第二节--细菌的生理.ppt

第二节第二节 细菌的生理细菌的生理一、细菌细胞的理化性状一、细菌细胞的理化性状一）细菌细胞的化学组成一）细菌细胞的化学组成一）细菌细胞的化学组成一）细菌细胞的化学组成 1 1、化学元素、化学元素、化学元素、化学元素 主要元素：六种，主要元素：六种，主要元素：六种，主要元素：六种，97%97%微量元素：微量元素：微量元素：微量元素：3%3%2、化学组分、化学组分 1）水分）水分 2）有机物）有机物 蛋白质、核酸、糖类、脂类、维生素蛋白质、核酸、糖类、脂类、维生素 3）无机物）无机物 无机盐类无机盐类 二）细菌的物理性质二）细菌的物理性质 1、细菌的带电现象、细菌的带电现象 2、细菌的比面积、细菌的比面积 3、细菌的布朗运动、细菌的布朗运动 4、细菌的光学性质、细菌的光学性质 5、细胞膜的半渗透性、细胞膜的半渗透性 二、细菌的营养与繁殖二、细菌的营养与繁殖一）细菌的营养物质及其生理功能一）细菌的营养物质及其生理功能 水水 碳源碳源 氮源氮源 无机盐无机盐 生长因子生长因子营营养养物物质质1、水、水生理功能主要有生理功能主要有作为细胞的组成成分。作为细胞的组成成分。起到溶剂与运输介质的作用；起到溶剂与运输介质的作用；参与细胞内一系列化学反应；参与细胞内一系列化学反应；维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；热的良好导体；热的良好导体；2、碳源、碳源在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质碳源谱碳源谱有机碳有机碳无机碳无机碳异养微生物异养微生物自养微生物自养微生物目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。糖、淀粉、麸皮、米糠等。对于为数众多的化能异养微生物来说，有些碳源对于为数众多的化能异养微生物来说，有些碳源（双功能营养物质）是兼有能源功能营养物。（双功能营养物质）是兼有能源功能营养物。微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、类、烃、CO2及碳酸盐等。及碳酸盐等。凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。的营养物质称为氮源。3、氮源、氮源氮源谱氮源谱有机氮无机氮NH3铵盐硝酸盐N2蛋白质核酸氨基酸尿素4、无机盐、无机盐作用作用参与微生物中氨基酸和酶的组成（如参与微生物中氨基酸和酶的组成（如P、S等）等）调节微生物的原生质胶体状态，维持调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透与平衡（如细胞的渗透与平衡（如Na）酶的激活剂（如酶的激活剂（如Mg2）微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用，而机体对微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用，而机体对这些元素的需要量极其微小的元素，通常需要量在这些元素的需要量极其微小的元素，通常需要量在10-6-10-8mol/L：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。根据微生物对矿质元素需要量大小可以把它分成根据微生物对矿质元素需要量大小可以把它分成大量元素：大量元素：Na、K、Mg、Ca、S、P等。等。5、生长因子、生长因子 生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物体生长需要的有机化合物。包括维生素、嘌呤、某些氨基酸、嘧啶等。包括维生素、嘌呤、某些氨基酸、嘧啶等。二）细菌吸收营养物质的方式二）细菌吸收营养物质的方式 细胞膜由于有高度选择透性而在营养物细胞膜由于有高度选择透性而在营养物质的进入与代谢产物的排出上起着极其重质的进入与代谢产物的排出上起着极其重要的作用。物质主要通过简单扩散、促进要的作用。物质主要通过简单扩散、促进扩散、主动运输和基团转位进出微生物细扩散、主动运输和基团转位进出微生物细胞。胞。简单扩散简单扩散 促进扩散促进扩散 主动运输主动运输 基团移位基团移位 1、简单扩散、简单扩散(simple diffusion)简单扩散是物质非特异性地从浓度较高一侧简单扩散是物质非特异性地从浓度较高一侧被动或自由地透过膜向浓度较低一侧扩散的过程。被动或自由地透过膜向浓度较低一侧扩散的过程。特点：特点：1）简单扩散驱动力是细胞膜两侧物质的浓度）简单扩散驱动力是细胞膜两侧物质的浓度差，即浓度梯度，不需要代谢能，物质不能进行差，即浓度梯度，不需要代谢能，物质不能进行逆浓度运输。逆浓度运输。2）物质在运输过程中，既不与膜上的分子发）物质在运输过程中，既不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化。生反应，本身的分子结构也不发生变化。3）主要吸收的物质是水，一些气体（）主要吸收的物质是水，一些气体（CO2，O2）,一些水溶性小分子（乙醇，甘油）和某些一些水溶性小分子（乙醇，甘油）和某些离子（离子（Na+）等。）等。2、促进扩散、促进扩散(facilitated diffusion)促进扩散是有些物质借助细胞膜的一种载体促进扩散是有些物质借助细胞膜的一种载体蛋白从浓度较高的一侧透过膜向浓度较低的一侧蛋白从浓度较高的一侧透过膜向浓度较低的一侧扩散。扩散。特点特点：1）需要膜上的载体蛋白与物质结合并转运。）需要膜上的载体蛋白与物质结合并转运。载体蛋白有特异性。载体蛋白有特异性。2）驱动力是浓度梯度，因此不需要代谢能量，）驱动力是浓度梯度，因此不需要代谢能量，不能逆浓度运输。不能逆浓度运输。3）物质本身在分子结构上也不会发生变化。）物质本身在分子结构上也不会发生变化。4）多见于真核微生物。）多见于真核微生物。3、主动运输、主动运输(active transport)主动运输是微生物吸收营养物质的一种主要主动运输是微生物吸收营养物质的一种主要方式，物质在运输过程要消耗代谢能，由载体蛋方式，物质在运输过程要消耗代谢能，由载体蛋白参与的逆浓度梯度的物质转运。白参与的逆浓度梯度的物质转运。特点特点 1）载体蛋白与被转运物质有专一性。）载体蛋白与被转运物质有专一性。2）物质在膜外表面与载体蛋白亲和力大，在膜）物质在膜外表面与载体蛋白亲和力大，在膜内表面亲和力小，这种亲和力大小的改变是由于内表面亲和力小，这种亲和力大小的改变是由于载体蛋白构型变化，这需要消耗能量。载体蛋白构型变化，这需要消耗能量。3）主动运输的物质有许多无机离子）主动运输的物质有许多无机离子(K+、SO42-、PO43-)、一些糖类（乳糖、葡萄糖）、一些糖类（乳糖、葡萄糖）、氨基酸和有机酸等。、氨基酸和有机酸等。4、基团转位、基团转位(group translocation)基团转位是在运输过程中，除了物质分子发基团转位是在运输过程中，除了物质分子发生化学变化这一特点外，其他特点都与主动运输生化学变化这一特点外，其他特点都与主动运输相同。这种运输方式主要存在于厌氧微生物中，相同。这种运输方式主要存在于厌氧微生物中，用于许多单（或双）糖与糖的衍生物以及核苷与用于许多单（或双）糖与糖的衍生物以及核苷与脂肪酸的运输，目前在好氧微生物中还未发现有脂肪酸的运输，目前在好氧微生物中还未发现有这种运输方式，也未发现用这种运输方式运输氨这种运输方式，也未发现用这种运输方式运输氨基酸。基酸。异养型生物异养型生物自养型生物自养型生物生长利用的营养物质的方式生长利用的营养物质的方式生物生长过程中能量的来源生物生长过程中能量的来源光能营养型光能营养型化能营养型化能营养型三）细菌的营养类型三）细菌的营养类型三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型 四）细菌的生长繁殖四）细菌的生长繁殖 一）细菌生长繁殖的条件一）细菌生长繁殖的条件 1 1充足的营养物质充足的营养物质充足的营养物质充足的营养物质2 2、合适的酸碱度、合适的酸碱度、合适的酸碱度、合适的酸碱度大多数细菌的最适大多数细菌的最适大多数细菌的最适大多数细菌的最适pH6.8-7.4pH6.8-7.4嗜中性细菌嗜中性细菌嗜中性细菌嗜中性细菌 6.0-8.06.0-8.0嗜碱性细菌嗜碱性细菌嗜碱性细菌嗜碱性细菌 10.510.5嗜酸性细菌嗜酸性细菌嗜酸性细菌嗜酸性细菌 3.03.03、适宜的温度、适宜的温度 嗜温菌嗜温菌 37 嗜热菌嗜热菌 50-60 嗜低温嗜低温 0-304、必要的气体环境、必要的气体环境（1）专性需氧菌）专性需氧菌 如：结核分枝杆菌、枯草芽孢杆菌。如：结核分枝杆菌、枯草芽孢杆菌。（2）微需氧菌）微需氧菌 如：空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。如：空肠弯曲菌、幽门螺杆菌。（3）耐氧菌）耐氧菌 乳酸菌乳酸菌（4）兼性厌氧菌）兼性厌氧菌 大多数病原菌大多数病原菌（5）专性厌氧菌）专性厌氧菌 如：破伤风梭菌、脆弱类杆菌如：破伤风梭菌、脆弱类杆菌 细细菌菌主主要要是是通通过过无无性性繁繁殖殖产产生生后后代代。其其繁繁殖殖方式是方式是二分裂二分裂，简称，简称裂殖裂殖。细菌的繁殖过程分为三个连续步骤：细菌的繁殖过程分为三个连续步骤：核的分裂和隔膜的形成；核的分裂和隔膜的形成；横隔壁形成；横隔壁形成；子细胞分裂。子细胞分裂。另外有的细菌还存在：另外有的细菌还存在：三分裂三分裂和和复分裂复分裂。二）细菌生长繁殖的方式和速度二）细菌生长繁殖的方式和速度（三）细菌的繁殖（三）细菌的繁殖1、裂殖、裂殖 （fission）1）、二分裂（）、二分裂（binary fission）细菌生长繁殖的速度细菌生长繁殖的速度 多数细菌繁殖速度极快，每多数细菌繁殖速度极快，每2030 min分裂一次分裂一次 少数细菌生长速度缓慢少数细菌生长速度缓慢五）细菌的人工培养五）细菌的人工培养（一）培养基（一）培养基培养基是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代培养基是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。谢产物的营养基质。培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理；任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理；常规高压蒸汽灭菌：常规高压蒸汽灭菌：1.05kg/cm2,121.3 15-30分钟分钟 培养基的类型及应用培养基的类型及应用培养基种类繁多，根据其成分、物理状态和用培养基种类繁多，根据其成分、物理状态和用途可将培养分成多种类型。途可将培养分成多种类型。按按成成分分不不同同划划分分天然培养基天然培养基合成培养基合成培养基含用化学成分还不清楚或化含用化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物学成分不恒定的天然有机物牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基汁培养基化学成分完全了解的物质配化学成分完全了解的物质配制而成的培养基制而成的培养基高氏高氏1 1号培养基、查氏培养号培养基、查氏培养基基n n 可溶性淀粉可溶性淀粉可溶性淀粉可溶性淀粉 2g2gn nKNO3 0.1gKNO3 0.1gn nK2HPO4 0.05gK2HPO4 0.05gn nMgSO4MgSO4 7H2O 0.05g 7H2O 0.05gn nNaCl 0.05gNaCl 0.05gn nFeSO4FeSO4 7H2O 7H2O 0.001g 0.001g n n琼脂琼脂琼脂琼脂 2g2gn n自来水自来水自来水自来水 100mL100mLn npH 7.2pH 7.27.47.4n n硝酸钠硝酸钠硝酸钠硝酸钠 3g 3g n n磷酸氢二钾磷酸氢二钾磷酸氢二钾磷酸氢二钾 1g1g n n硫酸镁硫酸镁硫酸镁硫酸镁(MgSO4(MgSO4 7H2O)7H2O)n n 0.5g 0.5g 氯化钾氯化钾氯化钾氯化钾 0.5g 0.5g n n硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁 0.01g 0.01g n n蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖 30g 30g n n琼脂琼脂琼脂琼脂 20g20gn n蒸馏水蒸馏水蒸馏水蒸馏水 1000mL 1000mL 高氏一号培养基查氏培养基查氏培养基 按按物物理理状状态态不不同同划划分分固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基在液体培养基中加入一定量凝固在液体培养基中加入一定量凝固剂，使其成为固体状态，琼脂含剂，使其成为固体状态，琼脂含量一般为量一般为1.5%-2.0%1.5%-2.0%琼脂含量一般为琼脂含量一般为0.2%-0.7%不加任何不加任何凝固剂凝固剂半固体培养基半固体培养基固体培养基常用来进行微生物的分固体培养基常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏离、鉴定、活菌计数及菌种保藏 观察微生物的运动特征、分类鉴观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价测定定及噬菌体效价测定 大规模工业生产及在实验室进行大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的微生物的基础理论和应用方面的研究研究 按按用用途途不不同同划划分分基础培养基基础培养基鉴别培养基鉴别培养基含有一般微生物生长繁殖所含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培基。需的基本营养物质的培基。用来将某种或某类微生物从混杂的用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基微生物群体中分离出来的培养基用于鉴别不同类型微生物的培基。用于鉴别不同类型微生物的培基。选择培养基选择培养基在基础培养基中加入某些特殊营养在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培基。物质制成的一类营养丰富的培基。微生物产生某种代谢产物，与培养微生物产生某种代谢产物，与培养基中的特殊化学物质发生特定的化基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征变化。学反应，产生明显的特征变化。加富培养基加富培养基在培养基中加入相应的特殊营养物质在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长。生长，有利于所需微生物的生长。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营养培养基营养培养基选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基依用途不同液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基半固体培养基半固体培养基2、细菌在培养基中的生长现象、细菌在培养基中的生长现象1细菌在液体培养基中的生长现象细菌在液体培养基中的生长现象均匀浑浊生长均匀浑浊生长菌膜生长菌膜生长沉淀生长：沉淀生长：混浊混浊沉淀沉淀菌膜菌膜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菌菌膜膜生生长长2 2细菌在半固体培养基中的生长现象细菌在半固体培养基中的生长现象细菌在半固体培养基中的生长现象细菌在半固体培养基中的生长现象3 3细菌在固体培养基上的生长现象细菌在固体培养基上的生长现象细菌在固体培养基上的生长现象细菌在固体培养基上的生长现象 菌菌 落落 菌菌 苔苔在固体培养基上（内）的群体形态在固体培养基上（内）的群体形态各各种种细细菌菌的的菌菌落落3、细菌生长繁殖的规律、细菌生长繁殖的规律生长曲线生长曲线 一）细菌群体生长规律一）细菌群体生长规律 在不补充营养物质，保持整个培养液在不补充营养物质，保持整个培养液体积不变条件下，以时间为横坐标，体积不变条件下，以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间以菌数为纵坐标，根据不同培养时间时细菌数量的变化，可以作出一条反时细菌数量的变化，可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。的曲线。生长曲线生长曲线生长曲线可分：生长曲线可分：延缓期延缓期对数期对数期 衰亡期衰亡期 稳定期稳定期 1.延缓期延缓期将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延延迟期迟期、适应期适应期。迟缓期的特点迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢旺盛分裂迟缓、代谢旺盛2.对数期对数期 对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定，所以是研究较一致，代谢旺盛、生长迅速、代时稳定，所以是研究微生物基本代谢的良好材料。微生物基本代谢的良好材料。以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加。以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加。细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。3.稳定期稳定期 由于营养物质消耗，代谢产物积累和由于营养物质消耗，代谢产物积累和pH等环境等环境变化，逐步不适宜于微生物生长，导致生长速变化，逐步不适宜于微生物生长，导致生长速率降低直至零率降低直至零(即细菌分裂增加的数量等于细菌即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数量死亡数量)，从而结束对数生长期，进入稳定生，从而结束对数生长期，进入稳定生长期。长期。原因：原因：获得更多的菌体物质或代谢产物采取措施：获得更多的菌体物质或代谢产物采取措施：补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条件，如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等件，如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等。4.衰亡期衰亡期 细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶自溶，产生或释放出一些产物，产生或释放出一些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。细胞呈现多种形态，有时等。细胞呈现多种形态，有时产生畸形，大小悬殊，有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。产生畸形，大小悬殊，有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。该时期死亡的细菌以对数方式增加，但在衰亡期的后期，由于该时期死亡的细菌以对数方式增加，但在衰亡期的后期，由于部分部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低。细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低。现象：现象：特点：特点：三、细菌的新陈代谢三、细菌的新陈代谢 细菌代谢产物及其应用细菌代谢产物及其应用细菌代谢产物及其应用细菌代谢产物及其应用 一）细菌分解产物及生化反应一）细菌分解产物及生化反应一）细菌分解产物及生化反应一）细菌分解产物及生化反应1 1吲哚试验吲哚试验吲哚试验吲哚试验 色氨酸酶色氨酸酶色氨酸酶色氨酸酶 +对二甲基苯甲醛对二甲基苯甲醛对二甲基苯甲醛对二甲基苯甲醛色氨酸色氨酸色氨酸色氨酸 吲哚吲哚吲哚吲哚 玫瑰吲哚玫瑰吲哚玫瑰吲哚玫瑰吲哚 大肠埃希菌叫吲哚试验为阳性大肠埃希菌叫吲哚试验为阳性大肠埃希菌叫吲哚试验为阳性大肠埃希菌叫吲哚试验为阳性 产气肠杆菌为阴性产气肠杆菌为阴性产气肠杆菌为阴性产气肠杆菌为阴性 2、甲基红试验、甲基红试验 分解分解分解分解 甲基红甲基红甲基红甲基红葡萄糖葡萄糖 产酸产酸 红色（红色（PH4.5PH4.5以下）以下）以下）以下）如大肠埃希菌阳性如大肠埃希菌阳性 分解分解分解分解 甲基红甲基红甲基红甲基红葡萄糖葡萄糖 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 橙黄色橙黄色 如产气肠杆菌阴性如产气肠杆菌阴性 3、Y-P试验试验葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乙酰甲基甲醇乙酰甲基甲醇 二乙酰二乙酰+含胍基化合物含胍基化合物 红色红色 如如 产气肠杆菌为阳性产气肠杆菌为阳性 大肠埃希菌为阴性大肠埃希菌为阴性 4柠檬酸盐利用试验柠檬酸盐利用试验 柠檬酸盐柠檬酸盐柠檬酸盐柠檬酸盐 碳酸盐碳酸盐碳酸盐碳酸盐 +溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝 （绿色）（绿色）（绿色）（绿色）蓝色蓝色蓝色蓝色 如如 产气肠杆菌为阳性产气肠杆菌为阳性 大肠埃希菌为阴性大肠埃希菌为阴性 上述四种试验合称为上述四种试验合称为IMvic试验。试验。二）合成代谢产物及其应用二）合成代谢产物及其应用 1热原质：热原质：热原质又称为致热原，是细菌合成的一热原质又称为致热原，是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。产生热原质的细菌大多数是物质。产生热原质的细菌大多数是G菌如菌如伤寒沙门菌、大肠埃希菌及少数伤寒沙门菌、大肠埃希菌及少数G+菌如枯菌如枯草杆菌等。热原质是细菌细胞壁的草杆菌等。热原质是细菌细胞壁的脂多糖。脂多糖。制备注射药物时应严格无菌操作制备注射药物时应严格无菌操作 2毒素和侵袭性酶毒素和侵袭性酶 毒素毒素内毒素内毒素外毒素外毒素侵袭性酶：如链球菌的透明质酸酶、链激酶侵袭性酶：如链球菌的透明质酸酶、链激酶 3细菌素：某些细菌产生对有亲缘关细菌素：某些细菌产生对有亲缘关 系的细菌具有抗菌作用的蛋白质称细菌素。系的细菌具有抗菌作用的蛋白质称细菌素。4 抗生素：是某些微生物在代谢过程中抗生素：是某些微生物在代谢过程中产生的能选择性抑制或杀灭其他生物细胞产生的能选择性抑制或杀灭其他生物细胞的物质。的物质。5色素色素 6维生素维生素第三节第三节微生物的分布与消毒灭菌微生物的分布与消毒灭菌 一、一、一、一、微生物的分布微生物的分布微生物的分布微生物的分布 一）微一）微一）微一）微生物在自然界的分布生物在自然界的分布生物在自然界的分布生物在自然界的分布 细菌在土壤、水和空气中广泛存在，是感染细菌在土壤、水和空气中广泛存在，是感染人体的重要来源。人体的重要来源。常见的病原菌有金黄色葡萄球菌、链球菌、结常见的病原菌有金黄色葡萄球菌、链球菌、结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌及脑膜炎奈瑟菌、白核分枝杆菌、白喉棒状杆菌及脑膜炎奈瑟菌、白假丝酵母菌等，常引起伤口或呼吸道感染。假丝酵母菌等，常引起伤口或呼吸道感染。二）微二）微生物在正常人体的分布生物在正常人体的分布1、人体正常菌群、人体正常菌群 在正常人的体表在正常人的体表和与外界相通的腔道和与外界相通的腔道中，存在着不同种类中，存在着不同种类和数量的微生物，这和数量的微生物，这些微生物通常对人体些微生物通常对人体无害，为人体正常微无害，为人体正常微生物群，通称生物群，通称正常菌正常菌群。群。部位部位 主主 要要 菌菌 群群皮皮皮皮 肤肤肤肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝 酵母菌、非致病性分枝杆菌。酵母菌、非致病性分枝杆菌。酵母菌、非致病性分枝杆菌。酵母菌、非致病性分枝杆菌。口口口口 腔腔腔腔 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌。类白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌。类白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌。类白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭菌。鼻咽腔鼻咽腔鼻咽腔鼻咽腔 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌。外耳道外耳道外耳道外耳道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝菌。眼结膜眼结膜眼结膜眼结膜 葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌。葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌。葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌。葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌。胃胃胃胃 一般无菌一般无菌一般无菌一般无菌肠肠肠肠 道道道道 大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌尿尿尿尿 道道道道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌。葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌。阴阴阴阴 道道道道 乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌。乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌。乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌。乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌。2、正、正常菌群及其生理作用常菌群及其生理作用 (1)正常菌群的生理作用正常菌群的生理作用 A）生物拮抗作用生物拮抗作用 竞争黏附竞争黏附(占位性保护占位性保护)作用作用 产生有害代谢产物产生有害代谢产物 营养竞争作用营养竞争作用 B）营）营养作用养作用 正常微生物群参与了机体的物质代谢、正常微生物群参与了机体的物质代谢、营养物质转化及合成，营养物质转化及合成，C）免疫作用免疫作用 正常菌群作为抗原既能促进机体免疫器正常菌群作为抗原既能促进机体免疫器官的发育，也可刺激其免疫系统发生免疫官的发育，也可刺激其免疫系统发生免疫应答应答 D）延缓衰老作用延缓衰老作用 E）抗肿瘤作用抗肿瘤作用3、菌群失调及菌群失调症：、菌群失调及菌群失调症：菌群失调是指由于某种原因使正常菌群菌群失调是指由于某种原因使正常菌群的种类、数量和比例发生较大的改变，导的种类、数量和比例发生较大的改变，导致机体微生态失去平衡。因严重菌群失调致机体微生态失去平衡。因严重菌群失调而使宿主发生的一系列临床症状，则称为而使宿主发生的一系列临床症状，则称为菌群失调症。菌群失调症。条件致病菌 在正常情况下，正常菌群具有相对稳定性，但在特定条件下，正常菌群与机体之间的这种生态平衡可被破坏而引起疾病，这些能引起疾病的细菌称条件致病菌。寄居部位改变机体免疫功能低下抗菌药物（二、二、消毒、灭菌消毒、灭菌一）有关概念：1、消毒：杀死物体上病原微生物的方法。2、灭菌：杀灭物体上所有微生物（包括病原微生物、非病原微生物以及细菌芽胞）的方法。3、防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。4、无菌：指不存在活的微生物的意思。5、无菌操作：防止细菌进入机体或物品的操作技术。消毒、灭菌的方法一般可分为：消毒、灭菌的方法一般可分为：热力灭菌法 辐射杀菌法 物理学方法物理学方法 滤过除菌法 超声波杀菌法 干燥和低温抑菌法等 化学方法化学方法 （一）物理消毒灭菌法（一）物理消毒灭菌法1 1、热力灭菌法：、热力灭菌法：1 1）焚烧法）焚烧法2 2）烧灼法）烧灼法3 3）干烤法）干烤法4 4）红外线）红外线5 5）煮沸法）煮沸法6 6）流通蒸气法）流通蒸气法7 7）高压蒸气法）高压蒸气法8 8）巴氏消毒法）巴氏消毒法干干热热灭灭菌菌法法湿湿热热灭灭菌菌法法9 9）间歇灭菌法）间歇灭菌法焚烧焚烧焚烧焚烧用焚烧炉燃烧用焚烧炉燃烧用焚烧炉燃烧用焚烧炉燃烧（）用用用用于于于于废废废废弃弃弃弃垃垃垃垃圾圾圾圾、感感感感染的动物尸体等的灭菌染的动物尸体等的灭菌染的动物尸体等的灭菌染的动物尸体等的灭菌烧灼烧灼烧灼烧灼用火焰烧灼用火焰烧灼用火焰烧灼用火焰烧灼接种环、接种针、试管口接种环、接种针、试管口接种环、接种针、试管口接种环、接种针、试管口等的灭菌等的灭菌等的灭菌等的灭菌干烤干烤干烤干烤加热加热加热加热 小时小时小时小时仅用于玻璃器皿、瓷器、仅用于玻璃器皿、瓷器、仅用于玻璃器皿、瓷器、仅用于玻璃器皿、瓷器、油类制剂、粉剂药品等的油类制剂、粉剂药品等的油类制剂、粉剂药品等的油类制剂、粉剂药品等的灭菌灭菌灭菌灭菌红外线红外线o o7 7l000l000波长的电磁波，波长的电磁波，波长的电磁波，波长的电磁波，多用于医疗器械的灭菌多用于医疗器械的灭菌多用于医疗器械的灭菌多用于医疗器械的灭菌（1 1）干热灭菌法）干热灭菌法焚烧烧灼干烤1 1）煮沸消毒法：煮沸消毒法：100100，5min-10min5min-10min 2 2）巴氏消毒法：巴氏消毒法：61.1-62.861.1-62.8，30 min30 min 71.7 71.7，15-30sec 15-30sec 3 3）流通蒸气消毒法：流通蒸气消毒法：100100，15-30min15-30min 4 4）间歇蒸汽灭菌法：间歇蒸汽灭菌法：100100，15-30min3715-30min37过夜（过夜（3 3次）次）5 5）高压蒸气灭菌法高压蒸气灭菌法:1515磅磅（121.3121.3），），15-30min15-30min （2 2）湿热灭菌法）湿热灭菌法巴氏消毒法 6230秒 煮沸法1005分钟流通蒸气消毒法1001530分钟高压蒸气灭菌法103.4kPa.121.3 1520分钟2 2、辐射杀菌法、辐射杀菌法（1 1）紫外线）紫外线 紫外线波长在紫外线波长在265-266nm杀菌能力最强，杀菌能力最强，它能它能干扰干扰DNA复制复制，导致细菌变异死亡，但，导致细菌变异死亡，但穿穿透力弱透力弱，故只能用于，故只能用于房间空气和物品表面的消房间空气和物品表面的消毒。毒。（2)2)电离辐射电离辐射 、射线射线 细胞分子产生诱发辐射，干扰细胞分子产生诱发辐射，干扰DNA合成；合成；破坏细胞膜，引起酶系统紊乱；水分子经辐射破坏细胞膜，引起酶系统紊乱；水分子经辐射产生游离基和新分子，大量一次性医用塑料制产生游离基和新分子，大量一次性医用塑料制品的消毒和中草药、中成药的防霉变。品的消毒和中草药、中成药的防霉变。（3）滤过除菌法）滤过除菌法 0.22um，不耐热血清，不耐热血清抗毒素、抗生抗毒素、抗生素、药液和素、药液和空气等空气等的除菌。的除菌。薄膜滤菌器薄膜滤菌器 玻璃滤菌器玻璃滤菌器 石棉滤菌器石棉滤菌器 陶瓷滤菌器陶瓷滤菌器 （4）超声波消毒法）超声波消毒法 用于粉碎细胞，撮细胞组分用于粉碎细胞，撮细胞组分.(5)干燥与低温抑菌法干燥与低温抑菌法 干燥法常用于保存食物、中药材等。干燥法常用于保存食物、中药材等。低温可使细菌的新陈代谢减慢，故常用低温可使细菌的新陈代谢减慢，故常用于保存细菌菌种。于保存细菌菌种。（二）化学消毒灭菌法（二）化学消毒灭菌法常用消毒剂的杀菌机制常用消毒剂的杀菌机制1 1、使菌体蛋白质变性或凝固、使菌体蛋白质变性或凝固2 2、干扰微生物酶系统和影响其代谢、干扰微生物酶系统和影响其代谢3 3、损伤细胞壁或细胞膜、损伤细胞壁或细胞膜常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制（一）种种种种 类类类类常用浓度常用浓度常用浓度常用浓度用用用用 途途途途作用机制作用机制作用机制作用机制1.1.酚类酚类酚类酚类 石炭酸石炭酸石炭酸石炭酸2.2.醇类醇类醇类醇类 乙醇乙醇乙醇乙醇3.3.重金属盐类重金属盐类重金属盐类重金属盐类 硝酸银硝酸银硝酸银硝酸银4.4.氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂 高锰酸钾高锰酸钾高锰酸钾高锰酸钾 过氧化氢过氧化氢过氧化氢过氧化氢 漂白粉漂白粉漂白粉漂白粉 碘酒碘酒碘酒碘酒3%-5%3%-5%70%-70%-75%75%1%1%0.1%0.1%3%3%10%-20%10%-20%2.0%-2.5%2.0%-2.5%器械、排泄物消毒器械、排泄物消毒器械、排泄物消毒器械、排泄物消毒皮肤、体温计消毒皮肤、体温计消毒皮肤、体温计消毒皮肤、体温计消毒新生儿滴眼新生儿滴眼新生儿滴眼新生儿滴眼皮肤、尿道、蔬菜、皮肤、尿道、蔬菜、皮肤、尿道、蔬菜、皮肤、尿道、蔬菜、水果消毒水果消毒水果消毒水果消毒创口、皮肤粘膜消毒创口、皮肤粘膜消毒创口、皮肤粘膜消毒创口、皮肤粘膜消毒饮水及游泳池消毒饮水及游泳池消毒饮水及游泳池消毒饮水及游泳池消毒地面、厕所与排泄物地面、厕所与排泄物地面、厕所与排泄物地面、厕所与排泄物消毒消毒消毒消毒皮肤消毒皮肤消毒皮肤消毒皮肤消毒 蛋白质变性损伤蛋白质变性损伤蛋白质变性损伤蛋白质变性损伤细胞膜，灭活酶类细胞膜，灭活酶类细胞膜，灭活酶类细胞膜，灭活酶类 蛋白质变性凝固、蛋白质变性凝固、蛋白质变性凝固、蛋白质变性凝固、干扰代谢干扰代谢干扰代谢干扰代谢 氧化作用氧化作用氧化作用氧化作用,蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质变性与沉淀变性与沉淀变性与沉淀变性与沉淀,灭活酶灭活酶灭活酶灭活酶类类类类 氧化作用氧化作用氧化作用氧化作用,蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质沉淀沉淀沉淀沉淀种种种种 类类类类常用浓度常用浓度常用浓度常用浓度用用用用 途途途途作用机制作用机制作用机制作用机制5.5.表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂 新洁尔灭新洁尔灭新洁尔灭新洁尔灭6.6.染料染料染料染料 龙胆紫龙胆紫龙胆紫龙胆紫7.7.烷化剂烷化剂烷化剂烷化剂 甲醛甲醛甲醛甲醛8.8.酸碱类酸碱类酸碱类酸碱类 醋酸醋酸醋酸醋酸 生石灰生石灰生石灰生石灰0.05%-0.05%-0.1%0.1%2%-4%2%-4%10%10%5-5-10ml/m10ml/m加等量水蒸加等量水蒸加等量水蒸加等量水蒸发发发发按按按按1 1：4-14-1：8 8配成糊配成糊配成糊配成糊状状状状外科手术洗手外科手术洗手外科手术洗手外科手术洗手,皮肤粘皮肤粘皮肤粘皮肤粘膜消毒膜消毒膜消毒膜消毒,浸泡手术器械浸泡手术器械浸泡手术器械浸泡手术器械浅表创伤消毒浅表创伤消毒浅表创伤消毒浅表创伤消毒物体表面消毒物体表面消毒物体表面消毒物体表面消毒,空气消空气消空气消空气消毒毒毒毒空气消毒空气消毒空气消毒空气消毒地面、排泄物消毒地面、排泄物消毒地面、排泄物消毒地面、排泄物消毒 损伤细胞膜损伤细胞膜损伤细胞膜损伤细胞膜,灭活灭活灭活灭活氧化酶活性氧化酶活性氧化酶活性氧化酶活性,蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质沉淀沉淀沉淀沉淀 抑制细菌繁殖抑制细菌繁殖抑制细菌繁殖抑制细菌繁殖,干干干干扰氧化过程扰氧化过程扰氧化过程扰氧化过程 菌体蛋白质及核菌体蛋白质及核菌体蛋白质及核菌体蛋白质及核酸烷基化酸烷基化酸烷基化酸烷基化 破坏细胞膜和细破坏细胞膜和细破坏细胞膜和细破坏细胞膜和细胞壁胞壁胞壁胞壁,蛋白质凝固蛋白质凝固蛋白质凝固蛋白质凝固常用消毒剂的种类、浓度、用途及作用机制（二）第四节第四节微微生物的遗传与变异生物的遗传与变异 一、一、生物生物的变异现象的变异现象形态与结构的变异形态与结构的变异菌落变异菌落变异毒力变异毒力变异耐药性变异耐药性变异v细菌的大小和细菌的大小和形态形态 在不同的生长时期可不同，生长过在不同的生长时期可不同，生长过程中受外界环境的影响也可发生变异。程中受外界环境的影响也可发生变异。如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的如：鼠疫耶氏菌在陈旧培养物上细菌的多形态性、细菌多形态性、细菌L型。型。v细菌的特殊结构细菌的特殊结构 如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭如：荚膜（肺炎链球菌）、芽胞（炭疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌疽芽孢杆菌）、鞭毛（变形杆菌H-O变变异）也可发生变异。异）也可发生变异。1.形态与结构的变异形态与结构的变异毒力增强：毒力增强：无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在无毒力的白喉棒状杆菌常寄居在咽喉部，不致病；当感染了咽喉部，不致病；当感染了-棒状噬菌体后棒状噬菌体后变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能变成溶原性细菌，则获得产生白喉毒素的能力，引起白喉。力，引起白喉。毒力减弱：毒力减弱：有毒菌株长期在人工培养基上传有毒菌株长期在人工培养基上传代培养，可是细菌的毒力减弱或消失。卡介代培养，可是细菌的毒力减弱或消失。卡介苗苗(BCG)是有毒的牛分枝杆菌在含有胆汁的是有毒的牛分枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上，经过甘油、马铃薯培养基上，经过13年，连续传年，连续传230代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原代，获得的一株毒力减弱但仍保持免疫原性