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医学课件:细菌生理学


1. 营养物质 一般包括水、碳源、氮源无 机盐和生长因子等。
2.酸碱度(pH) 大多数嗜中性细菌生长的pH范围 是6.08.0,多数病原菌最适pH为7.27.6, 在宿主体内极易生存;个别细菌如霍乱弧菌在 pH8.49.2生长最好,结核分枝杆菌生长的最适 pH为6.56.8。
3.温度 各类细菌对温度的要求不一。可分为 嗜冷菌,最适生长温度为10℃20℃;嗜温菌 , 最 适 为 20℃40℃ ; 嗜 热 菌 , 最 适 为 50℃60℃。病原菌在长期进化过程中适应人 体环境,均为嗜温菌,最适生长温度与人的体 温一致,即37℃。个别细菌可有例外,如耶尔 森菌最适为28℃。弯曲菌为42℃。
(3)兼性厌氧菌(facultative anaerobe)兼有 需氧呼吸和无氧发酵两种功能,不论在有氧 或无氧环境中都能生长,但以有氧时生长较 好。大多数病原菌属于此类。 (4)专性厌氧菌(obligate anaerobe) 缺乏完 善的呼吸酶系统,利用氧以外的其他物质作为 受氢体,只能在无氧环境中进行发酵。有游离 氧存在时,会导致细菌死亡。如破伤风梭菌。
第二节 细菌的营养与生殖繁殖
(一)细菌的营养物质
组成细胞的组成成分
提供细胞代谢的介质
直接参与代谢过程

降低细胞内温度
合成含碳物质及细胞结构 提供能量
碳源
维持生物大分子的天然构象 营养物质
生长 维持细菌的代谢、繁殖
氮源
组成菌体成份 提供能量
因子 无机盐
酶或辅酶的组成成分
酶的调节剂
维持渗透压
提供能源
4.气体 多数细菌生长繁殖需要O2与CO2 。 O2用以氧化营养物质产生能量,供细菌生长 繁殖之用。 CO2与体内某些有机酸结合参与 三羧酸循环和蛋白质与核酸的合成。大部分 细菌在代谢过程中产生的CO2即可满足自身需 要,但少数细菌,如布氏菌、脑膜炎球菌等 在初次分离时需提供5%10%的CO2 。
根据细菌代谢时对O2的需要与否,可将细菌分 为四类。
(1)专性需氧菌(obligate aerobe)具有完善的 呼吸酶系统,需要分子氧作为受氢体以完成需
氧呼吸,仅能在有氧环境下生长。如结核分枝
杆菌、霍乱弧菌。 (2)微需氧菌(microaerophilic bacterium) 在 低氧压(5%6%)生长最好,氧压大于10%对其 有抑制作用。如空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。
第二章 细菌的生理
第一节 细菌的理化性质
(一)细菌的物理形状 ①光学性质:半透明 ②相对大的表面积 ③带电现象:G+菌,PI 2-3、G-菌,PI 4-5 ④半透性 ⑤细胞内高渗压
(二)细菌的化学组成
基本成分:水(75-90%)、无机盐、蛋白质、 糖类、 脂类、核酸(DNA和RNA)等
特殊成分: 肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、 DAP、吡啶二羧酸等
2.生长曲线-细菌群体的生长繁殖
将一定数量的细菌 接种于适宜的液体 培养基中,连续定 时取样检查活菌数 ,以培养时间为横 坐标,培养物中活 菌数的对数为纵坐 标,可绘制出一条
曲线叫生长曲线 (growth curve).
别忘了!
9.0
细 菌
8.5
数 8.0
的 7.5
对 数
7.0

6.5
6.0
5.51
• (1)糖发酵试验
• 不同微生物利用糖的能力不同,即使同一种 糖,代谢途径不同、分解终末产物不同。


pH值下降,指示剂改变颜色,
试验+
酸+气
阳性结果

阴性结果




(2)甲基红试验(methyl red)
葡萄糖
丙酮酸
各种酸类(甲酸、乙酸、)
pH≤4.5
指示剂甲基红变红,试验+
阳性
阴性
甲 基 红 试 验
枸 橼 酸 利 用 试 验
大肠杆菌:— 产气杆菌:+
(5)吲哚试验(靛基质试验,Indole)
色氨酸
色氨酸酶
吲哚 +
对二甲基氨 基苯甲醛
玫瑰吲哚(红色+)
大肠杆菌、霍乱弧菌+ IMViC试验

哚 试
阳性

第三节 细菌的新陈代谢
(一)细菌的分解代谢
分解代谢主要用于鉴定细菌,由于 细菌的酶不同,对底物的分解能力不同, 其代谢产物也不同,用生物化学方法鉴 定这些代谢产物,可用于鉴定细菌,这
些方法称为生化反应。
(一)细菌的分解代谢
—常见的生化反应有:
(1) 糖发酵试验 (2)VP(Voges-Proskauer)试验 (3)甲基红试验 (4)枸橼酸盐利用试验 (5)吲哚(indole test,I )试验 (6)硫化氢试验 (7)尿素酶试验
对照
大肠杆菌:+ 产气杆菌:-
(3)VP试验
葡萄糖
丙酮酸
缩合 脱羧
乙酰甲 氧化 基甲醇
二乙酰+ 培养基中含 胍基化合物
红色化合物(VP试验+)
阴性
阳性
VP


大肠杆菌:-产气杆菌:+
(4)枸橼酸盐利用试验(citrate)
• 以枸橼酸钠作为惟一碳源,分解枸橼酸 盐产生碳酸盐,使培养基变成碱性,指 示剂变色。Ecoli.不能利用枸橼酸盐, 在此培养基不能生长,为枸橼酸盐试验 阴性。产气杆菌能生长,培养基变兰色。 为枸橼酸盐试验阳性。
维持生物大分子与细胞结构的稳定性
(二)细菌摄取营养物质的机制
被动扩散:简单扩散 促进扩散
主动转运:蛋白转运 基团转移
(二)细菌的营养类型
自养菌(autotroph)
营养类型
腐生菌 (saprophyte)
异养菌(heterotroph)
寄生菌 (parasite)
(四)细菌生长繁殖的条件
别忘了!
05
总菌数
3 活菌数 4
10 15 20 25 30 培养时间
细菌生长曲线只有在体外人工培养的条件下 才能观察到。在自然界或人类、动物体内繁 殖时,受多种环境因素和机体免疫因素的多 方面影响,不可能出现在培养基中的那种典 型的生长曲线。
细菌的生长曲线对研究工作和生产实践中都 有重要指导意义。掌握细菌生长规律,可以 人为地改变培养条件,调整细菌的生长繁殖 阶段,更有效地利用细菌造福于人类。
(五)细菌的生长繁殖
1.生长方式
细菌一般以简单的无性二分 裂方式进行繁殖。细菌每分 裂一次称作一代,所需要的 时 间 称 为 代 时 (generation time)。在适宜条件下,多数 细菌繁殖速度很快,约 20min30min 增 殖 一 代 。 个 别细菌繁殖速度较慢,如结 核分枝杆菌的代时达 18h20h。
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