微生物第二讲授课内容模块一微生物的基本知识时间第二周星期第节项目一：细菌及细菌病的实验室诊断学习任务一：细菌的结构学习任务二：细菌的生理教学目标能力目标：1、掌握细菌的结构和功能2、显微镜下能识别球菌、杆菌、螺旋菌3、显微镜下能识别各结构2、掌握细菌生长繁殖所需要的条件知识目标：1、掌握细菌的基本结构和特殊结构2、掌握细菌生长繁殖的条件重点难点教学重点：1、细菌的结构、细菌各结构的功能2、细菌生长繁殖的条件教学难点：1、细菌各结构的功能及应用2、细菌生长繁殖的条件及实践中的应用任务与训练方法任务：1、提问，引导学生思考，然后进行答疑2、梳理知识点，在教学过程中运用ppt和电视录像片等现代教学手段，播放图片、图像、动画等给学生提供感性材料，使教学直观，提高学生的学习兴趣。

3、学生练习：教师提出的问题进行答疑4、评价：小组进行评价、小组间进行评价、教师进行评价。

5、课堂总结教学过程学习任务一：细菌的结构一、提出问题1、细菌的基本结构和特殊结构有哪些，具有什么功能？2、细菌生长繁殖的条件有哪些？二、梳理知识点（一）、细菌的结构1、细菌的基本结构：指所有细菌具有的结构（1）细胞壁：是细菌细胞最外层，紧贴细胞膜，坚韧而有弹性。

其化学成分因为细菌种类不同有差异，一般由糖类、蛋白质、脂类镶嵌排列组成，基础成分是肽聚糖（又称为黏肽或糖肽）。

由于细菌细胞壁的结构和成分的不同。

通过革兰氏染色法可以将细菌2类：革兰氏阳性菌（紫色）细胞壁主要成分为肽聚糖及磷壁酸，磷壁酸是革兰氏阳性菌的重要表面抗原,革兰氏阴性菌（红色）细胞壁成分中肽聚糖含量少，还有脂蛋白、脂多糖等，脂多糖即革兰氏阴性菌的内毒素。

革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌强度较坚韧较疏松厚度 20-80nm 10-15nm肽聚糖层数可多达50层 1-2层肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%磷壁酸 + —脂蛋白— +脂多糖— +功能：①维持菌体固有的外形②保护细菌抵抗低渗环境③参与菌体内外的物质交换④菌体表面带有多种抗原分子，可诱发机体的免疫应答能力扩展：在临床上，青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，从而达到抗菌的作用。

（2）细胞膜位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外的一层有弹性、具有半渗透性的生物膜。

化学成分：主要是磷脂和蛋白质，也有少量碳水化合物和其他物质。

功能：①物质转运：膜上的载体蛋白质能选择性运输营养物质，排除代谢废物。

②参与细菌细胞的呼吸作用：因为膜上有呼吸酶。

③参与细菌细胞生物合成和分泌：如可合成细胞壁、荚膜。

④传递信息（3）、细胞浆：是一种无色、透明、均质粘稠的胶体，外有细胞膜包绕着。

化学成分：主要是水、蛋白质、核酸、脂类及少量糖类和无机盐类。

功能：1）合成蛋白质和核酸的场所2）营养物质进行代谢的场所3）容纳细胞器①核糖体：由蛋白质和核酸组成的胞浆颗粒，散在分布。

其功能是菌体合成蛋白质的场所。

能力扩展：链霉素、红霉素可干扰菌体蛋白质的合成，从而达到杀菌的作用。

②质粒:是存在于染色体的遗传物质，带有遗传信息，控制细胞某些特定的遗传性状，但并非细菌生命活动所必需的。

内容物：此外细菌细胞包浆内还含有其它一些颗粒样、气泡、空泡样的结构，称③之为内含物。

如，脂肪滴、糖原、淀粉、异染颗粒等等。

④核质：细菌细胞不具有胞核的典型结构，没有核膜、核仁，染色体集中于胞浆中的某一区域，由裸露的双股DNA反复折叠形成的超螺旋结构，具有细胞核功能，控制着细菌的遗传和变异等生物学性状。

2、细菌的特殊结构：某些细菌除具有基本结构外，还具有特殊结构。

细菌的特殊结构有：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢。

（1）荚膜：有些细菌在其生活的过程中，可在细胞壁表面产生一层较厚的粘液性物质，包裹着整个菌体称为“荚膜”。

荚膜用一般的染色方法染色，不易着色，显微镜下只能看见一层无色的透明带，荚膜的成分主要是水，它的产生具有种的特异性，只有在动物组织中或营养丰富的培养基中才能形成荚膜，荚膜不是细菌的主要构造，对细菌的生长代谢物影响不大。

荚膜的功能：①保护细菌的细胞壁，使细菌细胞壁免受各种抗菌因素的破坏。

②保护细菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，发挥它的发挥致病性。

③保护细菌免受干燥的影响。

④提供营养，在营养缺乏时，作为碳源及能源供细菌利用⑤具有抗原性，这种抗原性具有种的特异性，因此可鉴定细菌。

（2）鞭毛：大部分弧菌、螺菌，许多的杆菌，少数球菌，在菌体上着生有一种细长呈螺旋状弯曲的丝状物，此丝状物称为鞭毛。

鞭毛菌根据鞭毛的数目、着生的位置不同，可将它分为：1）一端单毛菌：只有一根鞭毛，位于菌体的顶端。

2）两端单毛菌：菌体的两端各有一根鞭毛。

3）从毛菌：位于菌体的一端或两端有一束或两束鞭毛。

4）周毛菌：菌体的周身有数量不等的鞭毛。

鞭毛的功能：1）鞭毛是细菌的运动器官，可在液体中活泼的运动。

2）鞭毛可向向营养物质丰富的地方运动，有利于它的生长。

3）鞭毛与细菌的致病性有关：鞭毛的运动有利于细菌穿过粘稠度的分泌物及上皮细胞的屏障，进入体液或组织中，从而致病。

（3）菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，呈毛发状，我们称为菌毛。

它与细菌的运动无关，只能在电子显微镜下才能看见。

分类：①普通菌毛：布满菌体，毛发状，是细菌的黏附器官，与细菌的致病有关。

②性菌毛：主要见于革兰氏阴性菌，数量少，只有1-4根，它参与基因物质的转移；是噬菌体吸附于菌细胞的受体。

（4）、芽孢：某些革兰氏阳性菌，在一定的条件下，细胞浆、核质失去水分，逐渐浓缩，形成一个圆形或卵圆形坚实的小体，称为芽孢。

带有芽孢的细菌称为芽孢体，未带有芽孢的细菌称为繁殖体。

芽孢不经特殊染色呈无色空洞状，根据它的位置可将它分为：中央芽孢：位于菌体的中央，呈卵圆形，比菌体小，如炭疽杆菌芽孢。

顶端芽孢：位于菌体的顶端，呈圆形，比菌体大，菌体呈鼓槌形，如伤风梭菌偏端芽孢：位于菌体的一端，菌体呈网球拍状，如肉毒梭菌芽孢。

细菌能否形成芽孢以及芽孢的形状、大小、位置在鉴定细菌的过程中具有重要的作用。

芽孢的特性及应用：1）它对化学药品酸碱不敏感、耐高温：芽孢具有多层结构，其通透性低，酸碱不易破坏，此外，由于水分少，其中所含酶类及蛋白质遇热不易凝固。

正是由于它的抵抗力强，所以常作为消毒灭菌的指标。

2）耐干燥：3）芽孢内酶的活力低，是细菌抵抗外界不良因素的影响形成的休眠结构；4）芽孢不是细菌的繁殖器官：一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加。

5）不直接引起疾病，但发芽成繁殖体后迅速引起疾病。

学习任务二：细菌的生理细菌是个有生命的个体，一方面能从外界环境中直接摄取营养，用以合成菌体本身的物质和作为能源，另一方面从自身物质分解获得能量，排除废物，这两个过程即为细菌的整个新陈代谢，使得菌体生长繁殖。

一、细菌的营养；（一）细菌生长繁殖的条件：1、营养物质①水：细菌新陈代谢过程中的一切生化反应都必须有水才能进行，实验室最好用蒸馏水或去离子水。

②碳源：用于合成菌体糖类和其他的含碳化合物，是细菌的主要能量来源。

细菌的营养类型不同，对碳源的的要求也不同，如，自养菌可利用二氧化碳或碳酸盐最为碳源，而异养菌只能利用有机含碳化合物，如，制作培养基加入糖类、有机酸、醇、脂，实际上就是向细菌提供碳源。

可见细菌不同对碳源的利用能力是不一样的，如：大肠杆菌可分解乳糖产酸产气，沙门氏菌不能利用乳糖，因此在鉴定细菌过程中具有一定的作用。

细菌的营养类型：由于各种细菌所含的酶系统不同，因而对营养物质的需求不同，根据对碳源的要求分，可将细菌分为两大营养类型：1）自养菌：这类细菌酶系统完备，合成能力较强，可利用无机碳（C、CO2、H2CO3）作为碳源合成菌体需要的有机碳，这类细菌称自养菌。

自养菌所需的能量来自于无机化合物（NH3、H2S）的氧化，我们把它称之为化能自养菌；有些自养菌含有特殊色素，可以进行光和作用，从光源中获得能量，我们把它称为光能自养菌。

2）异养菌：这类细菌不具有完备的酶系统，合成能力较差，必须利用有机含碳化合物作为碳源，合成菌体复杂的有机物质，这类细菌称为异养菌。

同样根据能量的来源也可将它分为化能异养菌、光能异养菌。

一般兽医、人医上的病原菌都属于化能异养菌。

③氮源：氮是构成菌体蛋白质和核酸的重要元素，在自然界中，从分子氮到复杂的有机含氮化合物都可作为氮源，实验室培养病原菌常向培养基中加入牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸、酵母浸膏，实际上就是向细菌提供氮源，另外有的细菌还可利用无机含氮化合物，荣硝酸钾、硝酸钠。

④无机盐类：有K、Na、Ca、Mg、P、S、Fe、CL、Mn、Zn，需要的量不大，但是有重要的作用，如参与菌体结构物质的组成，维持酶的活性、调节菌体的渗透压等等。

⑤生长因子：有些细菌在培养时，还必须加入一些其他物质才能良好生长，这些能促进细菌生长的物质称为生长因子。

如V B、嘌呤、嘧啶、某些氨基酸等，主要起辅酶或辅基的作用。

不同种属的细菌对营养的要求存在差异，应根据所细菌的需要调制适当的培养基。

2、温度：细菌在生长过程中，都有不同的生长温度范围和最适温度，在最适温度下，细菌生长最快（一般病原菌的最适温度都在37℃左右。

因此实验室在培养细菌时，常在37℃的温箱中进行。

3、PH值：各种细菌只能在一定的pH值范围内才能生长，大多数病原菌生长的最适pH值为7.2-7.6，是一个弱碱的环境。

细菌在生长过程在，培养基变酸或变碱，可向培养基中加入缓冲剂。

4、渗透压：细菌细胞需在等渗溶液中才能生长繁殖，在高渗溶液中细菌包浆内的水渗出，可发生质壁分离，如盐腌和糖渍可保存食品，实际上就是制造一个高渗环境，抑制微生物的生长。

相反，细菌处于低渗盐水或蒸馏水中，菌体则因水分渗入而膨胀，甚至破裂，胞浆从细胞内排出，称为胞浆压出，细菌也不能生长。

因此在制作细菌悬液时，一般用生理盐水，而不用蒸馏水。

5、气体：气体对细菌的生长有明显的影响，主要是O2、在CO2，在培养时，要根据细菌的呼吸类型加入或排除。

三、学生练习（关上书本进行答疑）1、细菌的基本结构和特殊结构有哪些，具有什么功能？2、细菌生长繁殖的条件有哪些？3、革兰氏染色可将细菌分为？各染成什么色？对青霉素敏感的是？为什么？4、链霉素、红霉素能作用于细菌的哪一结构，故具有杀菌作用？5、消毒杀菌为什么要以芽孢为标志？6、实验室制作培养基碳源、氮源有哪项？7、盐腌和糖渍保存食品的原理是什么？四、评价及总结小组成员对答疑者进行评价，小组间进行评价、教师进行评价，最后教师总结课堂内容。