌以二分裂法进行无性繁殖。大肠杆菌菌
体的分裂过程涉及30多个基因的调控。 一个菌体分裂为两个菌体所需的时间称为世
糖类 包括荚膜多糖、纤维素、半纤维素、淀粉等。糖类往往和 蛋白质或者脂类结合存在，共同构成细胞构造的组成成分。 糖类是细菌的重要碳素来源，是细菌活动的所需能量的重要 原料。
脂类 包括游离的脂肪酸、中性脂肪、磷脂、类磷脂和蜡质等。 脂类常和蛋白质或糖类形成脂蛋白或者糖脂，成为细胞的构 造成分。
其他有机物 少数维生素（主要是B族维生素）；生长因素、色 素等。
蛋白质 细菌细胞体内含有大量的蛋白质，约占固体成分的 50％，多者可达80％，少者只有13-16％。蛋白质中包括单纯 蛋白质和复合蛋白质(如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等)，后者含 量较多，也较重要。
核糖核酸 包括RNA和 DNA。前者在胞桨内，功能是翻译遗传信 息，控制蛋白质的合成(包括酶)，后者在核质中，储存和转 录遗传信息。
（一）水分
水分在细菌细胞中含量最大，约占细菌细胞总重量的7090％。细菌的芽孢含水量较少（40％左右）。菌体中的水分可 以分为结合水和非结合水，前者是蛋白质等复杂有机物的组成 成分，后者是细胞物质的溶媒。 (二)固体成分(干物质) 细菌细胞内的固体成分，约占总重量 15-25％。包括有机物和矿物质。有机物占90-97％，矿物质占 3-10％。 1.有机物 包括蛋白质、核酸、糖、脂类等。
2.矿物质(灰分) 矿物质约占3-10％，以磷、钾、 硫、钙、铁、镁、氯、钠等为主，尚有铜、锌、 碘及其他微量元素。其中以磷最多，钾次之。这 些矿物质元素，一部分参与有机物的组成，一部 分则组成无机盐类。
二 细菌的代谢过程 细菌与动物等真核生物新陈代谢的主要区别
第一、细菌生长和繁殖速度极快，是动物细胞的10-100倍。 第二、细菌利用能源的能力远强于动物细胞。 第三、细菌的营养物质更加多种多样，代谢途径更多。 第四、细菌可利用超常流水线式生产的方式合成大分子物质。 第五、细菌能产生诸如肽聚糖、脂多糖、磷壁酸等特殊物质。 细菌的代谢过程可分为物质摄取、生物合成、聚合作用及组装 四个步骤。
迟缓期(lag phase) 是细菌初到新环境的适应期。此 时菌体增大、代谢活跃、合成所需酶系统。RNA含量明显 增多，DNA无变化，此时细菌数并不增加。l-4h。
对数期(logarithmic phase) 细菌迅速分裂繁殖，活 菌数以几何级数增长，生长曲线近斜线。该期病原菌致病 力最强，其形态染色及生理均较典型，对抗菌药物敏感。 6-10h。
稳定期 (stationary phase)：能量消耗，代谢产 物蓄积，繁殖速度下降，死亡细菌数增加，与活 菌数平衡。
单纯扩散 亦称被动扩散，是一种最简单的物质交换方式。 细胞膜两侧的物质靠浓度差(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，扩散便停止，不是物质运输的主要方式。如02、 水、乙醇等。
促进扩散 某些物质如糖或氨基酸与位于细胞膜的特异性载体 蛋白相结合，而后将其转运至细胞内外。具有特异性和选择 性，不需要能量。（如图所示）
兽 医 微 生 物 学
第二章 细菌的生理
第一节 细菌细胞的代谢过程 第二节 细菌的生长繁殖 第三节 细菌的人工培养 第四节 细菌生化试验 第五节 细菌生存的调节
第一节 细菌细胞的代谢过程
一 细菌的化学组成 构成细菌胞体的化学成分是碳、氢、氧、
氮、磷、硫等占90%以上，此外是钾、镁、 钙以及铁、钠、氯、铜、锌等 。这些元素 以化合物的形式存在，构成了细菌细胞的 水分、有机物和无机物等成分。