1、 懷化醫(yī)專微生物學(xué)檢驗(yàn) 教案 編號(hào)：42009年下學(xué)期授課教師李爭(zhēng)鳴教研室主任審核簽名李爭(zhēng)鳴教學(xué)課題細(xì)菌的生理課時(shí)授課時(shí)間9月10日月 日 月 日 月 日 月 日 月 日2星期一星期星期星期星期星期授課對(duì)象檢驗(yàn) 專業(yè)班級(jí)15目的要求【掌握】1.細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件； 2.需氧菌、厭氧菌、兼性厭氧菌的概念； 3. 細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的方式、速度、生長(zhǎng)曲線及分期、特點(diǎn)；4.細(xì)菌代謝產(chǎn)物在醫(yī)學(xué)上的意義。【了解】細(xì)菌的化學(xué)組成和物理性狀。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)1.細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件、方式，細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。2.細(xì)菌代謝產(chǎn)物及意義教法與學(xué)法講解，啟發(fā)式教學(xué)課型理論課教學(xué)手段 多媒體教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間分配一、細(xì)菌的化學(xué)組成和物

2、理性狀（15min）二、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)繁殖 （50min）三、細(xì)菌的新陳代謝 （30min）四、課前復(fù)習(xí)和課后小結(jié) （5min）復(fù)習(xí)思考題1、 G+菌和G-菌細(xì)胞壁有什么差異？2、 革蘭染色中為什么G+菌染成紫色，而G-菌染成紅色？參考資料1、張卓然主編 臨床微生物學(xué)與微生物檢驗(yàn)人衛(wèi)出版社 第3版 2006.112、倪語(yǔ)星主編 臨床微生物學(xué)與檢驗(yàn) 人衛(wèi)出版社 第4版， 2007年3、李凡主編 醫(yī)學(xué)微生物學(xué) 人衛(wèi)出版社 第7版 2008.1自評(píng)本次課做到了重點(diǎn)突出，難點(diǎn)講解清楚，使大部分學(xué)生能掌握細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件、方式和速度，同時(shí)熟悉細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律。第二章 細(xì)菌的生理學(xué)及生理學(xué)檢驗(yàn) 細(xì)菌

3、的生理：研究細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用、新陳代謝、生命活動(dòng)規(guī)律、與人類、動(dòng)植物間的相互關(guān)系，有利于疾病的診斷和防治。第一節(jié) 細(xì)菌的化學(xué)組成和物理性狀一、細(xì)菌的化學(xué)組成含有碳、氫、氧、氮、硫、鈉、鉀、鈣、鎂、磷等元素。主要化合物有：水（占菌細(xì)胞重量的80%）、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)（占固體成分的5080%）、糖類、脂類、核酸等，以及細(xì)菌特有的化學(xué)物質(zhì)如：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、二氨基庚二酸等。核酸類型：DNA和RNA兩種。DNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)和胞膜上，RNA主要存在于染色體和質(zhì)粒中。每種細(xì)菌DNA堿基組成中鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）的含量百分比在一定范圍內(nèi)變化不大，且不受菌齡和一般外界環(huán)境的影響，因此可

4、用其作為細(xì)菌分類的重要依據(jù)之一。二、細(xì)菌的主要物理性狀（一）帶電現(xiàn)象細(xì)菌蛋白質(zhì)由許多氨基酸組成，有兩性游離性質(zhì)，其PI為25（革蘭陽(yáng)性菌為PH23，革蘭陰性菌為PH45），在不同PH溶液中帶正電荷或負(fù)電荷。當(dāng)溶液PH等于細(xì)菌的等電點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生酸凝集現(xiàn)象。 NH2氨基酸的結(jié)構(gòu)式：RCH COOH（二）細(xì)菌的光學(xué)性質(zhì)細(xì)菌菌體呈半透明狀態(tài)，光線照射菌體時(shí)，一部分被吸收，一部分發(fā)生散射，故細(xì)菌懸液呈渾濁現(xiàn)象。可用比濁法或光密度計(jì)估計(jì)細(xì)菌的數(shù)量。（三）表面積 比表面積大，如葡萄球菌：直徑為1um，表面積為6萬(wàn)cm2/cm3，一般生物細(xì)胞直徑為1cm，表面積為6cm2/cm3。（四）半透性和滲透壓G+菌：

5、2025大氣壓 G-菌：56大氣壓 在純水中菌體因吸水而脹裂，稱為胞漿壓出； 在高滲透環(huán)境中，菌體水分逸出，胞漿不能生長(zhǎng)繁殖，稱為胞漿分離。第二節(jié) 細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖 一、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng) （一）水：參與細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)的吸收、滲透、分泌、排泄及新陳代謝。 （二）碳源：合成菌體含碳化合物及細(xì)胞壁，能量來(lái)源。（三）氮源：是蛋白質(zhì)、核酸及其他含氮化合物的組成部分。不能提供能量。 （四）無(wú)機(jī)鹽： 無(wú)機(jī)元素：主要元素磷、硫。前者是核酸、高能磷酸化合物和其他含磷化合物必需； 后者是含硫蛋白質(zhì)、酶及其他化合物必需。微量元素鉀、鈉、鎂作用：（1）合成菌體結(jié)構(gòu)成分。 （2）酶的組成部分，維持酶的活性。 （3）參與能量的儲(chǔ)

6、存和轉(zhuǎn)運(yùn)。 （4）調(diào)節(jié)菌體內(nèi)外的滲透壓。 （5）某些元素與細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖和致病作用有關(guān)。（五）生長(zhǎng)因子：某些細(xì)菌需要。主要是B族維生素化合物、氨基酸、嘌呤、嘧啶等，如：X因子及V因子等。常由血液、血清和酵母浸出液提供。二、細(xì)菌的能量來(lái)源 絕大多數(shù)都是通過(guò)生物氧化（呼吸）而獲得能量，少數(shù)菌靠光合作用獲得。 呼吸：為氧化釋放能量的過(guò)程。根據(jù)細(xì)菌在呼吸中最終的氫或電子受體不同分：1、需氧呼吸：以氧作為氫或電子受體，生成水，伴有氧化磷酸化作用。2、無(wú)氧呼吸：以無(wú)機(jī)物（如硝酸鹽、硫酸鹽等）為氫或電子受體。3、發(fā)酵：以有機(jī)物為基質(zhì)，以中間產(chǎn)物為電子受體。 根據(jù)細(xì)菌在生物氧化獲得能量對(duì)氧的需求，將細(xì)菌分四類

7、： 1、專性需氧菌：具有完善的呼吸酶系統(tǒng)，僅能在有氧環(huán)境下生長(zhǎng)2、微需氧菌： 在低氧壓（5%-6%）生長(zhǎng)最好。3、兼性厭氧菌：兼有有氧呼吸和無(wú)氧發(fā)酵兩種功能，但以有氧時(shí)生長(zhǎng)較好。大多數(shù)病原菌屬于此。4、專性厭氧菌：缺乏完善的呼吸酶系統(tǒng)（氧化還原電勢(shì)高的呼吸酶，如：細(xì)胞色素系統(tǒng)和過(guò)氧化物酶類、分解有毒氧基團(tuán)的酶），因此不能進(jìn)行需氧呼吸，只能在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵。三、細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖的條件 （一）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有兩方面作用：用于組成細(xì)菌細(xì)胞的各種成分；供給細(xì)菌新陳代謝中所需能量。 包括：水分 碳源 氮源 無(wú)機(jī)鹽類 生長(zhǎng)因子根據(jù)細(xì)菌所利用的能源和碳源的不同，將細(xì)菌分為兩大營(yíng)養(yǎng)類型 1、自養(yǎng)菌

8、：有完善的酶系統(tǒng)，可利用無(wú)機(jī)化合物（如：碳酸鹽、氨、硝酸鹽），通常 為非致病菌。2、 異養(yǎng)菌：合成能力較差，只利用有機(jī)化合物（如：糖類、蛋白質(zhì)、蛋白胨等）。包括：腐生菌和寄生菌。致病菌屬此。（二）酸堿度 大多病原菌最適PH 7.27.6，細(xì)菌代謝過(guò)程中分解糖產(chǎn)酸，PH下降，影響細(xì)菌生長(zhǎng)，所以培養(yǎng)基中應(yīng)加入緩沖劑，保持PH穩(wěn)定。（三）溫度 大多適宜37細(xì)胞生長(zhǎng)的溫度極限為-790。 各類細(xì)菌對(duì)溫度的要求不同，可分為 嗜冷菌：最適生長(zhǎng)溫度為1020； 嗜溫菌：最適生長(zhǎng)溫度為2040; 嗜熱菌：在高至5660生長(zhǎng)最好。 病原菌均為嗜溫菌，最適溫度為人體的體溫，即37，故實(shí)驗(yàn)室一般采用3537培養(yǎng)細(xì)菌

9、。（四）氣體 指O2和CO2 四、細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律（一）細(xì)菌的繁殖方式二分裂法。（二）細(xì)菌的速度多數(shù)分裂一次2030min，10小時(shí)后可見細(xì)菌集團(tuán)。結(jié)核桿菌需1820h（三）細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線 橫坐標(biāo)：時(shí)間，縱坐標(biāo)：細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)1 遲緩期：（14h）細(xì)菌不分裂，菌數(shù)不增加，但細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)增加。（準(zhǔn)備階段）2 對(duì)數(shù)期（818h）細(xì)菌繁殖迅速，活菌數(shù)呈直線上升。細(xì)菌總數(shù)活菌數(shù)此期細(xì)菌形態(tài)及生理活性較典型，對(duì)環(huán)境因素的作用較敏感。3 穩(wěn)定期因消耗營(yíng)養(yǎng)、有害代謝產(chǎn)物增加及PH變化，繁殖速度下降，繁殖數(shù)死亡數(shù)，活菌數(shù)較穩(wěn)定，芽胞菌形成芽胞。4 衰亡期死菌數(shù)活菌數(shù)，活菌數(shù)減少，細(xì)菌總數(shù)減少。此期菌體變

10、形、自溶。 注意：上述曲線僅在人工培養(yǎng)條件下出現(xiàn)，且受培養(yǎng)基成分、PH、接種菌齡及菌量、溫度等因素影響。 第三節(jié) 細(xì)菌的新陳代謝包括：分解代謝營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)降解為簡(jiǎn)單的化合物，釋放能量（異化過(guò)程）合成代謝將簡(jiǎn)單分子合成為復(fù)雜大分子或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，消耗能量（同化過(guò)程）一、細(xì)菌的酶（一）根據(jù)酶作用的部位分： 1、細(xì)胞外酶：多為水解酶，將復(fù)雜的大分子水解為簡(jiǎn)單的小分子化合物。如蛋白酶、脂酶等。 2、細(xì)胞內(nèi)酶：為細(xì)菌新陳代謝、呼吸所必須，參與催化反應(yīng)。如氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、裂解酶等。（二）根據(jù)酶的產(chǎn)生與外界環(huán)境的關(guān)系分： 1、固有酶：是細(xì)菌固定產(chǎn)生的酶，與環(huán)境無(wú)關(guān)。大多數(shù)酶屬此。 2、誘導(dǎo)酶：環(huán)境中有該酶的基質(zhì)時(shí)迅速增多。如：青霉素金黃色葡萄球菌-內(nèi)酰胺酶。細(xì)菌的酶系統(tǒng)由遺傳性狀決定，因此其代謝過(guò)程和代謝產(chǎn)物不全相同，可用于細(xì)菌的鑒別。二、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物及其醫(yī)學(xué)意義（一）分解代謝產(chǎn)物1、糖類的分解代謝產(chǎn)物： 厭氧菌（發(fā)酵） 有機(jī)酸、醛類、醇類、酮類多糖單糖丙酮酸 需氧菌（經(jīng)三羧循環(huán)）中間代謝產(chǎn)物CO2、H2O、能量2、細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)的分解： 脫氨酶 氨、各種產(chǎn)物蛋白質(zhì)多肽、二肽氨基酸 脫羧酶 胺類、CO23、對(duì)其它物質(zhì)的分解 如：尿素（變形桿菌）、胱氨酸（傷寒沙門菌、變形桿菌