[医学]医学微生物学 细菌的生理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 分为四期： 迟缓期－代谢活跃，分裂迟缓 对数期－生长迅速，形态、染色、生理活性典型 为实验研究的最佳时期 稳定期－速度减慢，产生芽孢、抗生素和外毒素 衰退期－细菌死亡数大于繁殖数，形态显著改变
细菌生长曲线
9.0
细 8.5
菌 数
8.0
的 7.5
对 7.0
数 次
6.5
6.0
稳定期 对数期 迟缓期
5.5 0 5 10 15 20 25
作为酶的组成部分：镁 参与能量的储存和转运 调节菌体内外渗透压：钾、镁、钠、钙 某些元素与细菌的生长繁殖和致病有关：铁
影响细菌生长的环境因素
• 充足的营养：炭源、氮源、水分 • 合适的PH：一般细菌 : PH-7.2－7.6
特殊：霍乱弧菌 PH 8.4-9.2 结核杆菌 PH 6.5-6.8
• 适宜的温度: 病原菌 37C 嗜温菌（10－45C） 嗜冷菌（－5－30C） 嗜热菌（25－95C）
细菌个体的生长繁殖
繁殖方式： 二分裂法
链球菌 八 叠 球 菌
葡萄球菌
表
时间（h）
0 1 2 3 4 5 7 10
细菌细胞数量的指数扩增
繁殖代数
细菌数(2n)
0
1
3
8
6
64
9
512
12
4096
15
32768
21
2000000
30
1000000000
• 以每20min细菌分裂1代计算
生长曲线
• 将一定数量的细菌接种液体培养基中，连续定时取 样检查活菌数，以培养时间为横坐标，活菌数的 对数为纵坐标，绘制而成的一条曲线。
属（genus）:
生物学性状相近关系密切的若干菌种组成一个 菌属。
种（species）；
生物学性状基本相同的细菌群体构成一个 种。为细菌分类的基本单位。
型（type）
同一种细菌基本性状相同，而某些方面 的特征稍有不同，便可分为不同的型别。 株（strain）
对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌 的不同菌株。
pI pI
2~3 4~5
中性环境带负电荷
细胞壁、膜有半透性
渗透压
革兰阳性菌 20~25大气压 革兰阴性菌 5~6大气压
细菌的营养与生长繁殖
• 营养类型 • 营养物质 • 影响细菌生长的环境因素 • 细菌的生长繁殖
营养类型
自养菌
以简单的无机物为原 料，合成菌体成分
以多种有机物为原料， 合成菌体成分并获能 量
常用培养基种类
厌氧培养基
选择培养基
增菌培养基
鉴别培养基
基础培养基
固体培养基中细菌的生长情况
菌落（R型）
菌苔
菌落（S型）
液体培养基中细菌的生长情况
沉
混
表
淀
浊
面
生
生
生
长
长
长
半细
固菌
体的
体生
培长
有
无
养情 基况
菌 毛
菌 毛
中
细 菌
细 菌
混浊生长
沿穿刺线生长生长
人工培养细菌的用途
感染性疾病的诊断 医学中的应用 细菌学研究
色氨酸 分解
吲哚（靛基质）
对二甲基氨基苯甲醛
玫瑰吲哚 （红色） 吲哚试验
含硫氨基酸 H2S
Fe、Pb离子 黑色硫化物
硫化氢试验
尿素
铵盐（氮源）、枸橼酸盐（碳源）
细菌－尿素酶
分解
分解
氨
碳酸盐
培养基（碱性）
培养基（碱性）
酚红
红色 尿素酶试验
兰绿色 枸橼酸盐利用试验
细菌合成代谢
利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质
其
尿素酶试验
他
试
验
枸橼酸盐利用试验
单糖发酵试验
• 葡萄糖： 分解－－产酸、产气：大肠杆菌 产酸、不产气：伤寒杆菌
• 乳糖： 不能分解－－致病菌
分解－－产酸、产气－－非致病菌
葡萄糖
细菌：E.coli
丙酮酸
产气杆菌
脱羧：产气杆菌
乙酰甲基甲醇
碱性溶液
甲
二乙酰
基
胍基化合物
红
红色化合物
桔黄色
VP试验
甲基红试验
总菌数
衰退期
活菌数
30 小时
细菌的代谢产物
• 分解代谢产物 • 合成代谢产物
细菌分解代谢和生化反应
根据细菌具有不完全相同的酶， 分解不同营养物质的特点， 用生化方法来鉴定细菌
称：细菌的生化反应
常见的生化反应
对
对 糖 的 发 酵
Fra Baidu bibliotekVP试验
蛋 白
甲基红试验
质 的
发 单糖发酵试验 酵
吲哚试验 硫化氢试验
异养菌
营养物质
①水 ② 碳源：糖类中获得 ③ 氮源：氨基酸、蛋白胨中获得 ④ 无机盐： ⑤ 生长因子：
有些细菌需要，但自身不能合成 B族维生素：辅酶的成分 某些氨基酸：构成蛋白质
特殊： 流感嗜血杆菌－X、V因子
无机盐
• 常用元素：磷、钾、镁、钠、钙、铁等 • 微量元素：锌、铜、钼等 • 作用：构成菌体成分：磷
细菌的命名法
拉丁双名法：
例：金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus (或 S. aureus)
前（属名、名词、大写） 后（种名、形容词、小写） 中文的命名次序与拉丁文命名相反 （种名在前，属名在后）。
思考题
• 1.细菌的生长繁殖条件是什么？ • 2.细菌生长曲线分哪4个阶段？ • 3.细菌合成代谢产物有哪几种？
生物制品的制备
工农业 生产中的应用
制造各种产品 处理垃圾
制造菌肥农药等
基因 工程中的应用
表达重组DNA制备产品
(四)细菌的分类与命名
细菌的分类层次 ：以大肠杆菌为例
界 —— 原核生物界 域 —— 细菌域 门 —— 变形菌门 纲 —— γ-变形菌纲 目 ——肠杆菌目 科 —— 肠杆菌科 属 —— 埃希菌属 种 —— 大肠埃希菌种
• 必要的气体环境及渗透压
气体环境
①对氧气要求： 专性需氧菌 微需氧菌：低氧环境（5％－6%） 兼性厌氧菌: 专性厌氧菌
②对CO2要求： 5% CO2
细菌的生长繁殖
• 个体的生长繁殖 方式： 二分裂方式 分枝繁殖（TB） 速度：20－30 min/每分裂一次 18－24h/每分裂一次(TB)
• 群体的生长繁殖 生长曲线
合成 产物
热原质
抗生素
毒素和侵袭性酶
细菌素
色素
维生素
• 热原质：细菌合成的一种注入人体和动物体内能引 起发热反应的物质。
特点： 耐高温 去除： 吸附、蒸馏
• 细菌素： 某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质
细菌的人工培养
• 培养基 • 细菌在培养基中的生长情况 • 人工培养细菌的用途
培养基
用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
医学微生物学 细 菌的生理
细菌的理化性状－－化学组成
水： 占细胞总重量75%-90% 有机物： 碳、氢、氮、氧、磷、硫等 无机离子： 钾、钠、铁、镁、钙等 特有成分： 肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等
细菌的理化性状－－物理性状
光学性质 半透明
体表面积 体积小、表面积大
带电现象 半透性
革兰阳性菌 革兰阴性菌
细菌生长曲线
9.0
细 8.5
菌 数
8.0
的 7.5
对 7.0
数 次
6.5
6.0
稳定期 对数期 迟缓期
5.5 0 5 10 15 20 25
作为酶的组成部分：镁 参与能量的储存和转运 调节菌体内外渗透压：钾、镁、钠、钙 某些元素与细菌的生长繁殖和致病有关：铁
影响细菌生长的环境因素
• 充足的营养：炭源、氮源、水分 • 合适的PH：一般细菌 : PH-7.2－7.6
特殊：霍乱弧菌 PH 8.4-9.2 结核杆菌 PH 6.5-6.8
• 适宜的温度: 病原菌 37C 嗜温菌（10－45C） 嗜冷菌（－5－30C） 嗜热菌（25－95C）
细菌个体的生长繁殖
繁殖方式： 二分裂法
链球菌 八 叠 球 菌
葡萄球菌
表
时间（h）
0 1 2 3 4 5 7 10
细菌细胞数量的指数扩增
繁殖代数
细菌数(2n)
0
1
3
8
6
64
9
512
12
4096
15
32768
21
2000000
30
1000000000
• 以每20min细菌分裂1代计算
生长曲线
• 将一定数量的细菌接种液体培养基中，连续定时取 样检查活菌数，以培养时间为横坐标，活菌数的 对数为纵坐标，绘制而成的一条曲线。
属（genus）:
生物学性状相近关系密切的若干菌种组成一个 菌属。
种（species）；
生物学性状基本相同的细菌群体构成一个 种。为细菌分类的基本单位。
型（type）
同一种细菌基本性状相同，而某些方面 的特征稍有不同，便可分为不同的型别。 株（strain）
对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌 的不同菌株。
pI pI
2~3 4~5
中性环境带负电荷
细胞壁、膜有半透性
渗透压
革兰阳性菌 20~25大气压 革兰阴性菌 5~6大气压
细菌的营养与生长繁殖
• 营养类型 • 营养物质 • 影响细菌生长的环境因素 • 细菌的生长繁殖
营养类型
自养菌
以简单的无机物为原 料，合成菌体成分
以多种有机物为原料， 合成菌体成分并获能 量
常用培养基种类
厌氧培养基
选择培养基
增菌培养基
鉴别培养基
基础培养基
固体培养基中细菌的生长情况
菌落（R型）
菌苔
菌落（S型）
液体培养基中细菌的生长情况
沉
混
表
淀
浊
面
生
生
生
长
长
长
半细
固菌
体的
体生
培长
有
无
养情 基况
菌 毛
菌 毛
中
细 菌
细 菌
混浊生长
沿穿刺线生长生长
人工培养细菌的用途
感染性疾病的诊断 医学中的应用 细菌学研究
色氨酸 分解
吲哚（靛基质）
对二甲基氨基苯甲醛
玫瑰吲哚 （红色） 吲哚试验
含硫氨基酸 H2S
Fe、Pb离子 黑色硫化物
硫化氢试验
尿素
铵盐（氮源）、枸橼酸盐（碳源）
细菌－尿素酶
分解
分解
氨
碳酸盐
培养基（碱性）
培养基（碱性）
酚红
红色 尿素酶试验
兰绿色 枸橼酸盐利用试验
细菌合成代谢
利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质
其
尿素酶试验
他
试
验
枸橼酸盐利用试验
单糖发酵试验
• 葡萄糖： 分解－－产酸、产气：大肠杆菌 产酸、不产气：伤寒杆菌
• 乳糖： 不能分解－－致病菌
分解－－产酸、产气－－非致病菌
葡萄糖
细菌：E.coli
丙酮酸
产气杆菌
脱羧：产气杆菌
乙酰甲基甲醇
碱性溶液
甲
二乙酰
基
胍基化合物
红
红色化合物
桔黄色
VP试验
甲基红试验
总菌数
衰退期
活菌数
30 小时
细菌的代谢产物
• 分解代谢产物 • 合成代谢产物
细菌分解代谢和生化反应
根据细菌具有不完全相同的酶， 分解不同营养物质的特点， 用生化方法来鉴定细菌
称：细菌的生化反应
常见的生化反应
对
对 糖 的 发 酵
Fra Baidu bibliotekVP试验
蛋 白
甲基红试验
质 的
发 单糖发酵试验 酵
吲哚试验 硫化氢试验
异养菌
营养物质
①水 ② 碳源：糖类中获得 ③ 氮源：氨基酸、蛋白胨中获得 ④ 无机盐： ⑤ 生长因子：
有些细菌需要，但自身不能合成 B族维生素：辅酶的成分 某些氨基酸：构成蛋白质
特殊： 流感嗜血杆菌－X、V因子
无机盐
• 常用元素：磷、钾、镁、钠、钙、铁等 • 微量元素：锌、铜、钼等 • 作用：构成菌体成分：磷
细菌的命名法
拉丁双名法：
例：金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus (或 S. aureus)
前（属名、名词、大写） 后（种名、形容词、小写） 中文的命名次序与拉丁文命名相反 （种名在前，属名在后）。
思考题
• 1.细菌的生长繁殖条件是什么？ • 2.细菌生长曲线分哪4个阶段？ • 3.细菌合成代谢产物有哪几种？
生物制品的制备
工农业 生产中的应用
制造各种产品 处理垃圾
制造菌肥农药等
基因 工程中的应用
表达重组DNA制备产品
(四)细菌的分类与命名
细菌的分类层次 ：以大肠杆菌为例
界 —— 原核生物界 域 —— 细菌域 门 —— 变形菌门 纲 —— γ-变形菌纲 目 ——肠杆菌目 科 —— 肠杆菌科 属 —— 埃希菌属 种 —— 大肠埃希菌种
• 必要的气体环境及渗透压
气体环境
①对氧气要求： 专性需氧菌 微需氧菌：低氧环境（5％－6%） 兼性厌氧菌: 专性厌氧菌
②对CO2要求： 5% CO2
细菌的生长繁殖
• 个体的生长繁殖 方式： 二分裂方式 分枝繁殖（TB） 速度：20－30 min/每分裂一次 18－24h/每分裂一次(TB)
• 群体的生长繁殖 生长曲线
合成 产物
热原质
抗生素
毒素和侵袭性酶
细菌素
色素
维生素
• 热原质：细菌合成的一种注入人体和动物体内能引 起发热反应的物质。
特点： 耐高温 去除： 吸附、蒸馏
• 细菌素： 某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质
细菌的人工培养
• 培养基 • 细菌在培养基中的生长情况 • 人工培养细菌的用途
培养基
用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
医学微生物学 细 菌的生理
细菌的理化性状－－化学组成
水： 占细胞总重量75%-90% 有机物： 碳、氢、氮、氧、磷、硫等 无机离子： 钾、钠、铁、镁、钙等 特有成分： 肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等
细菌的理化性状－－物理性状
光学性质 半透明
体表面积 体积小、表面积大
带电现象 半透性
革兰阳性菌 革兰阴性菌