3细菌的生理及分布

营养物质
废弃物
合成 分解 能 源
能量
能量与代谢关系
分解代谢产物和细菌的生化反应

糖发酵试验 VP 试验 甲基红试验 枸橼酸盐利用试验


靛基质试验
硫化氢试验

尿素酶试验
1、糖发酵试验
葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、蔗糖 大肠杆菌 伤寒杆菌
+
-
+
+
-
2、M-甲基红（methyl red）实验
1、寄居部位的改变 2、免疫功能下降 3、菌群失调
4 、菌群失调及菌群失调症
-正常菌群中各种细菌数量比例发生大幅度改变
由此出现的不平衡状态，常导致二重感染的出现
二重感染
-长期使用抗菌药物治疗原有感染过程中出现 的一种新感染
四、微生态学
微生态平衡 微生态失调 微生态调整
思考题
1、细菌生长繁殖的条件是什么？如何进行细菌的人工 培养？ 2、简述生长曲线的概念及各期的意义。
一、细菌的理化性状 一）细菌的化学组成
--核酸含量各菌有别，但稳定 G+C%可作分类的依据 含有一些特殊物质（如肽聚糖、DAP、DPA等）
---
---
糖、脂、蛋白质多为复合物且含量各异
二）细菌的Hale Waihona Puke Baidu理性状

细菌为半透明体
体积小但表面积大 具有带电现象 具有半透性

细胞内渗透压高
二、细菌的营养
2）分期及各期特点
Lag phase -- 为分裂作准备 Logarithmic phase -- 性状典型，抗生素敏感 Stationary phase --- 收获代谢产物及芽胞
Decline phase --- 出现多形态的衰退型
四、细菌的人工培养
培养基 culture medium
基础培养基 增菌培养基
缺乏完善的呼吸酶系统
兼性厌氧菌

专性厌氧菌

专性厌O2菌为何在有O2环境中不能生长？
--- 氧化还原电势低，不能利用有氧环境中的营养物质
--- 缺乏超氧化物歧化酶，H2O2酶，过氧化物酶，不能 消除O2-及H2O2的杀菌作用
二）细菌的生长方式和速度
1.个体的繁殖
无性二分裂；速度快
2.群体的繁殖——生长曲线(growth curve) 1）概念
不能利用
+
-

IMViC 试验：
吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸
盐利用（C）四种试验常用于鉴定肠道杆菌
I 大肠埃希菌 产气杆菌 + M + V + iC 试验 +
合成代谢产物及其医学意义
1、毒素 (toxin) 和 酶
外毒素：G+菌生活过程中产生释放的蛋白质
内毒素：G-菌，菌体死亡、崩解释放的脂多糖
5、维生素(vitamin)
如大肠杆菌：B6、B12、K2
6、色素(pigment)
水溶性色素和脂溶性色素两类
一、细菌在自然界中的分布
一、土壤中细菌的分布
--以芽胞菌居多
二、水中细菌的分布 --以消化道传播的病原菌居多
三、空气中细菌的分布 --以呼吸道传播的病原菌居多
二、细菌在正常人体的分布
一）正常菌群(normal flora)及其分布:

三、细菌生长繁殖的规律
一）细菌生长繁殖的条件
充足的营养物质
合适的酸碱度
多数病原菌为7.2～7.6间
适宜的温度
多数病原菌要求370C 一定的气体环境 (CO2、 O2)
渗透压
按细菌对氧的需要分类

专性需氧菌

有完善的呼吸酶系统
微需氧菌

低氧压时生长最好，高时抑制 大多数病原菌

细菌的营养类型 自养菌 autotroph 异养菌 heterotroph
化能异养菌 有机物 光能自养菌 最初 日光 能源 还原态无机物 化能自养菌
通用能源 ATP
细菌生长所需的营养物质
营养物质 碳源 氮源 无机盐 微量元素 生长因子 营养成分 糖类 氨基酸、蛋白质
磷、硫、钾、钠、 钙、镁、铁、钴、 锌、锰、铜等 维生素、氨基酸、 嘌呤、嘧啶、高铁 血红素 、辅酶
葡萄糖→丙酮酸→乙酰甲基甲醇 葡萄糖→丙酮酸 甲基红 甲基红 +
3、靛基质试验
色氨酸 色氨酸酶吲哚（靛基质）
对二甲基氨基苯甲醛
玫瑰吲哚 （红色）
-
4、硫化氢试验
含硫氨基酸
分解
H2S Pb, Fe PbS, FeS（黑色）
2+
2+
5、枸橼酸盐利用（citrate utilization）试验
利用枸橼酸盐生长
侵袭性酶
2、热原质（pyrogen)
G -菌的LPS，致热、耐热
3、抗生素（antibiotics)
---某些微生物在代谢过程中产生的抗生物质
---
能选择抑制或杀死某些微生物
4、细菌素(bactericin)
--具有抗生作用
--- 作用范围狭窄，仅对近缘菌株有效
--- 常用于细菌分型及流行病学调查
肠道 大肠杆菌产气杆菌、变形杆菌、绿服杆菌、葡萄球菌、粪链 尿道 阴道
眼结膜 白色葡萄球菌、干燥杆菌
外耳道 葡萄球菌、类白喉杆菌 绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌
鼻咽腔
人 体 内 正 常 菌 群 的 分 布
阴道
大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌 、非致病性分枝等
葡萄球菌、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等 表皮葡萄球菌 口腔 甲，丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌 奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌 螺旋体、放线菌、白念珠菌
皮肤
葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌 丙酸杆菌、类白喉杆菌、 非致病性分枝杆菌
尿道
白色葡萄球菌、类白喉杆菌、 非致病性分枝杆菌
肠道
大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌 绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌 真菌、乳杆菌，双歧杆菌等
二）正常菌群的生理作用: 1、生物拮抗：
生物屏障作用 － 微菌落及生物膜的屏障及 占位性保护，产生了定植抗力 化学屏障作用 －生物酶及活性肽的杀菌； 抗生素与细菌素的作用； 营养竞争作用
皮肤 葡萄球菌、类自喉杆菌、绿腋杆菌、非致病性分枝杆菌、丙
口腔
酸杆菌、白念珠菌 表皮葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、类 杆菌、梭杆菌
鼻咽 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、乳杆菌
眼结膜 葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌 外耳道 白色葡萄球菌、干燥杆菌
胃
一般无菌 球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、真 细菌、乳杆菌、白念珠菌 白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌 乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白念珠菌
功效作用 合成菌体成分；供给能量 合成菌体成分
合成菌体成分；维持酶活性；参与 能量储存和转运；调节渗透压；某 些元素与致病性有关 补充细菌自身不能合成的有机营养 成分、呼吸辅酶 营养吸收和代谢，作为细胞组分， 维持生物大分子的天然构型
水
细菌摄取营养物质的机制

被动扩散 简单扩散 易化扩散
主动转运系统 依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统 化学渗透驱使转运系统 基团转移
三、机会性感染
1、机会性感染（opportunistic infection） 正常菌群在机体免疫功能低下及发生定位 转移或菌群失调等特定条件下引起的感染 2、机会性致病菌（opportunistic pathogen） 包括来自机体的正常微生物和潜伏的致病 菌，及来自外界的非致病菌和潜在致病菌
3、机会致病菌的感染条件
1、概念： ------分布于正常人体体表及与外界相通的腔道 不同种类和数量 免疫功能正常时，对人体有益无害
健康壮年 粪便涂片
健康青年 粪便涂片
健康 中年 粪便 涂片
肠道的正常菌群
2、分类：
--按生境分为原籍菌与外籍菌
---
按关系分为共生菌与寄生菌
3、分布与组成：
人体常见的正常菌群
部位 主要菌类
选择培养基
鉴别培养基 厌氧培养基
按物理状态分类

液体培养基：快速增菌 固体培养基:分离单菌落；保存菌种 半固体培养基：观察动力
液体培养基
固体斜面培养基
半固体培养基
在培养基中的生长
液体培养基 混浊、沉淀、菌膜
半固体培养基 动力
固体平板
分离菌落colony 纯培养
固体斜面 菌苔
人工培养细菌的用途

医学 感染性疾病的病原学诊断 细菌学研究 生物制品的制备
工农业生产 基因工程中应用


分解代谢 合成代谢

复杂分子
（有机物）
分解代谢酶系 合成代谢酶系
简单分子+ ATP+ [H]
细菌的能量代谢
发酵 有机物为受氢体 呼吸 无机物为受氢体 需氧呼吸 厌氧呼吸
机制
2、营养作用：
-- 影响人体物质代谢、营养转化与合成 -- 主要表现在氮的利用、糖的代谢及维 生素的合成
3、免疫作用：
－－
－－
增强非特异性免疫力
过路菌和外籍菌对免疫器官的刺激
4、抗衰老作用：
产生SOD 消除氧自由基的毒性
5、抑瘤作用：
-机 制 降解肠道中的前致癌物质 激活巨噬细胞，提高其吞噬能力 -双歧杆菌、乳杆菌有此作用。
3、如何利用细菌的分解代谢产物鉴别细菌？
4、简述细菌合成代谢产物在医学上的意义。 5、正常菌群的概念及生理功能如何？什么条件下它转变 为机会性致病菌？
预习：
细菌的感染与致病性