第三章 细菌的繁殖与代谢
食品微生物学 第三章微生物的生理 第二节微生物的生长
微生物的生理
（1）微生物的生长曲线 将少量单细胞微生物纯菌种接 种到新鲜的液体培养基中，在最适条件下培养，在培养过程 中定时测定细胞数量，以细胞数的对数为纵坐标，时间为横 坐标，可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的生长曲 线（growth curve）。生长曲线严格说应称为繁殖曲线，因 为单细胞微生物，如细菌等都以细菌数增加作为生长指标。 这条曲线代表了细菌在新的适宜环境中生长繁殖至衰老死亡 的动态变化。根据细菌生长繁殖速度的不同可将其分为四个 时期（见图3-1）。
微生物的生理
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.2 微生物的生长
3.2.1 微生物生长与繁殖
微生物在适宜的条件下，不断从周围环境中吸收营养物 质，并转化为细胞物质的组分和结构。同化作用的速度超过 了异化作用，使个体细胞质量和体积增加，称为生长。单细 胞微生物，如细菌个体细胞增大是有限的，体积增大到一定 程度就会分裂，分裂成两个大小相似的子细胞，子细胞又重 复上述过程，使细胞数目增加，称为繁殖。单细胞微生物的 生长实际是以群体细胞数目的增加为标志的。霉菌和放线菌 等丝状微生物的生长主要表现为菌丝的伸长和分枝，其细胞 数目的增加并不伴随着个体数目的增多而增加。
微生物的生理
（4）比浊法 在细菌培养生长过程中，由于细胞数量的 增加，会引起培养物混浊度的增高，使光线透过量降低。在 一定浓度范围内，悬液中细胞的数量与透光量成反比，与光 密度成正比。比浊管是用不同浓度的BaCl2与稀H2SO4配制成 的10支试管，其中形成的BaSO4有10个梯度，分别代表10个 相对的细菌浓度（预先用相应的细菌测定）。某一未知浓度 的菌液只要在透射光下用肉眼与某一比浊管进行比较，如果 两者透光度相当，即可目测出该菌液的大致浓度。 如果要 作精确测定，则可用分光光度计进行。在可见光的450～ 650nm波段内均可测定。
3 细菌的理化性状与代谢
需要
周浆间隙 受体蛋白 离子梯度 透性酶泵 磷酸转 移酶系
能量
高能磷酸 键（ATP） 电势能 高能磷酸键
营养物质的获取实施、完成，必经由生物膜半透性 完成
（三）细菌生长的条件因素
营养物质和能量 适宜的环境因子
营养物质和能量
– 碳源、氮源、水、无机离子、生长因子 – 提供原料、能量
– 肉汤培养基 – 普通琼脂培养基 – 蛋白胨水
增菌培养基(enrichment medium)：基础培 养基中加入一些特殊的营养物质，以满足营 养要求较高的细菌生长。
迟缓期 (lag phase): 适应、活化期 对数期 (logarithmic phase)：迅速生长期，典型性 稳定期 (stationary phase):新生、死亡平衡特征产物积累期
衰亡期 (decline phase)：营养少，代谢物蓄积，菌体死亡
细菌群体的生长曲线（growth curve）
吲 哚 试 验
大肠杆菌：+ 产气杆菌：–
阳 性
乙型副伤寒沙门 氏菌和变形杆菌
H2S试 验
含硫氨基酸 硫化氢 遇铁或铅
硫化物
试尿 验素 酶 对 照 阳 性 阴 性
变形杆菌 （尿素酶）
尿素
氨（碱性）
（2）合成代谢产物及其在医学上的意义
A 、具致病作用
1 、热原质(pyrogen) —— G—的内毒素（脂多糖）；G＋的致热性多糖 致热性 0.001ug/公斤 发热 耐热性 180℃ 2hr 250℃ 30min 去除方法：干烤、高压18磅 3hr、过滤吸附
附：细菌获取营养物质的方式
摄取营养的 方式
浓度方向 高——低
2017年初级检验技师《微生物检验》讲义第3章细菌的生理
细菌的生理细菌的生理是研究细菌的营养、代谢、菌体各成分的生物合成、生长繁殖与生命活动的规律，以及与宿主间的相互作用。
一、细菌的化学组成和物理性状（一）细菌的化学组成细菌和其他生物细胞的化学组成相似，由水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类、核酸等组成。
细菌体内还含有一些特有的化学物质，如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、脂多糖（LPS）等。
细菌含有核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两种核酸。
RNA主要存在于胞质中；DNA则存在于染色体和质粒中。
DNA作为细菌的遗传物质，是细菌新陈代谢、生长繁殖和遗传变异的物质基础。
卵黄双抗培养基（EPV）细菌的DNA碱基配对是腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C）与嘌呤（G）。
每种细菌DNA中的G+C含量摩尔百分比有一定范围，变化不大，不受菌龄和外界环境因素的影响，故可作为细菌分类鉴定的重要依据。
（二）细菌的物理性状1.带电现象细菌的蛋白质和其他生物细胞的蛋白质相似，具有两性解离的性质，当蛋白质分子所带正电荷与负电荷相等时，为等电点。
革兰阳性菌等电点低，为pH2～3，革兰阴性菌的等电点稍高，pH为4～5。
在中性或弱碱性环境中，其pH高于细菌的等电点，细菌均带负电荷，尤以革兰阳性菌带负电荷更多。
细菌的带电现象与细菌的染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用有密切关系。
2.表面积细菌体积虽小，但单位体积的表面积远比其他生物细胞要大。
有利于菌体内外界的物质交换。
3.光学性质细菌细胞为半透明体，当光线照射在菌体上，一部分光被吸收，另一部分光被折射，故细菌悬液呈混浊状态。
菌数越多，浊度越大。
4.半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性，使细菌与外界进行物质交换。
二、细菌的营养和生长繁殖（一）细菌的营养1.营养类型根据细菌对营养物质需要的不同，将细菌分为两大营养类型：（1）自营菌：能以简单的无机碳化物、氮化物作为碳源、氮源，合成菌体所需的大分子，其能量来自无机化合物的氧化（化学能），也可通过光合作用而获得（光能），如固氮菌。
初级检验技师微生物检验练习题第3章细菌的生理
初级检验技师微生物检验练习题第3章细菌的生理第三章细菌的生理一、A11、大多数细菌生长繁殖合适的PH为A、8.4～9.2B、7.2～7.6C、6.5～6.8D、5.5E、6.8～7.22、细菌生长繁殖必须的基本条件不包括A、营养物质B、合适的PHC、适宜的温度D、必要的气体E、合适的湿度3、细菌所含核糖核酸占细菌干重的A、5%B、10%C、15%D、20%E、25%4、细菌的RNA主要存在于A、细胞壁B、聚糖骨架C、胞质D、脂多糖E、蛋白质5、细菌生长繁殖的方式是A、二分裂B、有丝分裂C、复制D、孢子生殖E、出芽生殖6、在细菌生长曲线中菌数增加最快的是A、迟缓期B、对数期C、稳定期D、衰亡期E、对数期和稳定期7、一般细菌在培养基上生长的最适pH为A、6.0～6.4B、6.4～6.8C、6.8～7.2D、7.2～7.6E、7.6～8.08、细菌代谢活动活跃的原因是（）。
A、细菌的体表面积大B、细菌的结构简单C、细菌繁殖快D、细菌易变异E、细菌营养谱广9、IMViC试验不包括A、糖发酵试验B、吲哚试验C、枸橼酸盐利用试验D、甲基红试验E、V-P试验10、下列不属于蛋白质和氨基酸代谢试验的是A、CAMP试验B、吲哚试验C、硫化氢试验D、胶液化试验E、尿素分解试验11、有关外毒素的说法，下列错误的是A、由大多数革兰阳性菌与少数革兰阴性菌产生B、主要成分为脂多糖C、毒性强，有抗原性D、用甲醛脱毒后可制成类毒素E、毒性具有选择性12、半固体培养基中琼脂浓度为A、1%～20%B、6%～10%C、0.2%～0.7%D、0.01%～0.1%E、1%～5%13、细菌分解糖的能力不同，主要取决于A、细菌的营养型B、细菌的血清型C、细菌的酶系统D、细菌的转运系统E、外界的温度14、有关细菌内毒素的特点下列错误的是A、主要由革兰阴性杆菌产生B、化学成分主要是脂多糖C、对人体组织有选择性毒性作用D、可单独激活补体旁路途径E、可使鲎血液变形细胞溶解物凝固15、细菌在生长曲线的对数期的特点是A、生物学特性典型。
病原生物学与免疫学基础 总结归纳
病原生物学与免疫学基础总结归纳第一节总论一、绪论1.三大类微生物及其特点:二、细菌的基本形态和结构1.细菌的基本形态：2.细菌的基本结构及特殊结构：⑴细菌的基本结构：细胞壁功能：①维持菌体外形；②维持渗透压；③决定细菌的抗原性；④脂多糖是具有致病作用的内毒素。
结构特点：化学成分是肽聚糖。
（又称黏肽）Ⅰ：G-菌细胞壁由内向外依次是脂蛋白、脂质双层和脂多糖，三层共同构成外膜。
⑵细菌的特殊结构：三、细菌的繁殖与代谢：㈠细菌的生长繁殖：1.细菌生长繁殖的条件：⑴条件：营养物质（包括水分、无机盐类、蛋白胨和糖）、酸碱度（pH7.2～7.6）、温度（37℃）、气体⑵根据对氧气的需要不同分为专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌氧菌、专性厌氧菌四大类；2.生长方式与速度：⑴生长方式：细菌以简单的二分裂法繁殖，繁殖速度极快。
⑵细菌生长繁殖的规律：㈡细菌的新陈代谢：1.细菌的分解代谢产物：⑴对糖、蛋白质的分解⑵细菌的生化反应是鉴别细菌的重要依据⑶常见的生化反应：糖发酵试验、VP试验、甲基红试验、吲哚试验、硫化氢试验、尿素分解试验2.细菌的合成代谢产物：㈢细菌的人工培养：最常用的是需氧培养法。
四、细菌的变异㈠细菌的变异现象及变异机制：1.细菌的变异现象：①细菌的形态结构变异：包括L型变异、荚膜变异、鞭毛变异等；②抗原性变异；③毒力变异；④耐药性变异；⑤菌落变异。
2.细菌变异机制：㈡细菌变异的实际应用：⑴影响细菌学诊断：发生变异的细菌可以失去其典型的特征。
（L型变异）⑵预防耐药菌株扩散。
（药敏试验）⑶制备疫苗。
（减毒活疫苗）⑷检测致癌物。
（鼠伤寒沙门菌组氨酸营养缺陷型菌株）⑸基因工程方面的应用：质粒、噬菌体-载体-目的基因-受体菌。
五、消毒与灭菌㈠基本概念：1.消毒：指杀死物体上或环境中的病原微生物，并不一定杀死细菌芽孢或非病原微生物的方法。
2.灭菌：指杀灭物体上所有微生物的方法。
包括杀灭细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。
第三章 细菌的生长和遗传变异
细菌有没有年轻、年老之分？
回答：有，但是细菌的所谓菌龄和人的老年、 中年、幼年的概念不同。人是按出生之时算 起，年纪越小越年轻，越大就越老。细菌则 不然，细菌是以分裂法进行繁殖的，一般繁 殖一代的时间，只要20～30min，而且在一 大群细菌中也无法区分每个细菌的年老年轻。 因此细菌的所谓年龄是指一群细菌在一定的 环境条件下生长而表现出来的待征。换句话 说，描述细菌的生长往往用群体繁殖和生长 所表现出来的待征来代表。
如国标法水中细菌总数的测定 。
注意：作空白，取平行样（2～3组）均值，减小误差
2、液体计数法 液体计数法是根据统计学原理设计的一 种方法。具体做法是；先将待测细菌样品作 10倍梯度稀释，然后取相应稀释度的样品分 别接钟到3管或5管—组的数组液体培养基中， 培养一定时间后．观察各管及各组中细菌是 否生长，记录结果，再查已专门处理好的最 可能数(most probable number，MPN)表， 得出细菌的最终含量。因此，这种方法又叫 最可能数法或MPN法。
第三章
细菌的生长和遗传变异
第一节 细菌的生长和特性
细菌吸收营养物质以后，在酶的催化下进行 各种新陈代射反应，如果同化作用大于异化 作用，则细胞质的量不断增加，表现在细胞 自身就是体积或重量的不断增加。这种现象 叫生长。生长到一定阶段，细菌以二分裂的 方式形成两个子细胞，这就是繁殖，其特征 是细菌个体数增加。细菌的生长繁殖很快， 适宜的环境下每隔20～30 min分裂一次。
3
3
2
0
(4)统计－查表－计算
根据不同稀释度变黑试管 ①统计出数量指标 三位数及其中最低稀释度
②查表
表——MPN表
（取变黑的管数最多、稀释度又最低的生长管 数，为第一位数字，后面两个稀释度的生长管 数后两位数） 提问：上例情况而言统计数量是几？ 320 10-4
第三章 微生物的营养与代谢
章名：03|微生物的营养与代谢01|单项选择题（每小题1分）难度：1|易1.下列物质可用作生长因子的是（）A.葡萄糖B.纤维素C.NaClD.叶酸答：D2.蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。
A.光能无机自养B.光能有机异养C.化能无机自养D.化能有机异养答：A3.固体培养基中琼脂含量般为（）A.0.5%B.1.5%C.2.5%D.5%答：B4.用来分离固氮菌的培养基中缺乏氮源，这种培养基是一种（）A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基答：C5.一般酵母菌活宜的生长pH为（）A.5.0-6.0B.3.0-4.0C.8.0-9.0D.7.0-7.5答：A6.一般细菌适宜生长的pH为（）A.5.0-6.0B.3.0-4.0C.8.0-9.0D.7.0-7.5答：D7.放线菌一般适合生长在pH值为（）的环境中。
A.7.0-8.0B.7.5-8.5C.4.0-6.0D.6.0-8.0答：B8.葡萄糖和果糖等营养物进入原核生物细胞膜的机制是通过（）A.单纯扩散B.促进扩散C.主动运送D.基团移位答：D9.被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是（）A.主动运输B.扩散C.促进扩散D.基团移位答：D10.对多数微生物来说，最适宜的碳源是（）A.C•H•O•N类B.C•H•O类C.C•H类D.C•D类答：B11.在C•H•O类化合物中，微生物最适宜的碳源是（）A.糖类B.有机酸类C.醇类D.脂类答：A12.对厌氧微生物正常生长关系最大的物理化学条件是（）A.pH值B.渗透压C.氧化-还原势D.水活度答：C13.要对细菌进行动力观察，最好采用（）A.液体培养基B.固体培养基C.半固体培养基D.脱水培养基答：C14.在含有下列物质的培养基中，大肠杆菌首先利用的碳源物质是（）A.蔗糖B.葡萄糖C.半乳糖D.淀粉答：B15.实验室常用的培养细菌的培养基是（）A.牛肉膏蛋白胨培养基B.马铃薯培养基C.高氏一号培养基D.麦芽汁培养基答：A16.在实验中我们所用到的EMB 培养基是一种（）培养基A.基础培养基B.加富培养基C.选择培养基D.鉴别培养基答：C17.培养料进入细胞的方式中运送前后物质结构发生变化的是（）A.主动运输B.被动运输C.促进扩散D.基团移位答：A18.下列不属于主动运输特点的是（）A.逆浓度B.需载体C.不需能量D.选择性强答：C19.对促进扩散与主动运输的区别描述正确的是（）A.主动运输需要渗透酶参与，促进扩散不需要B.主动运输是由低浓度向高浓度运输，促进扩散相反C.主动运输需要能量较多，促进扩散需要能量较少D.主动运输被转运物质性质发生改变，促进扩散的物质性质不变答：B20.实验室常用的培养放线菌的培养基是（）A.马铃薯培养基B.牛肉膏蛋白胨培养基C.高氏一号培养基D.麦芽汁培养基答：C21.用化学成分不清楚或不恒定的天然有机物配成的培养基称为（）A.天然培养基B.半合成培养基C.合成培养基D.加富培养基答：A22.琼脂在培养基中的作用是（）A.碳源B.氮源C.凝固剂D.生长调节剂答：C23.培养真菌时，培养基常加0.3%乳酸，其目的是（）A.提供能源B.提供碳源C.调节pHD.三者都答：D24.碳源和能源来自同一有机物的是（）A.光能自养型B.化能自养型C.光能异养型D.化能异养型答：D25.以高糖培养酵母菌，其培养基类型为（）A.加富培养基B.选择培养基C.鉴别培养基D.普通培养基答：AA 主动运输B 促进扩散C 基团移位D 单纯扩散26.在鉴别性EMB 培养基上，在反射光下大肠杆菌菌落呈现的颜色是（）A.棕色B.无色C.粉红色D.绿色并带有金属光泽答：D27.培养放线菌的高氏一号培养基和培养真菌的察氏培养基属于下列培养基中的（）A.天然培养基B.组合培养基C.半组合培养基D.鉴别培养基答：B28.为避免由于微生物生长繁殖过程中的产物而造成培养基pH 值的变化，通常采用的调节方法是（）A.在配制培养基时加入磷酸盐缓冲液或不溶性CaCO3B.在配制培养基时应高于或低于最适pH 值C.在配制培养基时降低或提高碳、氮源用量；改变碳氮比D.在培养过程中控制温度和通气量答：A29.发酵是以（）作为最终电子受体的生物氧化过程A.O2B. CO2C.无机物D.有机物答：D30.酵母菌在（）条件下进行酒精发酵A.有氧B.无氧C.有二氧化碳D.有水答：B31.同型乳酸发酵中葡萄糖生成丙酮酸的途径是（）A.EMP 途径B.HMP 途径C.ED 途径D.PK 途径答：A32.细菌的二次生长现象可以用（）调节机制解释。
微生物学第三章
1. 外毒素
特点 ⑴产生菌主要是革兰阳性菌及某些革兰阴性菌。 ⑵化学成分均为蛋白质。 ⑶大多数外毒素是在菌细胞内合成后分泌至胞外；少
数存在于菌体内，当菌细胞溶解后才释放至胞外。 ⑷多数不耐热，但葡萄球菌肠毒素是例外。 ⑸毒性作用强。 ⑹对机体的组织器官具有选择作用，引起的病变特殊
。
⑺抗原性强，可用0.3％～0.4％甲醛液脱毒成类毒素
黏附因子：
具有黏附作用的细菌结构，统称为黏附因子 (adhesive factor)或黏附素(adhesin)。
一般革兰阴性菌为菌毛，革兰阳性菌的黏附 因子是菌体表面的毛发祥突出物，例如A群 链球菌的膜磷壁酸。
黏附作用具有组织特异性：
➢ 黏附素与宿主细胞表面的受体结合具有高 度特异性，因而决定了病原菌感染的组织 特异性。
新的机会性致病菌不断出现： 临床上长期使用 某种抗生素后，常发生一种菌群失调症。
第二节 细菌的感染
一、感染的来源与传播方式
细菌感染的来源
感染来源于宿主体外的称外源性感染(exogenous infection); 若来自患者自身体内或体表，则称为内源性感染(endogenous infection)。
微生态失调(microdysbiosis)
是指正常菌群与其宿主之间的平衡在外界环境因 素的影响下被破坏，由生理性组合转变为病理性 组合状态，可引起机会性感染。
微生态平衡与失调的影响因素来自微生物群、宿 主与环境三方面。
微生态失调的主要原因
使用抗生素
长期使用广谱抗生素后，正常菌群中的敏感 菌被抑制或杀灭，耐药菌大量繁殖而致病。
➢ 细菌分泌侵袭性酶类帮助细菌在组织之间扩散。 ➢ 抵抗宿主的免疫防御机制：
破坏或抑制吞噬作用、阻止细胞内的消化作 用、产生IgA蛋白酶、抗原变异等。
细菌的新陈代谢产物[新课标]
![细菌的新陈代谢产物[新课标]](https://img.taocdn.com/s3/m/80202552a417866fb84a8e31.png)
细菌的新陈代谢产物[新课标]第三节细菌的新陈代谢产物细菌的新陈代谢是指菌细胞内分解代谢与合成代谢的总和，其显著特点是代谢旺盛和代谢类型的多样化。
细菌的分解代谢和生化反应各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力也不一致，因而代谢产物也有区别。
·细菌对糖的分解·细菌对蛋白质的分解·细菌的生化反应：通过生化试验的方法检测细菌对各种基质的代谢作用及其代谢产物，从而鉴别细菌的种属。
（1）糖发酵试验（2）靛基质试验（3）硫化氢试验（4）尿素分解试验（5）枸橼酸盐利用试验细菌的合成代谢产物细菌利用分解代谢中的产物和能量不断合成菌体自身成分，同时还合成一些在医学上具有重要意义的代谢产物。
热原质(pyrogen)或称致热原：是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。
产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，热原质即其细，胞壁的脂多糖。
毒素与侵袭性酶：细菌产生外毒素和内毒素两类毒素，在细菌致病作用中甚为重要。
外毒素(exotoxin)是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素(endotoxin)是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，当菌体死亡崩解后游离出来。
外毒素毒性强于内毒素。
色素：某些细菌能产生不同颜色的色素，有助于鉴别细菌。
细菌的色素有两类，一类为水溶性，能弥散到培养基或周围组织。
另一类为脂溶性，不溶于水，只存在于菌体，使菌落显色而培养基颜色不变。
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，称为抗生素。
抗生素大多由放线菌和真菌产生，细菌产生的少，只有多粘菌素(polymyxin)、杆菌肽(bacitracin)等。
细菌素：某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质称为细菌素(bactericin)。
细菌素与抗生素不同的是作用范围狭窄，仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。
维生素：细菌能合成某些维生素除供自身需要外，还能分泌至周围环境中。
细菌的合成代谢产物
第三节 细菌新陈代谢
一、细菌的分解代谢产物 （一）碳水化合物代谢试验 1. 糖类发酵试验
糖
丙酮酸
CO2 + H2O + ATP
混合酸（+ CO2 ） （产酸产气）
25
第三节 细菌新陈代谢产物 一、细菌的分解代谢产物
（二）蛋白质和氨基酸代谢试验
蛋白质
含硫氨基酸
H2S + 醋酸铅或硫酸亚铁
氨基酸
色氨酸 色氨酸酶
革兰氏染色的意义： 鉴别细菌 G+和G 选择药物 大多数G+对青霉素、红霉素、头孢菌素等抗生 素敏感。大多数G-对链霉素、氯霉素、庆大霉素等抗生素敏感 与致病性有关 G+ 外毒素
G- 内毒素
第二节 细菌的生长繁殖与人工培养
一、细菌的生长繁殖 （一）细菌生长繁殖的条件
1. 营养物质
水
水分
1、繁殖方式：二分裂方式
2、繁殖速度：15~20分钟/一代
3、细菌的生长曲线
细
菌
数
目
的
对
2
数 1
4 3
细菌总数
5 1 2 迟缓期 2 3 对数生长期 3 4 稳定期 4 5 衰退期
培养时间
二、细菌的人工培养 （一）培养基及其种类
培养基：人工配制的适合细菌繁殖的营养基质
按物理性状分
液体培养基 固体培养基 半固体培养基
可鉴别细菌 两种以上的染料
1）革兰氏染色法 2）抗酸染色法 3）特殊染色 法
革兰染色法（Gram染色）
染液组成： 结晶紫染液、卢戈碘液、95％乙醇、稀释复红 染色方法： 涂片—干燥—固定
结晶紫 1分钟 卢戈碘液 1分钟 95％乙醇 30S～1min 稀释复红
第三章 微生物的营养与代谢
3.鉴别培养基
根据微生物的代谢特点，通过指示剂的显
色反应用以鉴别不同微生物的培养基。
第二节 微生物酶
生化反应多数是在特定酶的参与下进行的 酶促反应。具有很强的催化活性和高度专一性， 称为生物催化剂。酶的主要成分是蛋白质，结 构有两种：
单纯蛋白酶：单成分酶，它本身就是具有
催化活力的蛋白质。
结合蛋白酶：双成分酶，由蛋白质和非蛋
最好的能源为葡萄糖，其他糖类代谢产生
能量的速度慢。发酵工业选用玉米粉、米糠、
麦麸、马铃薯、甘薯和野生淀粉，作为廉价碳 源。
（二）氮源 氮源：能提供微生物细胞组成成分或代谢 产物中的氮素来源的营养物质。 合成氨基酸和碱基，进而合成蛋白质、核 酸等细胞成分。地球氮循环从微生物固氮作用 开始。发酵工业中常用鱼粉、血粉、蚕蛹粉、 豆饼粉和花生饼粉。
质的膜囊，膜囊游离于细胞质中。专一性不强，
摄取物质被胞内酶逐步分解。
胞吐作用 胞吞作用
胞饮作用
四、培养基
培养基：人工配制适合微生物生长、繁殖
和积累代谢产物所需要的营养基质。根据不同
微生物的营养要求，加入适当种类和数量的营
养物，注意碳氮比、酸碱度、氧化还原电位。
（一）根据成分划分
1.天然培养基
解酶在细胞质中；呼吸酶在中间体上或线粒体
上；蛋白合成酶在核蛋白体上。
三、微生物酶在食品工业中的应用
动植物蛋白酶水解生产蛋白肽；烘焙工业
中对淀粉和蛋白质改良；果胶酶澄清果汁。
Better dough makes better bread
For bigger, better-looking baked goods
兼性寄生：既能在活生物体上生活，又能
在死的有机残体上生长。
细菌代谢的名词解释
细菌代谢的名词解释细菌代谢是细菌在生命过程中产生能量和所需物质的过程，通过代谢，细菌能够生长、繁殖和适应不同环境。
细菌代谢可以分为两个主要方面：能源代谢和物质代谢。
一、能源代谢1. 好氧呼吸：好氧细菌需要氧气进行呼吸代谢。
在有氧条件下，细菌将有机物氧化为二氧化碳和水，同时产生大量的能量。
这种代谢方式被广泛应用于细菌的生长和能量供应过程中。
2. 厌氧呼吸：厌氧细菌在缺氧的环境中进行呼吸代谢。
这些细菌能够利用无机物质，如硝酸盐、硫酸盐或二氧化碳等，作为电子给体代谢生成能量。
这种代谢方式广泛存在于水体和土壤中的厌氧环境中。
3. 发酵：发酵代谢是一种少量氧气的存在下进行的代谢过程。
细菌通过将有机物质分解为较简单的形式并产生能量来进行生长。
发酵代谢不依赖于外部电子受体，因此被认为是一种较原始的代谢方式。
二、物质代谢1. 合成代谢：细菌利用外源性或内源性底物，合成DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的过程被称为合成代谢。
通过这种代谢方式，细菌能够在有限的资源条件下合成所需的物质，以维持其正常生理功能和生长。
2. 分解代谢：分解代谢是指细菌将复杂的有机分子分解为较简单的形式，并释放出能量。
通过这种代谢方式，细菌能够从周围环境中获取所需的营养物质，并将其转化为可利用的形式。
3. 脱氮代谢：脱氮代谢是一种细菌通过还原过程去除或减少有机或无机氮化合物，从而影响环境氮元素的循环过程。
细菌通过脱氮代谢从氮化合物中释放出氮气，同时产生能量。
4. 脱硝代谢：脱硝代谢是细菌将硝酸盐或亚硝酸盐转化为氮气的过程。
这种代谢方式被广泛应用于水体和土壤中的硝酸盐去除和废水处理等环境工程中。
总结起来，细菌代谢是细菌在生命过程中生成能量和所需物质的重要过程。
通过能源代谢，细菌能够利用不同的代谢方式，根据环境氧气含量进行呼吸代谢。
同时，在物质代谢方面，细菌通过合成和分解代谢方式，合理利用外源性和内源性底物，维持其正常的生理功能和生长。
此外，细菌还通过脱氮和脱硝代谢等过程影响环境氮元素的循环。
细菌生长繁殖
糖发酵试验、甲基红试验、VP试验等
蛋白质类分解试验
硫化氢试验、靛基质试验等
其他类型试验
枸橼酸盐利用试验、触酶试 验、尿素酶试验等
大肠杆菌和产气杆菌生化特性比较
菌大 肠 杆
菌产 气 杆
靛基质 MR
大肠杆菌 +
+
产气杆菌
-
-
VP 枸橼酸盐
-
-
+
+
细菌生长繁殖的条件
营养物质 温度 PH 渗透压 气体
碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、 糖类、纤维素、有机酸等,能量来自 有机物氧化过程中放出的化学能
大部分病原菌
细菌摄取营养的方式
单纯扩散 促进扩散 主动修饰：如磷酸转 移酶系统参与的 葡萄糖磷酸化
细菌的酶
依存在的部位分
胞内酶：细胞内发挥
细菌的繁殖方式和速度
繁殖方式：二分裂式。 繁殖速度：适宜条件下，大多数细菌每
20~30min繁殖一代。而结核分枝杆菌繁殖一代则需 要15~18h。
细菌在人工培养基中的生长符合生 长曲线。
小结
生长曲线是依据在体外人工培养条件下细菌的繁殖速 度绘制的，在动物体内的细菌繁殖速度规律不符合生 长曲线。
细菌生长繁殖
内容
细菌的新陈代谢 细菌的生长繁殖 细菌的人工培养
细菌的化学组成
水(70%～90%)
结合水 游离水
无机物
固形物(10%～30%) 有机物
蛋白质：占固形物的
５０～８０％
核酸
糖类 脂类 其他有机物
细菌的新陈代谢
细菌生长繁殖所需要的营养物质 细菌的营养类型 细菌摄取营养的方式 细菌的酶 细菌的呼吸 细菌的代谢产物及生化试验
兽医微生物学课件- 细菌的生长繁殖与生态
3、稳定期
此时因营养的消耗、代谢
产物的蓄积等，细菌繁殖速度下降，死亡
数逐步上升，新繁殖的活菌数与死菌数大
致平衡。该朔细菌的形态及生理性状常有
改变，革兰氏阳性菌此时可染成阴性。毒
素等代谢产物大多此时产生。大肠杆菌的
稳定期持续约8h。
4、衰亡期
细菌开始大量死亡，死菌
数超过活菌数。如不移植到新的培养基，
主要有：维生素B族化合物 (血液、酵母浸膏中常 含 有生长因子物质)、氨基酸、嘌呤及嘧啶等。
一、培养基及其种类
培养基：指用人工合成的方法，根据
细菌的营养要求制备的细菌营养制品， 用于微生物分离培养、传代保存菌种、 鉴别、制造菌苗或生物制剂等。
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
1、迟缓期 是细菌来到新环境的一个 适应过程。此时菌体增大，代谢活跃。
2、对数期 细菌此时生长迅速，以恒 定速度进行分裂繁殖，活菌数以几何级数 增长，达到顶峰，生长曲线接近一条斜的 直线。一般而言，该期的病原菌致病力最 强，其形态、染色特性及生理活性均较典 型，对抗菌药物等的作用较为敏感。大肠 杆菌的对数期可持续6～10h。
基础培养基
按培养基的营养组成来分：
1、基础培养基
含有多数细菌生长繁殖所需要的基本营养 成分，常用新鲜牛肉浸膏，加入适量的蛋白胨、 NaCl、磷酸盐，调节pH至7.2—7.6即可。
高三生物细菌总结知识点
高三生物细菌总结知识点在高中生物学课程中，细菌是一个重要的研究对象。
细菌是一类微生物，常见于我们周围的环境中，它们以其独特的形态和功能引起了科学家们的广泛关注。
下面，我将为大家总结一些高三生物学课程中与细菌相关的知识点。
一、细菌的分类：细菌按照形态特征可以分为球菌、杆菌和弯曲菌。
球菌具有圆形形态，例如葡萄球菌；杆菌则具有长条形状，例如大肠杆菌；而弯曲菌则具有弯曲的形态，例如弯曲杆菌。
根据细菌的营养方式，可以将其分为自养细菌和异养细菌。
自养细菌可以利用无机物合成有机物，例如光合细菌可以利用光合作用产生有机物。
而异养细菌则需要从外界获得有机物作为营养来源。
二、细菌的繁殖与生长：细菌具有非常快速的繁殖能力，通过分裂的方式进行繁殖。
具体来说，细菌在适宜的环境条件下，可以在短时间内不断分裂，形成一个庞大的细菌群体。
细菌的生长周期可以分为潜伏期、指数增长期和平台期。
潜伏期是指细菌适应环境的阶段，此时细菌数量增长缓慢；指数增长期是指细菌数量迅速增加的阶段；而平台期则是指细菌数量趋于稳定的阶段。
三、细菌的代谢活动：细菌可以通过代谢活动获得能量和合成物质。
这些活动包括呼吸作用、发酵作用和光合作用。
呼吸作用是细菌从有机物中释放能量的过程。
细菌可以利用有机物或无机物进行呼吸作用，产生能量和水。
发酵作用则是在没有氧气的情况下进行的代谢过程，通过产酸或产气等方式产生能量。
光合作用只存在于光合细菌中，它利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
四、细菌与人类的关系：细菌在人类的生活中起到了重要的作用。
一方面，细菌可以作为致病菌引起人类疾病。
例如，葡萄球菌引起的疖病、大肠杆菌引起的肠胃炎等。
另一方面，细菌也可以被利用来制药和食品工业中。
例如，乳酸菌可以用于制作酸奶等乳制品，产生抗生素的细菌可以用于制药等。
五、细菌的耐药性问题：细菌的耐药性是一个全球性的问题。
由于滥用抗生素，一些细菌产生了耐药性，导致在临床上使用抗生素治疗感染疾病越来越困难。
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第三章细菌的繁殖与代谢
细菌具有独立的生命活动能力，可从外界环境中摄取营养物质，获得能量，具有代谢（Metabolism）旺盛、繁殖（Multiplication）迅速的特点。
细菌代谢过程中，可产生多种对人类的生活及医字实践有重要意义的代谢产物。
第一节细菌的营养
细菌从周围环境中吸收作为代谢活动所必需的有机或无机化合物称为营养物质。
一种物质可否作为细菌的营养物质，决定于两个因素：①该物质能否经一定的方式进入细胞；②细菌是否具有相应的酶，使进入细胞的物质用于细菌的新陈代谢。
细菌的营养物质有两方面作用：①用于组成细菌细胞的各种成分；②供给细菌新陈代谢中所需能量。
一、细菌的营养物质
各类细菌对营养物质的要求差别很大。
包括水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
其主要营养元素及其生理功能见表1。
表3-1 细菌的主要营养元素及功能
1．水：细菌湿重的80～90%为水。
细菌代谢过程中所有的化学反应、营养的吸收和渗透、分泌、排泄均需有水才能进行。
2．碳源：各种无机或有机的含碳化合物（CO2、碳酸盐、糖、脂肪等）都能被细菌吸收利用，作为合成菌体所必需的原料，同时也作为细菌代谢的主要能量来源。
致病性细菌主要从糖类中获得碳，己糖是组成细菌内多糖的基本成分，戊糖参与细菌核酸组成。
3．氮源：从分子态氮到夏杂的含氮化合物都可被不同的细菌利用。
但多数病原菌是利用有机氮化物如氨基酸、蛋白胨作为氮源。
少数细菌（如固氮菌）能以空气中的游离氮或无机氮如硝酸盐、铵盐等为氮源，主要用于合成菌体细胞质及其他结构成分。
4．无机盐：钾、钠、钙、镁、硫、磷、铁、锰、锌、钴、铜、钼等是细菌生长代谢中所需的无机盐成份。
除磷、钾、钠、镁、硫、铁需要量较多外，其他只需微量。
各类无机盐的作用为：①构成菌体成份；②调节菌体内外渗透压；③促进酶的活性或作为某些辅酶组分；④某些元素素与细菌的生长繁殖及致病作用密切相关。
如白喉杆菌产毒株其毒素产量明显受培养基中铁含量的影响。
培养基中铁浓度降至7mg/L时，可显著增加毒素的产量，故在培养产毒株白喉杆菌PW2制备类毒素的生产中，多采用含铁很少的培养基，其毒素产量可达细菌产生蛋白量的5%以上，约占细菌外分泌总蛋白的75%以上，使培养基含毒素量达500ug/L 研究认为低铁可影响细胞壁的通透性，利于毒素释放。
亦有人认为宿主含铁蛋白可抑制白喉毒素基因，故低铁时可导致白喉毒素产量增高。
5．生长因子：很多细菌在其生长过程中还必需一些自身不能合成的化合物质，称为生长因子（Growth factor）。
生长因子必须从外界得以补充，其中包括维生素、某些氨基酸、脂类、嘌呤、嘧啶等。
各种细菌对生长因子的要求不同，如大肠杆菌很少需要生长因子，而有些细菌如肺炎球菌则需要胱氨酸、谷氨酸、色氨酸、天冬酰胺、核黄素、腺嘌呤、尿嘧啶、泛酸、胆碱等多种生长因子。
致病菌合成能力差，生长繁殖过程必需供复杂的营养物质以使其获得相应的生长因子。
有些生长因子仅为少数细菌所需，如流行性感冒杆菌需V、X两种因子，而金黄色葡萄球菌生长过程可合成较多的V 因子。
二、营养物质的吸收与运转
细菌的细胞膜具有选择性透过物质的作用，这对保证细菌有一个稳定的内在环境及在生长过程中不断获得各类营养物质十分重要。
水及小分子溶质可经过半透膜性质的细胞壁及细胞膜进入菌体。
大分子的营养物质如蛋白质、多糖和脂类必须在细菌分泌的胞外酶（Exoenzyme）作用下，分解为小分子可溶性物质后才被吸收。
营养物质进入菌体的方式有：易化扩散、主动运转及基团移位。
1．易化扩散（Facilitated diffusion）:又称简单扩散。
物质进入菌体仅以该物质在菌体内外之浓度差而透入，为一种不需能量的被动吸收。
2．主动运转（Active transport）:又称主动吸收。
其特点为：①物质可逆浓度梯度由低浓度向高浓度转运；②需要能量（可由细胞膜上的呼吸链供给）。
大多数营养物质靠主动吸收。
当环境中细菌所需营养物质的浓度仅为菌体的千分之一，甚至更低时，靠主动吸收的方式，细菌仍能获得其物质。
主动吸收主要由菌体细胞膜内的镶嵌蛋白一透性酶（Permease）完成的。
透性酶在胞膜内运转，与特定营养物质可逆性结合，起到膜内外物质转运载体的作用。
透性酶在胞膜外与营养物质高亲和力牢固结合，在能量供给的条件下，逆浓度差将物质转运到菌体内，经变构及其他尚不明确的机制，使营养物质从透性酶上解离下来，释入胞质。
透性酶又可转至菌体胞膜外面重复运转物质。
3．基团移位（Group translocation）:细菌对糖的吸收和积累，需要磷酸转运系统，即转运过程中必须磷酰化，这种物质运转方式称基团移位。
该过程中细胞外的糖类在细胞膜上与胞内的磷酸烯醇丙酮酸盐结合，在胞内酶作用下被磷酸化进入胞内。
经过基团移位而磷酸化的糖类，不能再透出菌体。
所以，菌体内积聚的糖的浓度远远高于胞外。