细菌的生理特性

3. 主动运输
与促进扩散一样，需要特异性的载体 蛋白，能将特异性溶质逆浓度梯度“泵” 入细胞，因此需要能量。
动画演示
4. 基团转位
需要载体蛋白，需要能量。 两个突出特点:
(1)转运过程中物质发生了化学变化； (2)主要存在于厌氧菌和兼性厌氧菌中。
四种运输营养物质方式的比较
比较项目
特异载体蛋白 运输速度 物质运输方向 胞内外浓度 运输分子 能量消耗 运输后物质结构
细胞包膜 还原能
能量
代谢前体
脂肪酸（约8种） 糖（约25种）
氨基酸（约20种） 核酸（约8种）
脂 脂多糖 糖原 肽聚糖
蛋白质 RNA DNA
包含物
包膜 鞭毛 菌毛 胞浆液 核糖体
核苷酸
进入
摄取 生物合成
聚合作用
组装
图2-1 细菌细胞的代谢过程示意图（据Ryan等）
一、物质摄取
1. 单纯扩散(被动扩散) 最简单的方式
细菌在固体培养基中的生长情况
光滑型菌落
粗糙型菌落 粘液型菌落
细菌在半固体培养基中的生长情况
1、பைடு நூலகம்：有动力 2：无动力
细菌在液体培养基中的生长情况
菌膜
对照
菌沉淀
均匀浑浊
(三)按功能的差异
1.鉴别培养基:在培养基中加入特定底物，观察细菌在其生长后分解底
物如何，从而鉴别细菌。
2.选择培养基:在培养基中加入某种化学物质，使之抑制一类细菌生长，
(1)代谢活跃，合成并积累所需酶系统 ; (2) RNA含量明显增多，但DNA的量无变化; (3)细菌数并不增加
2. 对数期（logarithmic phase）
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。
(四) 组装
细菌细胞结构的组装有两种方式：
自我组装（self-assembly）: 自我组装可在体外试
管内完成，鞭毛及核糖体即采用此种方式。
指导组装（guided assembly）: 细菌表面膜结构
则只能依赖指导组装来完成。
第二节 细菌的生长繁殖
一、细菌个体的生长繁殖
世代时间:一个菌体分裂为两个菌体所需的时间 。
特点: (1)靠浓度差转运； (2)不需能量； (3)无选择性； (4)速度慢
动画演示
2 .促进扩散:某些物质与位于细胞膜的特异性的载体蛋
白相结合，而后被转运至细胞内，这一过程具有特异性和 选择性，不需要能量。 与单纯扩散基本相似，但有两点不同:
（1）在促进扩散中有膜载体蛋白参加，膜上的载体蛋白具 有高度专一性
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
无 慢 由浓至稀 相等 无特异性 不需要 不变
有 快 由浓至稀 相等 特异性 不需要 不变
有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 不变
有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 改变
二、生物合成
1. 作为鉴别细菌的主要措施 2. 极少数的细菌生物合成环节可被药物影响，
3.稳定期（stationary phase）
新繁殖的活菌数与死菌数大致平衡 ，营养的消 耗、代 谢产物的蓄积等。
4.衰亡期（decline phase）
死菌数超过活菌数,如不移植到新的培养基，最终可全部 死亡，此期细菌的菌体变形或自溶，染色不典型，难以进 行鉴定 。
第三节 细菌的人工培养
培养基（culture medium）
一般20-30min。
二、细菌群体的生长繁殖
生长曲线（growth curve ）：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，可发 现其生长过程具有规律性。以时间为横坐标，以活菌数的 对数为纵坐标，可得出一条生长曲线。
液体培养细菌的生长曲线
1.迟缓期（lag phase）
细菌来到新环境的一个适应过程。 特点：
（2）促进扩散的转运速度率比单纯扩散快得多，因而是 微生物吸收营养物质的主要方式之一。
动画演示
H2O，O2， CO2 甘油
乳糖
半乳糖
葡萄糖
甘油转运 蛋白
乳糖透性酶
半乳糖 结合蛋白
半乳糖 转运蛋白
酶Ⅱ
H2O，O2， CO2
甘油
乳糖
半乳糖
6磷酸葡萄糖
图2-2 细菌物质摄的各种方式（据Ryan） Pc：磷酸，HPr：含组氨酸的磷酸载体蛋白
例如磺胺类药物干扰了细菌所需的叶酸的生物 合成，因此被广泛用作抑菌药。
三、聚合作用
(一)DNA复制
半保留（semiconservative）复制：
其DNA双链解离，其中一条链作为母板合成 互补链，另一条链则沿相反方向复制，最后由 酶连接成完成DNA链.
(二) 转 录
DNA分子所储蒇的蛋白质遗传信息，必须转变 成信使RNA，才能到达蛋白质加工厂——核糖 体，把信使RNA所带来的信息翻译成蛋白质。
是人工配制的基质，含有细菌生长繁殖 必需的营养物质。培养基制成后，通常都要 经灭菌处理。
培养基的分类
(一)按营养组成的差异
1.基础培养基 : 基本营养成分 2.营养培养基 : 在基础培养基中添加一些其它营养物质，如葡萄
糖、血液、血清、生长因子等
普通培养基
血液培养基
(二)按状态的差异
1.固体培养基 : 1.5%~2%琼脂，用于细菌分离纯化。 2.半固体培养基: 0.5%琼脂，作穿刺试验.。 3.液体培养 : 扩增纯培养的菌体。
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
(三) 翻译
tRNA转运aa至核糖体上,aa根据mRNA上的密码子与 核糖体结合并聚合成多肽,tRNA释放出aa后,自身也从 核糖体上脱落,并进入下一轮循环。
多种抗生素以细菌翻译过程有抑制作用，氯霉素、林可 霉素和红霉素等抑制核糖体大亚基。
四环素、链霉素和壮观霉素等抑制小亚基。
而有利于另一类细菌生长，从而将后者选择出来。
3.厌氧培养基:专供厌氧菌的分离、培养和鉴别用. 将普通培养基放在无
氧环境中培养，或者使培养基本身成为无氧的环境。
麦康凯琼脂培养基：A. 发酵乳糖；B. 不发酵乳糖
第一节 细菌细胞的代谢过程
细菌与真核生物新陈代谢的主要区别：
1.细菌生长和繁殖速度快 2.利用各种化合物作为能源的能力强 3.营养需求多种多样 4 .可利用非常流水线合成大分子物质 5.细菌能产生特殊物质
细菌细胞的代谢过程
物质摄取
生物合成
聚合作用
组装
PO43碳源 SO42NH3
PO43碳源 SO42NH3