2-第2章细菌的生理.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,第二章 细菌的生理,10/27/2026,1,细菌的化学组成,水、无机盐类、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。,原核生物特有的化学成分：肽聚糖、磷壁酸、胞壁酸。,细菌的物理性状,折光性，细菌为半透明体。,体积微小，表面积大。,带电现象,半透性,菌体内为高渗透压。,第一节 细菌的理化性状,10/27/2026,2,第二节 细菌的营养与生长繁殖,10/27/2026,3,一 细菌的两种营养类型：,自养菌：,以简单的无机物为原料，合成菌体成分。,异养菌：,以多种有机物为原料，合成菌体成分并获得能量。,腐生菌：以动植物尸体、腐败食物作为营养物质。,寄生菌：须从宿主体内的有机物质中获得营养和能量，大部分病原菌属寄生菌。,10/27/2026,4,二 细菌的营养物质,水,碳源,氮源,无机盐：构成有机化合物，成为菌体成分；酶的组成部分；参与能量的储存和转运；调节渗透压；某些与细菌致病性和生长繁殖密切相关。,生长因子:某些细菌生长所必需但自身不能合成，必须由外界供给的物质。,10/27/2026,5,三 细菌摄取营养物质的机制,被动扩散,主动转运系统,依赖于周浆间隙结合蛋白的转运系统,化学渗透驱使转运系统,基团转移,10/27/2026,6,四 影响细菌生长的环境因素,营养物质,：水、无机盐、蛋白胨,(,或氨基酸,),和糖类，有些需生长因子（某些细菌生长必需的，但其本身不能合成的营养物质）。,酸碱度,：,pH7.2,pH7.6,，但霍乱弧菌适宜,pH8.0,pH9.2,，结核杆菌适宜,pH6.5,pH6.8.,10/27/2026,7,温度,：大多数病原微生物最适宜温度,37,，属嗜温菌（,30,37,）。亦有嗜冷菌（,10,20,）和嗜热菌（,50,60,）。,气体环境,：,O,2,和,CO,2,。据细菌代谢对氧气需要分：专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌。,渗透压,：,少数需高浓度,NaCl,环境。,四 影响细菌生长的环境因素,10/27/2026,8,五 细菌的生长繁殖,（二）细菌群体的生长繁殖,The mathematics of population growth,10/27/2026,11,The growth curve,10/27/2026,12,The growth curve,迟缓期,10/27/2026,13,The growth curve,对数期,10/27/2026,14,稳定期,The growth curve,10/27/2026,15,衰亡期,The growth curve,10/27/2026,16,第三节 细菌的新陈代谢和能量转换,10/27/2026,17,一 细菌的能量代谢,外界,营养物质,胞外酶,小分子,Passive Transport:Diffusion,Active Transport,胞 质,Anabolism,(biosynthesis),Catabolism,10/27/2026,18,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,19,不同细菌分解糖类的能力和代谢产物不同。,大肠杆菌发酵葡萄糖和乳糖VS伤寒沙门菌可发酵葡萄糖，但不能发酵乳糖。,即使都发酵葡萄糖：大肠杆菌具有甲酸脱氢酶，能将葡萄糖发酵生成的甲酸进一步分解为CO2和H2，产酸产气 VS 伤寒沙门菌不具有甲酸脱氢酶，故发酵葡萄糖仅产酸不产气。,糖发酵试验,10/27/2026,20,10/27/2026,21,Carbohydrate fermentation in broths,10/27/2026,22,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,23,吲哚(indole test,I)试验,吲哚,色氨酸,有些细菌能分解培养基中的色氨酸生成吲哚，经与试剂中的对二甲基氨基苯甲醛作用，生成玫瑰吲哚而成红色，为吲哚试验阳性。,大肠埃希菌、变形杆菌、霍乱弧菌等,10/27/2026,24,吲哚(indole test,I)试验,10/27/2026,25,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,26,产气杆菌分解葡萄糖产生丙酮酸，葡萄糖脱羧后生成乙酰甲基甲醇，PH5.4，甲基红指示剂呈橘黄色，甲基红阴性。,大肠埃希菌分解葡萄糖产生丙酮酸，PH4.5，甲基红指示剂呈红色，则为甲基红试验阳性。,甲基红(methyl red,M)试验,10/27/2026,27,甲基红(methyl red,M)试验,10/27/2026,28,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,29,大肠埃希菌和产气杆菌均能发酵葡萄糖，产酸产气，糖发酵试验不能将其区别。但，产气杆菌能使丙酮酸脱羧生成中性的乙酰甲基甲醇，乙酰甲基甲醇在碱性溶液中被氧化成二乙酰，二乙酰与含胍基化合物反应生成红色化合物，为VP试验阳性。大肠埃希菌不能生成乙酰甲基甲醇，故VP阴性。,VP(Voges-Proskauer)试验,10/27/2026,30,VP(Voges-Proskauer)试验,10/27/2026,31,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,32,枸橼酸盐利用试验(citrate utilization test,C),10/27/2026,33,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,34,对照,阳性,阴性,尿素酶试验,10/27/2026,35,二、细菌的代谢产物,细菌的生化反应：检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验。,鉴别细菌的重要依据。趋势为微量、快速、自动。,常见的生化反应,糖发酵试验,吲哚(,I,)试验,甲基红(,M,)试验,VP(,V,)试验,枸橼酸盐利用(,C,)试验,尿素酶试验,硫化氢试验,10/27/2026,36,硫化氢试验,10/27/2026,37,细菌合成代谢产物及其在医学上的意义,热原质(pyrogen),：A substance that produces fever.如LPS。需250干烤才能破坏。,毒素和侵袭性酶,：毒素包括endotoxin and exotoxin.,色素,：包括脂溶性色素（如金葡菌）和水溶性色素（如铜绿假单胞菌）。有助于鉴别细菌。,10/27/2026,38,脂溶性色素,Serratia marcescens,red,water insoluble pigment,Staphylococcus aureus,gold,water insoluble pigment,10/27/2026,39,水溶性色素,Pseudomonas aeruginosa,dark green,water soluble pigment.,Pseudomonas aeruginosa,light green,water soluble pigment,10/27/2026,40,抗生素(antibiotics),：某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物的物质。,维生素,：如,E.coli,能合成VB和VK。,细菌素(bactericin),：某些菌株产生的具有抗菌作用的蛋白质，只对有近缘关系的细菌有作用。如大肠菌素。可用于分型和流行病学调查。,细菌合成代谢产物及其在医学上的意义,10/27/2026,41,第四节 细菌的人工培养,10/27/2026,42,细菌的人工培养,培养基,定义：由适合细菌生长需要的各种营养物质配置而成的机制，须经灭菌后使用。,分类：,据营养组成和用途不同分为：基础培养基、营养培养基、选择培养基、鉴别培养基和厌氧培养基。,据性状分为：液体、固体、半固体培养基。,10/27/2026,43,Examples of enriched media,Blood agar,10/27/2026,44,Examples of enriched media,Blood agar,Chocolate,agar,10/27/2026,45,Examples of enriched media,Chocolate agar,10/27/2026,46,Comparison of selective and differential media,10/27/2026,47,Comparison of selective and differential media,10/27/2026,48,Liquid,Semisolid and Solid Media,Liquid,Semisolid,Solid,10/27/2026,49,细菌在培养基中的生长情况,细菌的人工培养,Liquid,菌膜,(,Pellicle),混浊,(Turbidity),沉淀,(Sediment),Semisolid,检测细菌,动力,保存菌种,Solid,菌落,作用,分离鉴定细菌,病原学诊断,生产疫苗,10/27/2026,50,Forms of Liquid Media,10/27/2026,51,Forms of Solid Media,10/27/2026,52,Colony Morphology,10/27/2026,53,Rough and smooth colony types of,P.luteola,after 48 hours.,10/27/2026,54,Colonies of,Bacillus anthracis,.CDC.,10/27/2026,55,Forms of Semisolid Media,The tube on the left shows,no motility,;,the tube on the right shows,motility,10/27/2026,56,细菌的人工培养,培养方法：分离培养和纯培养,接 种,37，1824h,结 果,分离培养,菌落,（纯种）,纯培养,10/27/2026,57,分离培养-Streaking For Isolation,10/27/2026,58,分离培养-Streaking For Isolation,10/27/2026,59,Colony,分离培养-Streaking For Isolation,10/27/2026,60,纯培养(Pure Culture),Obtaining Pure Cultures from an Isolation Plate,10/27/2026,61,纯培养(Pure Culture),Picking Off a Single Colony from a Plate Culture,10/27/2026,62,纯培养(Pure Culture),10/27/2026,63,应用,临床培养细菌的目的主要是病原学诊断，药敏试验选择用药。,基础研究方面：鉴定细菌，研究细菌生物学性状，生物工程等。,细菌的人工培养,10/27/2026,64,第五节 细菌的分类,10/27/2026,65,细菌的分类和命名,种,(species)：细菌分类的基本单位。,菌种,：生物学性状基本相同的细菌群体。,菌属,：性状相似关系密切的若干菌种。,亚种,和,变种,，,型,菌株,(strain)：不同来源的同一菌种的细菌。,10/27/2026,66,细菌用拉丁双名法命名，如,Escherichia.coli,(,E.coli,)，前者为属名（埃希菌属），首位字母大写，可简写；后者为种名（大肠杆菌种），形容词，首位不大写，不可简写。,中文名称，如大肠埃希菌，种名在前，属名在后。,细菌的分类和命名,10/27/2026,67,Thank you!,10/27/2026,68,