微生物学第02章细菌的生理研究报告.ppt

第2章 细菌的生理 第一节 细菌的理化性状 一、细菌的化学组成 水：细胞总重量75%-90% 有机物：碳、氢、氮、氧、磷、硫等 无机离子：钾、钠、铁、镁、钙等 特有成分：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等 二、细菌的物理性状 光学性质：半透明体 体表面积：体积小、表面积大 带电现象： 革兰阳性菌 pI 2-3；革兰阴性菌 pI 4-5 中性环境带负电荷 半透性：细胞壁、膜有半透性 渗透压： 革兰阳性菌 20-25大气压 革兰阴性菌 5-6大气压 第二节 细菌的营养 与生长繁殖 一、细菌营养类型 自养菌（autotroph） 以简单的无机物为原料，利用CO2等作为碳源，利用N2 NH3等作为氮源,合成菌体成分。 以无机物氧化或光合作用为能源。 为自然界正常菌群。 异养菌 heterotroph 只能以有机物为原料，如蛋白质、糖类等合成菌体成分获得能量。 腐生菌 saprophyte --- 动植物尸体等腐败物为营养物。 寄生菌 parasite --- 寄生于活宿主机体内，获取营养。 病原菌都是异养菌。 二、细菌的营养物质 水：营养物质必须先溶于水，营养的吸收与 代谢均需有水才能进行。 碳源：来源于糖类，提供能量。 氮源：来源于氨基酸、蛋白胨等，合成菌体 成分。 无机盐：钾、钠、钙、镁、铁、磷、硫等。 生长因子：生长必需但自身不能合成的物质，如维生素、氨基酸等。 三、细菌摄取营养物质的机制 被动扩散 主动转运系统 1.ABC转运 2.离子偶联转运 3.基团转移 4.特异性转运 四、影响细菌生长的环境因素 1.营养物质 2.氢离子浓度(pH) 多数病原菌最适pH为7.2～7.6 3.温度 多数病原菌最适37℃ 4.渗透压 一般培养基渗透压适于大多数细菌 5.气体 氧气 根据细菌代谢对氧气的需要分： 专性需氧菌：具完善的呼吸酶系统，需用分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸（结核菌） 微需氧菌：在低氧压时生长良好，氧气浓度10%时可抑制其生长（幽门螺杆菌） 兼性厌氧菌：兼有有氧呼吸和无氧发酵二种能力，大多数病原菌属此类 专性厌氧菌：缺乏完善的呼吸酶，只能在无氧环境下发酵。有游离氧时，会受毒害，导致细菌死亡 专性厌氧菌不能在有氧环境中生长原因 1、缺乏氧化还原电势(Eh)高的呼吸酶 人体的Eh为150mv，培养基中为300mv，细菌必须有Eh高的细胞色素和细胞色素氧化酶，才能氧化环境中的营养物质。 2、缺乏分解有毒氧基团的酶 细菌在有氧环境中代谢时，常产生具有强烈杀菌作用的超氧离子和过氧化氢。需氧菌能产生各种酶（如超氧化物歧化酶、触酶、过氧化氢酶等）将其分解，厌氧菌无此酶，故不能生长。 五、细菌的生长繁殖 ?细菌个体的生长繁殖 细菌繁殖方式 二分裂 繁殖速度 一般20-30分钟分裂一代（结核杆菌18-20小时） 细菌个体繁殖方式与速度 繁殖方式： 二分裂法 链球菌 八叠球菌 葡萄球菌 细菌群体的生长繁殖 生长曲线:以培养时间为横坐标，培养物中活细菌数的对数为纵坐标，画得的曲线叫生长 曲线。 迟缓期 对数期 稳定期 衰退期 各期特点生长曲线 特点 迟缓期：代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。 对数期：生长迅速，形态、染色、生理活性等较典型， 对外界环境因素敏感。 稳定期: 菌数稳定，产物积累，产芽胞、外毒素和抗生素。 衰退期：菌种衰亡，数量骤减。 第三节 细菌的代谢 一、细菌的能量代谢 ①发酵（糖酵解） 厌氧菌获取能量的唯一途径，产生的能量较少。 ②需氧呼吸 需氧菌和兼性厌氧菌的主要获能方式，产生能量较多。 ③厌氧呼吸 专性厌氧菌的一类产能效率极低的特殊呼吸方式。 二、细菌的代谢产物 细菌新陈代谢包括分解代谢与合成代谢 分解代谢 营养物质分解和转化为能量的过程 合成代谢 所产生的能量用于细胞组分的合成 细菌分解代谢 分解代谢产物和生化反应 细菌对糖、蛋白质的分解能力的不同，因而代谢产物各异，利用生物化学方法鉴别不同细菌称为细菌的生化反应。 临床常用的生化反应 对糖的发酵 单糖发酵试验 甲基红试验 VP试验 单糖发酵试验 培养基：含不同单糖的蛋白胨水培养基 指示剂：溴甲酚紫 内置一小倒管（观察有无气体产生） 结果判断： A： 不发酵 － B：发酵、产酸 ＋ C：发酵、产酸产气 ⊕ 甲基红试验 培养基：葡萄糖蛋白胨水培养基 指示剂：甲基红 细菌分解葡萄糖→丙酮酸→甲酸、乙酸、琥珀酸、乳酸