细菌总论2—细菌的生理学

• 苯丙氨酸脱氨试验
• 枸橼酸盐利用试验
• 七叶苷水解试验

糖发酵试验
葡萄糖 HCOOH
甲酸脱氢酶
CO2 + H2
反应现象
结果描述
酸性变色、 分解糖产酸、 产气 有气泡 酸性变色、 分解糖产酸、 不产气 无气泡 培基不变色 不分解糖

甲基红(methyl red)试验
葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇
2.化学渗透驱使转运系统 3.基团转移
4、细菌生长的影响因素：
(1) 充足的营养物质

基本营养物质：水、无机盐、蛋白、 糖类、核酸等

特殊营养：如X因子和V因子…
(2) 外界渗透压 如腌菜、糖醋蒜、腊肉等
(3) 必要的气体环境

根据是否需要氧分为：
专性需氧菌、 微需氧菌 兼性厌氧菌、 专性厌氧菌
细菌群体生长繁殖--生长曲线图
第三节
细菌的新陈代谢
metabolism of bacteria
细菌代谢显著特点：

代谢旺盛 代谢类型多样化
1、 细菌分解代谢与生化反应
酶的差异导致代谢方式不同，藉此 鉴别细菌。常见生化反应：
• 糖发酵试验 • V-P试验 • 甲基红试验 • 葡萄糖O/F试验 • 吲哚试验 • 硫化氢试验 • 尿素酶试验
（4）维生素
大肠埃希菌：VitB、VitK
（5）抗生素
大多由真菌和放线菌产生，细菌较少
（6）细菌素
仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤
第四节
细菌的人工培养
培养基(culture medium)：由人工方 法配制而成的，专供微生物生长繁殖 使用的混合营养物制品。
一、培养基种类

按用途分： 基础培养基 营养培养基 选择培养基 鉴别培养基 厌氧培养基
大肠杆菌
产气杆菌
2、细菌合成代谢产物




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热原质（pyrogen） 毒素与侵袭性酶 色素 （pigments） 抗生素（antibiotics） 细菌素（bacteriocins） 维生素（vitamin）
（1）热原质(pyrogen)
a) 细菌合成的、可引起人/动物发热反应
的物质，也称致热源。 G－菌LPS
葡萄糖→丙酮酸
PH>5.4 -PH<4.5 +
主要用于区别大肠肝菌和产气肠杆菌

VP (Voges-Proskauer)试验
⑴ 葡萄糖→丙酮酸 → 乙酰甲基甲醇→二乙酰 二乙酰 + 胍基化合物 → 红色化合物 ⑵ 葡萄糖→丙酮酸 × 乙酰甲基甲醇
+
-
主要用于区别
大肠肝菌 产气肠杆菌 +
葡萄糖
丙酮酸
细菌生长曲线各期的特点
生长时期 迟缓期 对数期 稳定期 衰亡期 逐步减少
维持时间
活菌数量
1～4 h
恒定， 增加 很少
8～1 8 h
对数增长
24 h
维持平衡
生长速率
细胞代谢 适用范围
迟缓
非常活跃 培养初期
最大速率
活性高 而且稳定 保存菌种
速率降低
活性稳定
死亡率增加
活性降低, 衰老
形态学典型 产生抗生素 基 本 毒素芽胞 不研究
b) 性质：耐高热、高压蒸气灭菌亦不 被破坏。 c) 吸咐剂／特殊石棉滤板，蒸馏法
（2）毒素与侵袭性酶
内毒素 a) 毒素
G－菌LPS，菌体死亡游 离出来。
多数G＋菌，少数G－菌 外毒素 分泌产生的蛋白质。
b) 侵袭性酶
卵磷脂酶透明质酸酶、链激酶、链道酶等
（3）色素
a) 水溶性色素 eg. 铜绿假单胞菌 b) 脂溶性色素 eg. 金黄色葡萄球菌
医学微生物学
病原生物学教研室
细菌学总论
第二章 细菌的生理学
(Physiology of Bacteria)
第一节 细菌的理化性状
(Physical and Chemical Property of Bacteria)
一、细菌的化学组成

水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、 核酸……

细菌特有成分，肽聚糖、磷壁酸、DAP…
二、细菌的物理性状

半透明体；浊度∝菌浓度 体积小、表面大、代谢旺盛、繁殖快 带负电荷；G＋菌pI2~3；G－菌pI4~5 高渗透压；高浓度营养物质和无机盐。
第二节 细菌的营养与生长繁殖

细菌的营养类型


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细菌的营养物质
影响细菌生长的环境因素

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细菌的生长繁殖
厌氧菌为什么不能在有氧的环境中生长？ a)缺乏氧化还原电势高的呼吸酶 b)缺乏分解有毒氧基团的酶
（4）合适的温度
病原微生物的最适生长温度：35～37℃。 嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌
（5）合适的酸碱度
病原性细菌最适pH为7.0～7.6
特殊如霍乱弧菌、幽门螺旋杆菌…
5、细菌的生长繁殖
二分裂方式(binary fission)为主； 代时(generation time)： 约20~30 min

著作《伯杰氏鉴定细菌学手册》
复习思考题
细菌的生长繁殖需要哪些条件？ 何谓细菌生长曲线？你怎样解释细菌生 长曲线？ 细菌合成代谢和分解代谢各有何特征？ 细菌的各种代谢产物有何医学意义？ 关于细菌的人工培养你知道什么知识？ 鉴别细菌的生化检测试验有哪些？试述 其原理。

无动力
有动力
培养基的用途：

液体培养基：增菌 固体培养基：纯化，增菌 半固体培养基：动力检测，保种
第五节 细菌的分类
界 Kingdom 门 Division 纲 Class 目 Order 科 Family 属 Genus 种 Species(亚种/ 型/株)
一、细菌的分类层次

属（genus）

标准菌株(standard strain)或模式菌株
(type strain）：具有某种细菌典型特
征的菌株。
二、细菌命名法

采用林奈创立的拉丁双名法，每个菌名
由两个拉丁字组成；属名在前,种名在后，
一律采用斜体形式。例如：
金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 结核分枝杆菌 Mycobacterium tuberculosis
性状相近、关系密切的若干菌种组成。

种（species） 细菌分类的基本单位。 同一菌种的各个细菌，虽性状基本相同， 但在某些方面仍有一定差异，差异较明显 的称亚种(subspecies, subsp.)，差异小的则 为型(type)。
菌株 (strain)

对不同来源的同一菌种的细菌称为该
菌的不同菌株(strain)。
氨
酚红变红（＋）

枸橼酸盐利用试验 (citrate utilization)
能否利用枸橼酸盐为C/N源生长；
溴麝香草酚蓝pH<6.0呈黄色，pH>7.6呈蓝色
枸橼酸盐 铵 盐
碳酸盐
氨
培养基pH下降
指示剂变色
培养基变蓝

IMViC试验
M - 甲基红试验 C -枸橼酸盐利用试验
I - 吲哚试验 V - VP试验
（1）水: （3）碳源: （4）氮源:
70-90％，新陈代谢必需
（2）无机盐: 酶、渗透压…
有机物、CO2… 蛋白类、NH3/N2…
（5）生长因子GF：生长必须但不能合成。
如维生素、嘌呤、嘧啶、氨基酸
3、细菌摄取营养物质的机制

被动扩散
简单扩散和易化扩散

主动转运系统
1.依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统
1、细菌的营养类型
(1). 自养菌 (autotrophic bacteria)
化能自养菌 (chemotroph) 光能自养菌 (phototroph)
(2). 异养菌 (heterotrophic bacteria)
腐生菌 (saprophyte)
寄生菌 (parasite)
病原菌都是异养菌
2、细菌的营养物质
正在分裂的细菌
细菌群体的生长规律
1. 迟缓期(lag phase) 2. 对数期(logarithmic phase)
又称指数生长期；生物学性状典型
3. 稳定期(stationary phase) 次级代谢产物在此期产生。 4. 衰亡期(decline phase) 有害代谢物大量积累，活菌数减少。
脱羧基 大量混合酸 乙酰甲基甲醇 二乙酰
V-P试剂
pH降至4.4以下
甲基红试剂
培养基 变红
培养基 变红
葡萄糖发酵形成丙酮酸后的不同代谢途径

吲哚(indole)试验
色氨酸→吲哚
吲哚试剂
玫瑰吲哚
又称靛基质试验；常用于肠道杆菌的鉴定

硫化氢试验
生成黑色PbS或FeS

尿素酶试验
尿素
变形杆菌
（尿素酶）

按性状分： 液体培养基 固体培养基 半固体培养基
二、细菌在培养基中的生长情况
1、在液体培养基中的生长情况：
固体培养基细菌接种图示
2、在固体培养基中的生长情况：
菌落(colony)：单个细菌生长后形成的肉眼 可见的细菌集团。分三型:
光滑型菌落
粘液型菌落
粗糙型菌落
3、在半固体培养基中的生长情况：