第2章 细菌的生理

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。
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。
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。
AT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。
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。
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。
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。
（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。
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）
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。
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。
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。
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