医学微生物学课件：3.细菌的生理.ppt

1、 主要研究细菌的主要研究细菌的营养、代谢、生长繁殖等生理活动营养、代谢、生长繁殖等生理活动及其规律。及其规律。 自然界中许多现象是细菌生理活动的自然界中许多现象是细菌生理活动的表现。表现。 酒、醋、抗生素等是细菌、放线菌或酒、醋、抗生素等是细菌、放线菌或真菌生理活动的产物。真菌生理活动的产物。（“”）。）。 食物中毒、水质污染、传染病等也是食物中毒、水质污染、传染病等也是细菌生理活动的表现细菌生理活动的表现。（“”） 二、二、细菌生长繁殖的基本条件细菌生长繁殖的基本条件三、三、繁殖方式与速度繁殖方式与速度四、细菌分解代谢产物四、细菌分解代谢产物五、细菌合成代谢产物五、细菌合成代谢产物 获得获得

2、ATP、辅酶和小、辅酶和小分子原料；分子原料； 合成生物大分子和菌合成生物大分子和菌体组分。体组分。 细菌从外界摄取营养物质后，细菌从外界摄取营养物质后，菌体重量增加和体积长大。菌体重量增加和体积长大。 细菌细胞增长到一定程度时开始分细菌细胞增长到一定程度时开始分裂，个体数目增加。裂，个体数目增加。（growth）multiplication） 一、一、细菌生长繁殖的概念细菌生长繁殖的概念 三、三、繁殖方式与速度繁殖方式与速度四、细菌分解代谢产物四、细菌分解代谢产物五、细菌合成代谢产物五、细菌合成代谢产物 生长因子：生长因子：血液血液 水水碳源：碳源：自养菌自养菌(autotroph)：无机物

3、：无机物 异养菌异养菌(heterotroph)：有机物：有机物氮源：氮源：根瘤菌根瘤菌无机盐：无机盐：嗜盐菌嗜盐菌(halophile)人工配制的满足细菌及其人工配制的满足细菌及其他微生物生长繁殖的营养基质。他微生物生长繁殖的营养基质。 充足的营养物质；充足的营养物质；合适的合适的pH；经灭菌后方可使用。；经灭菌后方可使用。大多数病原菌最适大多数病原菌最适pH为为7.27.6。多数细菌生长的多数细菌生长的pH范围在范围在6.08.0 嗜酸菌嗜酸菌(acidophile)：pH3.0 嗜碱菌嗜碱菌(basophile)：pH10.0 一般地，病原菌生长的最适宜温一般地，病原菌生长的最适宜温度是

4、度是37。 嗜热菌嗜热菌(thermophile)：5060 嗜冷菌嗜冷菌(psychrophile) ：1020专性需氧菌专性需氧菌(obligate aerobe)专性厌氧菌专性厌氧菌(obligate anaerobe)兼性厌氧菌兼性厌氧菌(faculatative anaerobe)微需氧菌微需氧菌(microaerophilic bacterium)（1） O2 （2） CO2 一、一、细菌生长繁殖的概念细菌生长繁殖的概念 二、二、细菌生长繁殖的基本条件细菌生长繁殖的基本条件四、细菌分解代谢产物四、细菌分解代谢产物五、细菌合成代谢产物五、细菌合成代谢产物六、细菌的分类六、细菌的分类

5、方式：方式：二分裂法二分裂法 (binary fission) 速度：速度：细菌分裂数量细菌分裂数量倍增所需的时间称为代时倍增所需的时间称为代时(generation time)。大多数细。大多数细菌菌2030min繁殖一代。繁殖一代。 为什么细菌群体并不能庞大到难为什么细菌群体并不能庞大到难以想象的程度，即不可能始终保持如以想象的程度，即不可能始终保持如此高速的生长繁殖呢？此高速的生长繁殖呢？ 迟缓期迟缓期 对数生长期对数生长期稳定期稳定期衰退期衰退期 为了获取人类所需的代谢产物为了获取人类所需的代谢产物（如（如食品、药品、制备疫苗用外毒素或菌食品、药品、制备疫苗用外毒素或菌体）体），应使细

6、菌长期保持对数生长或稳，应使细菌长期保持对数生长或稳定期生长状态，即连续培养定期生长状态，即连续培养（continuous culture of microorganism）。如何做到这一。如何做到这一点？点？ 连续培养装置连续培养装置 在培养物中在培养物中不断加入新鲜营不断加入新鲜营养物质，补充必养物质，补充必要的气体；同时要的气体；同时移去其中的大量移去其中的大量代谢产物，使细代谢产物，使细菌长期保持对数菌长期保持对数生长状态。生长状态。不必在乎目的地，在乎的是不必在乎目的地，在乎的是 沿途的风景以及看风景时的心情！沿途的风景以及看风景时的心情！一、一、细菌生长繁殖的概念细菌生长繁殖的概念

7、 二、二、细菌生长繁殖的基本条件细菌生长繁殖的基本条件三、三、繁殖方式与速度繁殖方式与速度五、细菌合成代谢产物五、细菌合成代谢产物六、细菌的分类六、细菌的分类 细菌分解营养物质，产生小分子原细菌分解营养物质，产生小分子原料、辅酶和料、辅酶和ATP，用于启动合成代谢。，用于启动合成代谢。 不同的细菌具有的酶系不完全相同，不同的细菌具有的酶系不完全相同，因此，能分解（发酵）因此，能分解（发酵）不同的营养物质，最终不同的营养物质，最终产物也不尽相同。产物也不尽相同。 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖 检测细菌对各种营检测细菌对各种营养物质（如糖和蛋白质）的分解能力及养物质（如糖和蛋白质）的分解能力及其代谢产

8、物，借以鉴定细菌的种类。其代谢产物，借以鉴定细菌的种类。 生化反应对菌体、菌落形态相似和生化反应对菌体、菌落形态相似和革兰染色反应相同的细菌更为重要。革兰染色反应相同的细菌更为重要。 例如，大肠杆菌能分解乳糖产酸产例如，大肠杆菌能分解乳糖产酸产气，伤寒沙门菌、痢疾杆菌等肠道致病气，伤寒沙门菌、痢疾杆菌等肠道致病菌不能分解乳糖。因此，菌不能分解乳糖。因此，可区分肠道致病菌与非致病菌。可区分肠道致病菌与非致病菌。大肠杆菌大肠杆菌痢疾杆菌痢疾杆菌伤寒沙门菌伤寒沙门菌一、一、细菌生长繁殖的概念细菌生长繁殖的概念 二、二、细菌生长繁殖的基本条件细菌生长繁殖的基本条件三、三、繁殖方式与速度繁殖方式与速度四

9、、细菌分解代谢产物四、细菌分解代谢产物六、细菌的分类六、细菌的分类 在稳定期，细菌除合成菌体所必需在稳定期，细菌除合成菌体所必需各种成分和酶类外，还能合成一些自身各种成分和酶类外，还能合成一些自身不需要的代谢产物，其中一些在医学上不需要的代谢产物，其中一些在医学上有着重要意义。有着重要意义。(pyrogen) 革兰阴性菌代谢产物革兰阴性菌代谢产物 细胞壁的脂多糖细胞壁的脂多糖 极微量注入人体内能引起强烈的极微量注入人体内能引起强烈的发热反应。发热反应。 耐高温，不被高压蒸气灭菌法耐高温，不被高压蒸气灭菌法（121.3，1520min）所破坏。）所破坏。 生物制品、注射液、抗生素、输生物制品、注

10、射液、抗生素、输液用的蒸镏水等不得含热原质，故应严液用的蒸镏水等不得含热原质，故应严格执行无菌操作，防止污染细菌。格执行无菌操作，防止污染细菌。 2、毒素与侵袭性酶：、毒素与侵袭性酶：内、外毒素内、外毒素3、色素：、色素：水溶性和脂溶性色素水溶性和脂溶性色素4、抗生素、抗生素5、细菌素：、细菌素：可杀伤有近缘关系的细菌可杀伤有近缘关系的细菌6、维生素：、维生素：维生素维生素B族和维生素族和维生素K 一、一、细菌生长繁殖的概念细菌生长繁殖的概念 二、二、细菌生长繁殖的基本条件细菌生长繁殖的基本条件三、三、繁殖方式与速度繁殖方式与速度四、细菌分解代谢产物四、细菌分解代谢产物五、细菌合成代谢产物五、细菌合成代谢产物 传统分类传统分类:根据细菌的形态、结构、染色性、根据细菌的形态、结构、染色性、 培养特性、生化反应和抗原性分培养特性、生化反应和抗原性分 类。类。种系分类种系分类:数值分类、化学分类、分子生物数值分类、化学分类、分子生物 学分类、基于序列的分类、多相分学分类、基于序列的分类、多相分 类。类。 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus大肠埃希菌大肠埃希菌 Escherichia coli (E.coli) 属名属名种名种名缩写