第二章細菌的生理

細菌的生理活動包括攝取和合成營養物質，進行新陳代謝及生長繁殖。第一節細菌的理化性狀第二節細菌的營養與生長繁殖第三節細菌的新陳代謝和能量轉換第四節細菌的人工培養第五節細菌的分類整理課件一、細菌的理化性狀細菌的化學組成：水、無機鹽、蛋白質、糖類、脂質和核酸等。細菌的物理性狀：

光學性質——細菌為半透明體。帶電現象——均帶負電。其帶電現象與染色反應、凝集反應、抑菌和殺菌作用等密切相關。半透性——細菌的細胞壁和細胞膜都有半透性。滲透壓——菌體內為高滲透壓。整理課件營養物質水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子酸堿度(pH)最適生長pH溫度噬冷菌；噬溫菌，嗜熱菌滲透壓少數為嗜鹽菌氣體環境專性厭氧菌(obligateanaerobe)：

兼性厭氧菌(facultativeanaerobe)：大多數病原菌

微需氧菌（microaerophilicbacterium）專性需氧菌（obligateaerobe）：

細菌的營養與生長因素整理課件細菌攝取營養物質的機制被動擴散主動轉運系統

1.ABC(ATPbindingcarrier)轉運

2.離子偶聯轉運

3.基團轉移4.特異性轉運整理課件二、細菌的營養與生長繁殖根據細菌所利用的能源和碳源的不同，將細菌分為兩大營養類型——自養菌和異養菌。自養菌(autotroph)：以簡單的無機物為原料，合成菌體成分。異養菌(heterotroph)：以多種有機物為原料，合成菌體成分并獲得能量。所有的病原菌都是異養菌。整理課件為什么厭氧菌在有氧情況下不能生長？原因：1.缺乏氧化還原電勢高的酶；2.缺乏分解有毒基團的酶。整理課件細菌的生長細菌個體的生長

以簡單的二分裂方式進行繁殖。代時(generationtime)。普通細菌繁殖一代所需時間約20-30min，

但少數細菌時間較長，如結核分枝桿菌代時為18小時。細菌群體的生長（生長曲線）

整理課件

細菌生長曲線（growthcurve）

遲緩期對數期穩定期衰亡期24h18h整理課件

細菌生長曲線的醫學意義研究細菌形態等生物學性狀應選：

期，即培養約

小時，觀察芽胞，獲得外毒素、抗生素應選：

期，即培養

小時。整理課件是指分解代謝和合成代謝的總和代謝過程以胞外酶水解外界的營養物開始底物分解和轉化為能量的過程為分解代謝產生的能量和少數幾種前體用于細胞組分的合成為合成代謝能量代謝的基本生化反應時生物氧化有發酵、需氧呼吸、厭氧呼吸等的不同三、細菌的新陳代謝整理課件（一）分解代謝產物和細菌的生化反應糖發酵試驗VP試驗甲基紅試驗枸櫞酸鹽利用試驗吲哚試驗硫化氫試驗二、細菌的代謝產物整理課件糖發酵試驗不同的細菌分解糖的能力和代謝產物不同。

1對照，沒有接種細菌

123452產酸3產酸產氣4，5不分解糖，不產酸酸堿指示劑酚紅——遇酸變黃整理課件大腸桿菌產氣桿菌分解葡萄糖產酸產氣丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸二乙酰堿性環境氧化胍基紅色化合物（VP試驗陽性）產氣桿菌大腸桿菌VP試驗（VP試驗陰性）整理課件陰性陽性大腸桿菌：－產氣桿菌：＋VP試驗整理課件大腸桿菌產氣桿菌分解葡萄糖產酸產氣丙酮酸乙酰甲基甲醇甲酸、乙酸產氣桿菌大腸桿菌產氣桿菌使丙酮酸脫羧，形成中間產物，培養液pH≥，指示劑甲基紅呈黃色（－）；大腸桿菌分解葡萄糖產生丙酮酸，甲酸等，培養液，指示劑甲基紅紅色（＋）。甲基紅試驗整理課件甲基紅試驗大腸桿菌：＋產氣桿菌：－陽性陰性對照整理課件枸櫞酸鹽利用試驗大腸桿菌：－產氣桿菌：＋有些細菌能分解培養基中的枸櫞酸鹽，作為唯一的碳源生成碳酸鹽，使培養基變堿性，由綠色變深藍色。整理課件陽性吲哚試驗大腸桿菌：＋產氣桿菌：－大腸桿菌，變形桿菌等含有色氨酸酶，分解培養基中的色氨酸產生靛基質（吲哚，無色）。加入對二甲基氨基苯甲醛生成玫瑰色吲哚（紅色）。整理課件H2S試驗變形桿菌等能分解胱氨酸，產生硫化氫與培養基中的醋酸鉛或硫酸亞鐵作用，生成硫化鉛或硫化鐵（黑色）

。整理課件IMViC試驗：吲哚試驗甲基紅試驗V－P試驗枸櫞酸鹽利用試驗大腸桿菌：＋＋－－產氣桿菌：－－＋＋整理課件熱原質(pyrogen)毒素與侵襲性酶（toxinsandinvasiveenzymes）色素

(pigments)抗生素

(antibiotics)細菌素

(bacteriocins)維生素

(vitamin)（二）合成代謝產物整理課件化學成分：脂多糖特點：耐高溫（121℃不被破壞，

180℃4h、250℃45min被破壞）2006年7月，青海省藥品不良反應監測中心發現患者使用“欣弗”后出現嚴重的不良反應癥狀——

安徽華源違反規定生產，未按批準的工藝參數去除熱原質。熱原質（pyrogen）

如何去除熱原質？蒸餾、吸附；防止污染。整理課件毒素與侵襲性酶：革蘭陰性菌細胞壁的脂多糖，其毒性存在于類脂A的部分，當菌體裂解后釋放出來，故稱內毒素。革蘭陽性和少數革蘭陰性菌在代謝過程當中，可以分泌有毒的蛋白質，稱為外毒素。某些細菌還能產生侵襲性的酶，損傷機體組織，促進細菌侵襲擴散，如鏈球菌的透明質酸酶。整理課件色素：水溶性色素和脂溶性色素。抗生素：某些微生物代謝過程中產生的能抑制或殺死某些其他微生物或腫瘤細胞的物質。細菌素：某些菌株產生的一類具有抗菌作用的蛋白質。僅對與產生菌有近緣關系的細菌有殺菌作用。維生素：細菌能合成某些維生素除供自身需要外，還能分泌到周圍環境中。抗菌譜廣抗菌譜窄整理課件四、細菌的人工培養(RobertKoch,1843~1910):創用固體培養基，還創用了染色方法和實驗動物感染，為發現多種傳染病的病原菌提供實驗手段。整理課件常用的有分離培養和純培養兩種方法。1.培養細菌的方法整理課件

2.培養基(culturemedium)培養基：是專供微生物生長繁殖使用的混合營養物制品，由人工方法配制而成。按其物理狀態分類：固體培養基、半固體培養基、液體培養基。按其營養組成和用途分類：基礎培養基、營養培

養基、選擇培養基、鑒別培養基、厭氧培養基。整理課件固體培養基斜面半固體培養基平板液體培養基整理課件整理課件

厭氧箱厭氧袋整理課件3.細菌在固體培養基中的生長情況光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落整理課件4.細菌在液體培養基中的生長情況菌膜菌沉淀均勻渾濁對照整理課件5.細菌在半固體培養基中的生長情況1：有動力2：無動力3：對照管整理課件整理課件消毒滅菌常用術語滅菌（sterilization）：殺滅物體上所有微生物的方法。消毒（disinfection）：殺死物體上或環境中的病原微生物的方法。防腐（antisepsis）：防止或抑制皮膚表面細菌生長繁殖的方法。清潔（cleaning）：是指通過除去塵埃和一切污穢以減少微生物數量的過程。無菌（asepsis）和無菌操作：無菌是無活菌的意思，多是滅菌的結果。防止細菌進入人體或其它物品的操作技術，稱為無菌操作。整理課件物理消毒滅菌法熱力滅菌法干熱滅菌法焚燒燒灼干烤（160～170℃，2h）紅外線濕熱滅菌法巴氏消毒法煮沸法流動蒸氣消毒法間歇蒸氣滅菌法高壓蒸氣滅菌法121℃,15個大氣壓,20分同一溫度下,濕熱比干熱效果好。用較低溫度殺滅液體中的病原菌或特定微生物，而仍保持物品中所需的不耐熱成分不被破壞的消毒方法。62℃30分或72℃30秒整理課件輻射殺菌法1.紫外線——殺菌原理，波長265～266nm

用途與缺陷2.電離輻射——β、γ射線、X射線、CT3.微波濾過除菌法——濾菌器（）不耐熱血清、空氣、凈水器干燥與低溫抑菌法——冷凍真空干燥保存菌種整理課件濾過除菌法（Filtration）賽氏濾器薄膜濾器整理課件化學消毒滅菌法(外用)常用消毒劑的殺菌機制使菌體蛋白變性或凝固干擾微生物酶系統和影響其代謝損傷細胞膜選擇原則效果好毒力低便宜整理課件消毒劑的主要種類類別作用機制常用種類酚類蛋白變性，細胞膜損傷石炭酸醇類蛋白變性乙醇氧化劑氧化、蛋白沉淀高錳酸鉀、過氧乙酸、碘酒重金屬鹽氧化、蛋白酶變性紅汞、硫柳汞表面活性劑蛋白變性，細胞膜損傷新潔而滅染料干擾氧化、抑制繁殖龍膽紫酸堿類破壞膜、壁，蛋白凝固醋酸、生石灰烷化劑蛋白質、核酸烷基化環氧乙烷整理課件化學消毒劑

高效消毒劑中效消毒劑低效消毒劑繁殖體（不包括結核桿菌）+++繁殖體（包括結核桿菌）++芽胞+整理課件消毒滅菌的應用醫療器械室內空氣皮膚粘膜病人污染物病人排泄物和分泌物環境熟悉醫院內相關物品常用的消毒滅菌方法整理課件影響消毒滅菌效果的因素微生物的種類、數量與物理狀態消毒劑的性質、濃度與作用時間溫度酸堿度有機物

整理課件五、細菌的分類細菌的分類原則上分為：傳統分類和種系分類具體的分類方法有：表型分類分析分類基因型分類揭示細菌進化

16SrRNA在所有生物中都共有，在進化過程中保守穩定，很少發生變異，是目前種系分類的重要依據整理課件五、細菌的分類

1987年Woese在大量16SrRNA序列分析的基礎上，描繪出生物系統發育樹，由古細菌、真細菌和真核細胞共同構三原界（kingdom）。目前國際上最具權威的的細菌分類系統專著是《伯杰氏系統細菌學手冊》它將原核生物分為兩個域，古生菌域和細菌域，后者又分為綱（class）、目(order)、科(family)、屬(genus)、