董海艳《医学微生物学》第2章细菌的生理.ppt

第二章第二章 细菌的生理细菌的生理医学微生物学与免疫学教研室 董海艳一、细菌的理化性状一、细菌的理化性状1、细菌的化学组成、细菌的化学组成l l与其他生物细胞与其他生物细胞与其他生物细胞与其他生物细胞 相同的组分：相同的组分：相同的组分：相同的组分：包括包括包括包括l l水：占细胞总重量水：占细胞总重量水：占细胞总重量水：占细胞总重量75%-90%75%-90%75%-90%75%-90%l l有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等l l无机盐：钾、钠、铁、镁、钙等无机盐：钾、钠、铁、镁、钙等无机盐：钾、钠、铁、镁、钙等无机盐：钾、钠、铁、镁、钙等l l蛋白质、糖、蛋白质、糖、蛋白质、糖、蛋白质、糖、脂类和核酸脂类和核酸脂类和核酸脂类和核酸 不同的组分：肽聚糖、磷壁酸、不同的组分：肽聚糖、磷壁酸、不同的组分：肽聚糖、磷壁酸、不同的组分：肽聚糖、磷壁酸、D D D D型氨基酸、二型氨基酸、二型氨基酸、二型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸氨基庚二酸、吡啶二羧酸氨基庚二酸、吡啶二羧酸氨基庚二酸、吡啶二羧酸2、细菌的理化形状、细菌的理化形状带电现象带电现象表面积表面积体积小、表面积大体积小、表面积大革兰阳性菌革兰阳性菌 pI 23革兰阴性菌革兰阴性菌 pI 45细胞壁、膜有半透性细胞壁、膜有半透性渗透压渗透压中性环境带负电中性环境带负电革兰阳性菌革兰阳性菌 2025大气压大气压革兰阴性菌革兰阴性菌 56大气压大气压半透性半透性光学性质光学性质半透明半透明二、二、细菌的营养与生长繁殖细菌的营养与生长繁殖1、细菌的营养类型、细菌的营养类型异养菌自养菌在完全含无机物环境中生长在完全含无机物环境中生长繁殖，以无机物为原料合成繁殖，以无机物为原料合成有机的菌体成分有机的菌体成分必以多种有机物作为必以多种有机物作为营养和能源的细菌营养和能源的细菌l 根据细菌摄取营养方式的不同分为根据细菌摄取营养方式的不同分为包括腐生菌和寄生菌 需氧菌需氧菌对氧气要求对氧气要求 厌氧菌厌氧菌 兼性厌氧菌兼性厌氧菌 微需氧菌微需氧菌对对CO2要求：要求：510%CO2水水碳源：碳源：糖类糖类氮源：氮源：Aa和蛋白胨和蛋白胨无机盐：磷无机盐：磷,硫硫,钾钾,钠钠,镁镁,钙等钙等生长因子：某些生长因子：某些vit,Aa,嘌呤嘌呤2、细菌生长繁殖的条件、细菌生长繁殖的条件（4）对气体要求）对气体要求 （3）PH:大多数大多数7.27.4（2）温度：）温度：3737（1）营养物质）营养物质根据细菌对氧气的需要，将细菌分为根据细菌对氧气的需要，将细菌分为3种类型种类型n n专性需氧菌专性需氧菌专性需氧菌专性需氧菌(obligate aerobe)(obligate aerobe)：结核分枝杆菌：结核分枝杆菌：结核分枝杆菌：结核分枝杆菌 n n专性厌氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌(obligate anaerobe)(obligate anaerobe)破伤风梭菌、肉毒梭菌破伤风梭菌、肉毒梭菌破伤风梭菌、肉毒梭菌破伤风梭菌、肉毒梭菌原因：原因：原因：原因：（1 1）缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：）缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：）缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：）缺乏氧化还原电势高的呼吸酶：细胞色素、细胞色素氧化酶细胞色素、细胞色素氧化酶细胞色素、细胞色素氧化酶细胞色素、细胞色素氧化酶 （2 2）缺乏分解有毒氧基团的酶：）缺乏分解有毒氧基团的酶：）缺乏分解有毒氧基团的酶：）缺乏分解有毒氧基团的酶：SODSOD、触酶、过氧化物酶、触酶、过氧化物酶、触酶、过氧化物酶、触酶、过氧化物酶n n兼性厌氧菌兼性厌氧菌兼性厌氧菌兼性厌氧菌(facultative anaerobe)(facultative anaerobe)大多数病原菌大多数病原菌大多数病原菌大多数病原菌 3、细菌生长繁殖的方式与速度、细菌生长繁殖的方式与速度二分裂法二分裂法繁殖方式：繁殖方式：链球菌链球菌八八叠叠球球菌菌葡萄球菌葡萄球菌细菌的生长繁殖方式细菌的生长繁殖方式个体繁殖：个体繁殖：l 二分裂方式二分裂方式（binary fission）l 代时代时(generation time)：多数为多数为2030 min 1824h(结核杆菌）结核杆菌）细菌细胞数量的指数细菌细胞数量的指数扩增扩增时间（时间（h）繁殖代数繁殖代数 细菌数细菌数 0 0 1 1 3 8 2 6 64 3 9 512 4 12 4096 5 15 32768 7 21 2000000 10 30 10，00000000 以每以每20min细菌分裂细菌分裂1代计算代计算n n迟缓期迟缓期迟缓期迟缓期适应环境，缓慢生长，体积变大适应环境，缓慢生长，体积变大适应环境，缓慢生长，体积变大适应环境，缓慢生长，体积变大n n对数期对数期对数期对数期生长迅速，数目随时间以指数增长，生长迅速，数目随时间以指数增长，生长迅速，数目随时间以指数增长，生长迅速，数目随时间以指数增长，形态染色、生化反应形态染色、生化反应形态染色、生化反应形态染色、生化反应 、药敏试验典型、药敏试验典型、药敏试验典型、药敏试验典型 -为实验研究的最佳时期为实验研究的最佳时期为实验研究的最佳时期为实验研究的最佳时期n n 稳定期稳定期稳定期稳定期生长速度减慢，死菌数与活菌数持平，产生长速度减慢，死菌数与活菌数持平，产生长速度减慢，死菌数与活菌数持平，产生长速度减慢，死菌数与活菌数持平，产 生芽孢、抗生素和外毒素生芽孢、抗生素和外毒素生芽孢、抗生素和外毒素生芽孢、抗生素和外毒素n n衰退期衰退期衰退期衰退期生长终结，细菌死亡数大于繁殖数，形态生长终结，细菌死亡数大于繁殖数，形态生长终结，细菌死亡数大于繁殖数，形态生长终结，细菌死亡数大于繁殖数，形态 显著改变，衰退自溶显著改变，衰退自溶显著改变，衰退自溶显著改变，衰退自溶对数期迟缓期 分为四期：迟缓期分为四期：迟缓期、对数期对数期、稳定期、衰退期、稳定期、衰退期细菌生长曲线细菌生长曲线0515202530105.56.08.58.07.57.06.59.0衰退期总菌数总菌数活菌数活菌数细细菌菌数数的的对对数数小小时时稳定期三、细菌的人工培养三、细菌的人工培养1、培养基、培养基用人工方法配制而成的，专供微生物生用人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖的营养基质。长繁殖的营养基质。固体培养基血平板血平板血平板血平板 基础培养基（普通平板）基础培养基（普通平板）基础培养基（普通平板）基础培养基（普通平板）2、常用培养基种类、常用培养基种类厌氧培养基厌氧培养基基础培养基基础培养基增菌培养基增菌培养基选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基3、细菌的生长情况、细菌的生长情况固体培养基中固体培养基中菌落（菌落（S型）型）菌苔菌苔菌落（菌落（R型）型）液体培养基中液体培养基中沉沉淀淀生生长长混混浊浊生生长长表表面面生生长长半半固固体体体体培培养养基基中中混浊生长沿穿刺线生长有鞭毛有鞭毛细菌细菌无鞭毛无鞭毛细菌细菌三、三、细菌的代谢与代谢产物细菌的代谢与代谢产物n n物质代谢和能量代谢物质代谢和能量代谢 包括分解代谢和合成代谢包括分解代谢和合成代谢细菌分解代谢和细菌的生化反应细菌分解代谢和细菌的生化反应根据细菌具有不完全相同的酶，根据细菌具有不完全相同的酶，分解不同营养物质的特点，分解不同营养物质的特点，用生化方法来鉴定细菌用生化方法来鉴定细菌称：细菌的生化反应常见的细菌生化反应常见的细菌生化反应对对糖糖的的发发酵酵对对蛋蛋白白质质的的发发酵酵枸橼酸盐利用试验枸橼酸盐利用试验尿素酶试验尿素酶试验甲基红试验甲基红试验吲哚试验吲哚试验硫化氢试验硫化氢试验单糖发酵试验单糖发酵试验VP试验试验其其他他试试验验糖发酵试验糖发酵试验n n葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖：分解产酸、产气：大肠杆菌分解产酸、产气：大肠杆菌分解产酸、产气：大肠杆菌分解产酸、产气：大肠杆菌 产酸、不产气：伤寒杆菌产酸、不产气：伤寒杆菌产酸、不产气：伤寒杆菌产酸、不产气：伤寒杆菌n n乳糖乳糖乳糖乳糖：分解产酸、产气非致病菌：分解产酸、产气非致病菌：分解产酸、产气非致病菌：分解产酸、产气非致病菌 不能分解致病菌不能分解致病菌不能分解致病菌不能分解致病菌IMViC试验n nI I：吲哚试验吲哚试验吲哚试验吲哚试验n nMM：甲基红试验甲基红试验甲基红试验甲基红试验n nViVi：VPVP试验试验试验试验n nC C:枸橼酸盐利用实验枸橼酸盐利用实验枸橼酸盐利用实验枸橼酸盐利用实验n n常常常常用用用用于于于于鉴鉴鉴鉴定定定定肠肠肠肠道道道道杆杆杆杆菌菌菌菌如如如如:大大大大肠肠肠肠埃埃埃埃希希希希菌菌菌菌+-，产气杆菌产气杆菌产气杆菌产气杆菌-+-+-+-+。硫化氢试验硫化氢试验硫化氢试验硫化氢试验 +（FeSFeS黑色）黑色）黑色）黑色）尿素酶试验尿素酶试验 细菌合成代谢产物及其医学意义细菌合成代谢产物及其医学意义利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质利用分解代谢的产物和能量，合成新的物质1、合成产物、合成产物热原质：致发热反应热原质：致发热反应毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶色素色素抗生素抗生素细菌素细菌素维生素维生素 合成代谢产物合成代谢产物n n 热原质热原质 细细菌菌合合成成的的一一种种注注入入人人体体内内引引起起发发热热反应的物质。大多数是反应的物质。大多数是G-菌的脂多糖。菌的脂多糖。热热原原质质耐耐高高温温，高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌不不能能破破坏坏（121，20 min），250 高高温温干干烤烤才能破坏。才能破坏。vv内毒素内毒素 G菌的脂多糖菌的脂多糖vv外毒素外毒素 G菌和少数菌和少数G菌产生的蛋白质菌产生的蛋白质vv侵袭性酶侵袭性酶 损损伤伤机机体体组组织织，促促进进细细菌菌侵侵袭袭和和扩扩散散，如如卵卵磷磷脂脂酶酶 （产产气气荚荚膜膜梭梭菌菌 ）、透透明明质质酸酶（链球菌）。酸酶（链球菌）。毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶n n抗生素：抗生素：抗生素：抗生素：多粘菌素、杆菌肽。多粘菌素、杆菌肽。多粘菌素、杆菌肽。多粘菌素、杆菌肽。n n细菌素：细菌素：细菌素：细菌素：只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌只能杀伤有亲缘关系的细菌，如大肠菌 素。无治疗意义，有助于细菌分型。素。无治疗意义，有助于细菌分型。素。无治疗意义，有助于细菌分型。素。无治疗意义，有助于细菌分型。n n维生素：维生素：维生素：维生素：某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如某些肠道菌合成，如B B族维生素、族维生素、族维生素、族维生素、V VK K。色素：色素：色素：色素：金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌金黄色色素（脂溶性）金黄色色素（脂溶性）金黄色色素（脂溶性）金黄色色素（脂溶性）铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌-绿色色素（水溶性）绿色色素（水溶性）绿色色素（水溶性）绿色色素（水溶性）可用于细菌鉴别可用于细菌鉴别可用于细菌鉴别可用于细菌鉴别Class is over,have a sweet dream tonight!Class is over,have a sweet dream tonight!