第十章细菌学概论4
• 2、蛋白质的分解
• (1)脱氨作用: • (2)脱羧作用 • (3)转氨作用
• (二)合成代谢(不讲)
• 四、细菌的重要代谢产物
• 细菌通过合成代谢与分解代谢产生大量的代 谢产物,这些产物有的可被细菌直接吸收利用 、有些可用于鉴别细菌、有些则与细菌的致病 性有关。
• (一)分解代谢产物和相关的生化反应
•
细菌的生化反应主要用于肠道细菌的鉴别。将靛基质
(I)、甲基红(M)、VP(V)、枸椽酸盐利用(C)四
种试验合称为IMViC。如大肠埃希菌为++--;产气肠
杆菌为--++。
糖 发 酵 试 验
阴性
阳性
VP 试 验
大肠杆菌:— 产气杆菌:+
枸 橼 酸 利 用 试 验
大肠杆菌:— 产气杆菌:+
吲 哚 试 阳性 验
强水和粪便的管理,是预防和控制肠道传染病的重要环
节。
•
细菌在污染水源的同时,随着时间的推移,必将与
水之间建立起一种平衡关系,参与水体中物质循环、食
物链的建立。由于水体中有微生物,故常含有热原质。
所以注射制剂用水必需采用新鲜的蒸馏水;制备口服制 剂至少采用新鲜冷开水。
• (三)空气中的细菌
•
空气中缺乏营养物质和水分,又受日光照射,故细菌
•
第三节 细菌的新陈代谢
• 细菌的新陈代谢可分为
• 分解代谢:是指将复杂的有机物分解为简单化 合物的过程,同时伴有能量的释放。
• 合成代谢:通过消耗能量将简单小分子物质合 成复杂的大分子和细胞结构物质的过程。
• 二者同时存在,相互关联。分解代谢为合成代 谢提供能量与原料,合成代谢又为分解代谢提 供物质基础。
• 2、毒素与侵袭性酶
•
细菌产生外毒素和内毒素两类毒素,是细菌致病
的主要因素。外毒素是多数革兰阳性菌和少数革兰阴
性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质;内毒
素是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖,当菌体死亡崩解后
游离出来。
•
某些细菌还可产生具有侵袭性的酶,能损伤机体
组织,促使细菌的侵袭和扩散,也是细菌重要的致病
方法:接种
35℃培养24-48h
细菌
葡萄糖蛋白胨水培养基
加入甲液和乙液各1滴
出现红色反应-阳性 如:产气肠杆菌 无红色反应-阴性
如:大肠埃希菌
4、吲哚(靛基质)试验
原理
细菌在含有色氨酸的培养基内生长,若 该菌能分泌色氨酸酶,该酶分解色氨酸产生吲 哚、丙酮酸和氨(NH3),再向上述培养基中 加入对二甲基氨基苯甲醛溶液后显红色(玫瑰 吲哚)
胞杆菌等,可在土壤中存活数年至数十年,多通过伤口
感染人体。因此,在处理被泥土污染的伤口时应采取必
要措施防止芽胞菌的感染。
• (二)水中的细菌
• 水也是细菌生存的天然环境。水中的细菌主要来自土 壤、人和动物的排泄物,故可带有伤寒沙门菌、痢疾志
贺菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体等病原菌,通过污染水源
而引起多种消化系统传染病的流行。因而保护水源,加
物质。如金黄色葡萄球菌的血浆凝固酶,链球菌的透
明质酸酶等。
•
• 3、细菌素
•
细菌素是某些菌株产生的仅对与产生菌有亲缘关系的
细菌有杀伤作用的蛋白质。如大肠埃希菌产生的大肠菌素
,葡萄球菌产生的葡萄球菌素等。细菌素在治疗上的应用
价值不大,多用于细菌分型和流行病学调查。细菌素的产
生主要受质粒的控制。
• 4、色素
•
土壤含有丰富的水分、营养物质,有合适的酸碱度
、温度和气体等,具备了细菌生长繁殖的良好条件。土
壤中的细菌多数为非病原菌,在自然界的物质循环中起
着重要的作用。某些细菌和放线菌还能产生抗生素用于
疾病的治疗。但也有一些来自人和动物的排泄物及随人
畜尸体进入土壤的致病菌,一般较易死亡。但若是能形
成芽胞的致病菌如破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、炭疽芽
不易繁殖。但土壤及水中的细菌可随飞尘、水雾等扩散到
空气中,人和动物也不断通过呼吸等排出细菌,所以空气
中也可存在不同种类和数量的细菌,在人口密集的公共场
所细菌数量和种类显著增多。空气中常见的致病菌有结核
分枝杆菌、白喉棒状杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、脑
膜炎奈氏菌等,可引起呼吸道传染病或伤口感染。
•
由于空气中存在微生物,在很多情况下对空气必须
• 3、按专属性分 • 1)共有酶:是参与细菌基础代谢,不同种类细
菌所共有的酶。
• 2)特有酶:只存在于少数特殊类型的细菌内, 参与该菌所特有的生化反应。
• 此外,还发现细菌体内有限制酶和修饰酶, 被称为限制与修饰系统。这一系统对外源性的D NA通过限制性核酸内切酶使其降解;对自身的 DNA由甲基化酶进行修饰,使之免受限制性核 酸内切酶的破坏。
起病变。
• 2、按产生的方式分
• 1)组成酶:由细菌遗传获得,无论环境是否 存该酶作用的底物,都不影响其产生。
• 2)诱导酶:是在酶的底物或相应诱导物诱导 下产生的酶。当诱导因素消失,诱导酶的产生 停止。如金黄色葡萄球菌,在青霉素的诱导下 可产生ß-内酰胺酶,裂解内酰胺环而产生耐 药性,青霉素一停用此酶马上消失。
进行消毒或净化,如微生物接种室、药品生产车间和手术
室,都要净化空气,以免造成污染、药品生产不合格及手
术感染。
• (四)极端环境中的细菌
• 极端环境是指在高温、高压、高盐、高碱等特殊环境 中仍有微生物的分布,从而根据细菌生长的极端环境不 同分为:嗜冷菌、嗜热菌、嗜盐菌、嗜碱菌等。利用细 菌具有抵抗和适应各种极端环境的能力为人类所应用。 如嗜冷菌产生的低温蛋白酶、嗜碱菌产生的碱性蛋白酶 、脂肪酶等被大量用于洗涤剂的生产。
大肠杆菌:+ 产气杆菌:—
H2S 试验
尿
素
对照
阳性
阴性
酶
试
验
• (二)合成代谢产物及其应用
•
细菌除合成自身成分外,还合成与细菌致病、鉴
定和治病有关的一些产物。
1、热原质 是一种注入人体或动物体内能引起发热
反应的物质。按来源不同可分为
内源性热原质:来自机体自身,如因各种原因所产生 的IL-1、肿瘤坏死因子等。
• 方法:接种
• 细菌
蛋白胨水培养基
•
• 甲基氨基苯甲醛 液面交界处
•
•
• 用途:用于肠道杆菌的鉴别
加入对二 红色 阳性
如:大肠埃希菌 无色 阴性
如:沙门菌属
5、硫化氢试验
原理:
某些细菌能分解含硫氨基酸(如胱氨酸、甲
硫氨酸)生成硫化氢(H2S),遇醋酸铅或硫酸 亚铁可形成黑色的硫化铅或硫化亚铁。
酵葡萄糖仅产酸不产气,且不能发酵乳糖。利
用各种糖发酵试验检测细菌对糖的分解产物,
可用于鉴别细菌。
• 方法:
•
接种
产酸 指示剂变色
• 细菌 糖发酵管
液体、半固体培养基
•
小管出现气泡
•
产气
•
固体培养基 出现
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ裂隙
• 结果:
• 不分解糖:培养基颜色不变。用“-”表示
• 分解糖产酸不产气:培养基变色。用“+”表示
外源性热原质:包括革兰阴性菌细胞壁的脂多 糖、外膜;革兰阳性菌分泌的外毒素。
热 原 质 耐 高 温 , 不 被 高 压 蒸 气 灭 菌 (121℃ 、 20min)破坏,250℃高温干烤30分钟才能破坏热原 质。因此,在制备和使用注射药品过程中应严格遵 守无菌操作,防止细菌污染而产生热原质。一当污 染对液体中存在的原质可用吸附剂吸附、特殊石棉 滤板过滤或通过蒸馏方法除去。输液用的玻璃容器 可在250℃干烤箱内干烤2小时以彻底破坏热原质。
一、细菌的酶
• 细菌的代谢离不开酶,通过酶完成细菌的 一切异化与同化作用。酶的分类:
• 1、按部位分 • 胞内酶:参与细菌体内的各项生化反应。 • 胞外酶:细胞膜产生并向胞外分泌的酶。包括 • 1)水解酶:能将胞外复杂的大分子物质降解
为小分子有利于细菌的吸收和利用。 • 2)侵袭性酶:能溶解破坏宿主组织细胞,引
• 二、细菌的产能方式(生化课具体介绍)
• (一)呼吸
• 1、需氧呼吸:是指细菌在有氧条件下进行的三 羧酸循环,一般而言,1 分子葡萄糖在有氧环 境下彻底氧化生成CO2、H2O及38分子的ATP。 需氧菌和兼性厌氧菌进行需氧呼吸。
• 2、无氧呼吸:是一种在无氧环境下进行的产能 效率下的特殊方式。主要是以无机氧化物作为呼 吸链末端氢和电子受体的生物氧化过程。
• 某些细菌能产生不同颜色的色素,有助于鉴别细菌。 细菌色素有两类,水溶性色素能弥散到培养基或周围组织 ,如铜绿假单胞菌产生的色素使培养基或感染的脓汁呈绿 色;脂溶性色素不溶于水,只存在于菌体,使菌落显色而 培养基颜色不变,如金黄色葡萄球菌的色素。
• 5、抗生素
•
抗生素是某些微生物代谢过程中产生的一类能抑
• 二、细菌在正常人体中的分布
•
正常人的体表及与外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道
、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数量的微生
物。当人体免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,
有些对人还有利,称为正常菌群(normal flora)。人体各
部位常见的正常菌群见表11-6。
• 正常菌群对构成局部微生态平衡起重要作用,表现为: • 1.生物拮抗作用 寄居的正常菌群通过受体和营养竞
培养24h
细菌
葡萄糖蛋白胨水培养基
2-3滴甲
红色反应 阳性 如:大肠杆菌
基红指示剂
黄色反应 阴性 如:产气肠杆菌
3、VP试验
原理:有些细菌能使丙酮酸脱羧,生成中性的乙酰甲
基甲醇,通过KOH和空气的作用,使乙酰甲基甲醇( 3-羟基丙酮)转变成双乙酰,双乙酰与蛋白胨中精氨 酸的胍基起反应,生成红色化合物,为VP试验阳性。