病原微生物第2章细菌的生理

三、滤过除菌法（filtration）
[应用范围] 液体除菌——滤菌器仅可除去细菌，不能除去病毒、支原体、 衣原体等微生物。主要用于不耐高温的血清、抗生素、药液等 物质。现代医院的手术室、烧伤病房以及无菌制剂室，已逐步 采用高效滤菌器。
空气除菌——生物洁净技术，通过初、中、高三级高 效分子空气过滤器，除去空气中0.5～5微米的尘埃颗 粒，并采用合理的气流方式来达到空气洁净的目的。 初级过滤：采用塑料泡沫海绵，过滤率50％以下。 中效过滤：采用无纺布，过滤率50％～90％之间。 高效或亚高效过滤：采用超细玻璃滤纸，过滤率 99.95％～99.99％之间。 生物洁净室——凡在送风系统上装有高效或亚高效过 滤系统的房间，统称生物洁净室。
200～300nm时，具有杀菌作用，其中以265～266nm杀菌力最
强，易被DNA吸收。细菌DNA吸收紫外线后，形成二聚体,干扰 DNA的复制与转录, 导致细菌死亡。
[特点] 紫外线穿透力弱，玻璃、尘埃、纸张、水蒸气均能阻
挡紫外线。 [应用范围] 日晒是有效的杀菌方法，用于病人的衣服、被褥、 书报等的灭菌。紫外线仅适用于手术室、婴儿室、烧伤病房、 传染病房和无菌室的空气消毒，亦可用于不耐热物品的表面
基因 工程中的应用
表达重组DNA制备产品
第五节 抑制或杀灭微生物的理化因素
消毒（disinfection） 是指杀死物体上病原微生物， 但不一定能杀死含细菌的芽胞和非病原微生物的方法。 用以消毒的药品称为消毒剂disinfectant）。
灭菌（sterilization） 是指杀灭物体上所有微生物， 包括病原微生物和非病原微生物、细菌的繁殖体和芽 胞的一切方法。
3、温度：病原菌均为嗜温菌即37℃ 4、气体条件：O2或CO2 5、渗透压
根据细菌代谢时对分子氧的需要与否，将细菌分为四类
专性需氧菌：有氧呼吸 微需氧菌：5~10%氧浓度 如：结核分枝杆菌 如：空肠弯曲菌 大多数细菌
兼性厌氧菌：有氧/厌氧呼吸
专性厌氧菌：低氧分压/无氧 如：破伤风梭菌
专性厌氧菌在有氧环境中不能生长的原因
可供机体利用：抗生素、维生素
第四节 细菌的人工培养
一、培养细菌的方法 充足的营养 合适的pH值 适宜的温度 必要的气体条件 适宜的培养基
二、培养基（culture medium）
• 由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使 用的混合营养制品。
基础培养基（basic medium） 按营养组成 和用途分
四、消毒灭菌的应用
（一）医疗器械物品的消毒灭菌
1、高危器械物品：指使用时需进入无菌组织的物品。 如针头、静脉导管等都应灭菌。 2、中危器械物品：指使用时不进入无菌组织但需接 触黏膜的器械。如胃镜、体温计、口腔器械等都 应采用消毒。 3、低危器械物品：指只接触未损伤的皮肤，不进入 无菌组织和不接触黏膜的物品。如治疗盘、便盆 等一般用后清洗、消毒处理即可。 4、快速周转的医疗器械：用瞬时灭菌、消毒剂协同 处理等方法。
不产酸产气产酸＋ 产酸产气⊕
大肠埃希菌发酵葡萄糖⊕，伤寒沙门菌+
2、VP (voges-proskauer) 试验
葡萄糖
产气杆菌
丙酮酸
脱羧
乙酰甲基甲醇（中性） 氧化
二乙酰
与胍基化合 物反应 红色化合物
Hale Waihona Puke （阳性）阳性阴性
3、甲基红（methyl red，M）试验
阴性
阳性
葡萄糖
大肠埃希菌 产气杆菌
丙酮酸（酸性） 脱羧
第二节、细菌的营养与生长繁殖
一、细菌的营养物质 ①水：营养的吸收和代谢需有水才能进行。 ②碳源：合成菌体组分和作为获得能量的主要来源。 ③氮源：主要作为菌体成份的原料。 ④无机盐：提供细菌生长的各种元素。 ⑤生长因子（growth factor）：某些细菌生长必
须的但自身又不能合成，必须由外界供给的物质。如 维生素、某些氨基酸等。
四、干燥与低温抑菌法
二、化学消毒灭菌法
[杀菌机制] ①菌体蛋白质变性或凝固，例如酚类（高浓度）、醇类、 重金属盐类（高浓度）、酸碱类、醛类。 ②干扰细菌的酶系统和代谢，例如某些氧化剂、重金属盐 类（低浓度）与细菌的-SH基结合使有关酶失去活性。
③损伤细菌细胞膜，例如酚类（低浓度），表面活性剂、 脂溶剂等，能降低细菌细胞的表面张力并增加其通透性， 胞外液体内渗，致使细菌破裂。
选择培养基：加入化学抑制剂
鉴别培养基：加入作用底物和指示剂
三、细菌在培养基中的生长情况
在固体培养基中生长情况
在半固体培养基中——检查细菌动力
穿 刺 线 －：穿刺线边缘清楚，
周 围 培 养 基 ＋：穿刺线边缘模糊， 周围培养基混浊
周围培养基澄清
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 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
缺乏氧化还原电势高的呼吸酶，如细胞色素和细胞色素氧 化酶等。
缺乏分解有毒氧基团的酶，如超氧化物歧化酶（SOD）和触酶、 过氧化物酶等。
五、细菌的生长繁殖
（一）细菌个体的生长繁殖：二分裂无性繁殖
代时：繁殖一代所需时间。多数细菌20～30分钟，结核杆菌为
18～20小时。
（二）细菌群体的生长繁殖
迟缓期（lag phase）：为繁殖做准备，是细菌适应新环境的阶段； 对数增长期(logarithmic phase)：细菌以几何数增长，细菌的生物学性状 最典型，是研究细菌的最好时期。 稳定期(stationary phase)：细菌繁殖数与死亡数大致平衡，细菌的外毒 素、抗生素及芽胞在此期产生；
消毒。
2、电磁辐射和微波
原理：电离射线具有较高的能量和穿透力，对微生物有 致死作用。包括高速电子、X射线和γ射线等 机制：细胞分子产生诱发辐射，干扰DNA合成；破坏细胞 膜，损伤酶系统；水分子电离后产生游离基和新分子如 过氧化氢等杀菌。 用途：电离辐射主要用于不耐热的塑料、橡胶制品、药 品和食品的消毒与灭菌。 微波：可穿透玻璃、陶瓷、薄塑料，不能穿过金属表面。 以热效应杀菌。 用途：食品、药杯等消毒
在灭菌温度和时间相同的情况下，以湿热灭 菌法效果为佳
①湿热条件下，菌体吸收水分，使菌体蛋白质易 于凝固变性。 ②湿热蒸气的穿透力比干热空气强、故能较快提 高灭菌物品内部的温度。 ③热蒸气与被灭菌的物品表面接触时气态变为液 态，放出大量潜热，能迅速提高灭菌物品的温度。
二、辐射杀菌法
1、紫外线
[原理] 日光中杀菌的成分主要是紫外线。紫外线的波长在
金黄色葡萄球菌
微球菌
水 溶 性 色 素
绿脓杆菌
细菌合成代谢产物
合成代谢： 利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质
与致病性有关：毒素、侵袭性酶、热原质
外毒素（exotoxin） 内毒素（endotoxin）
主要由G—菌合成的极耐 高温的脂多糖成分，注入 机体能引起发热反应
与细菌鉴定有关：色素、细菌素
1．属于原核细胞型微生物的是 A．红色毛癣菌 B．狂犬病病毒 C．衣氏放线菌 D．朊粒 E．白假丝酵母菌
2．关于革兰阴性菌细胞壁的描述，下列哪项 是错误的 A．肽聚糖含量少 B．特殊组分为为外膜 C．肽聚糖为二维立体结构 D．外膜由脂蛋白、脂质双层和脂多糖组成 E．有五肽交联桥
A.芽胞 B.荚膜 C.鞭毛 D. 异染颗 粒 E.性菌毛 1．与判断消毒灭菌是否彻底的有关的结构是 2．与细菌基因转移有关的结构是 3．赋予细菌以动力的结构是 4 .与细菌抗吞噬作用有关的是
二、化学消毒灭菌法
1、高效消毒剂：可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微
生物。适用于不能耐受热力灭菌，但要进入人体内部的 物品。 1）含氯消毒剂：次氯酸钠、二氯异氰酸尿酸钠、漂白粉等。 2）过氧化物消毒剂：过氧化氢、过氧乙酸、二氧化氯。
3）醛类消毒剂：戊二醛、甲醛
4）环氧乙烷
二、化学消毒灭菌法
2、中效消毒剂：不能杀灭细菌芽胞，但能杀
物理消毒灭菌法
热力灭菌法 辐射杀菌法 滤过除菌法 干燥与低温抑菌法
化学消毒灭菌法
化学消毒灭菌法是用化学药品进行消毒灭菌的方法
第二节 消毒灭菌的方法 物理消毒灭菌法
高
高压蒸气灭菌法
灭菌效果最好、最彻底的灭菌方法 [高压蒸气灭菌器] 是一个密闭的蒸锅，锅
内蒸气压力愈大，温度也随之升高.
[温度和时间] 1.05kg/cm2 （103.4KPa）的蒸气压力→温度达 121.3℃，维持15～20分钟后，可杀灭一切细菌芽胞和 微生物，但不能灭活朊粒。 [应用范围] 凡是耐高温又不怕潮湿的物品，如敷料、手术衣、 生理盐水和一般培养基，均可用此法灭菌。
学 习 目 的
1.掌握： （1）细菌生长繁殖的条件、方式与规律。 （2）消毒、灭菌、无菌的概念及应用。 2.熟悉： （1）细菌的代谢产物的种类及其意义。 （2）常用的高压蒸气灭菌法、巴氏消毒法、紫外线杀菌 机理及其应用 3.了解： （1）细菌的理化性状及其意义。 （2）细菌的营养及人工培养方法。 （3）细菌分类与命名的原则。 （4）常用化学消毒剂的作用机制及影响因素。
第一节 细菌的理化性状
一、细菌的化学组成
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
二、细菌的物理性状
• 光学性质——细菌细胞为半透明体
• 细菌表面积大——利于物资交换，故代谢旺盛，繁殖迅速 • 均带负电——G+的pI为2～3， G–为4～5，与染色、凝集有关 • 半透性——细胞壁、膜有半透性 • 高渗透压——革兰阳性菌 20~25大气压 革兰阴性菌 5~6大气压
灭细菌繁殖体、真菌和大多数病毒。
1）含碘消毒剂：碘酊、碘伏，用于皮肤黏膜，体 温计等表面消毒。 2）醇类消毒剂：乙醇、异丙醇，用于医疗护理器 材，皮肤消毒，浸泡体温计等。
二、化学消毒灭菌法 3 、低效消毒剂： 可杀灭多数细菌繁殖
体，但不能杀灭细菌芽胞、结核分枝杆菌 及某些抵抗力较强的真菌和病毒。 1）季铵盐类消毒剂：新洁尔灭 2）氯乙定（洗必泰） 3）高锰酸钾
衰亡期(decline phase)：死菌数大于活菌数，生物学性状发生变异而不典型。
第三节、细菌的新陈代谢
二、细菌的代谢产物
（一）、分解代谢产物和细菌的生化反应
1、糖发酵试验
[原理] 不同的细菌因酶系统不 同，能分解不同的糖； 细菌分解糖后能产酸；
如某些细菌因具有特殊 的解氢酶则进一步分解 酸产气。
无菌（ Asepsis） 不含活菌的意思。防止细菌进入人 体或其他物品的操作技术，称为无菌操作。进行微生物 学实验、外科手术、医疗操作等过程，均需要严格的无 菌操作，以防止污染和感染。 防腐（Antisepsis） 是指防止或抑制微生物生长繁 殖的方法，细菌一般不死亡。同一种化学药品在高浓度 时为消毒剂，低浓度时为防腐剂。 清洁（Cleaning） 是指通过除去尘埃和一切污秽以 减少微生物数量的过程。
增菌培养基（enrichment medium）
选择培养基（selective medium） 鉴别培养基（differential medium） 厌氧培养基（anaerobic medium）
培 养 基
按物理
液体培养基 半固体培养基 固体培养基
性状分
基础培养基：营养肉汤培养基
营养培养基：加入葡萄糖、血液、血清 酵母浸膏等
葡萄糖
丙酮酸
甲基红指示剂变 红（阳性） 甲基红指示 乙酰甲基甲 剂呈橘黄色 醇（中性） （阴性）
5、吲哚（indol，I）试验
[原理]
某些细菌（如大肠埃希菌、变 形杆菌、霍乱弧菌等）能分解 色氨酸产生靛基质（无色） 与对二甲基
氨基苯甲醛作用
玫瑰吲哚（红色）
G-
G+
脂 溶 性 色 素
二、细菌摄取营养物质的机制
方式有被动扩散和主动转运系统 1、被动扩散：营养物质从浓度高向浓度低的一侧扩散，其
驱动力是浓度梯度，不需要提供能量。有简单扩散、易化扩散。
2、主动转运系统：营养物质从浓度低向浓度高的一侧扩散，需
要提供能量。 （1）依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统： （2）化学渗透驱使转运系统：利用膜内外两侧质子或离子浓度差 产生的质子动力或钠动力作为驱使营养物质越膜转移的能量。载体 是电化学离子梯度透性酶。 （3）基团转移：营养物在转运的过程中被磷酸化，并将营养物质 的转运与代谢相结合，更为有效的利用能量。
三、细菌的营养类型
以简单的无机物为 原料，合成菌体成 分，所需能量来自 无机物的氧化。
自养菌 （autotroph）
必须以多种有机 物为原料，合成 菌体成分并获能 量，所有的病原 菌属之。
异养菌 （heterotroph）
四、影响细菌生长的因素
1、营养物质 ①水②碳源③氮源④无机盐⑤生长因子
2、氢离子浓度（PH）：多数病原菌7.2～7.6