細菌的理化性狀與代謝第1頁，課件共72頁，創作于2023年2月細菌的生理活動包括攝取和合成營養物質，進行新陳代謝及生長繁殖。第2頁，課件共72頁，創作于2023年2月細菌作為一個完整的生命個體，必具備獨立的、完善的生命活動，即具有自身的新陳代謝活動。細菌的代謝活動十分的活躍、多樣化，而驚人的繁殖速度正是其有力的說明和典型特征。第3頁，課件共72頁，創作于2023年2月主要內容細菌的理化性質細菌的營養與生長繁殖細菌的新陳代謝與能量轉換細菌的人工培養細菌的分類第4頁，課件共72頁，創作于2023年2月一、細菌的理化性狀物理性狀化學組成特征第5頁，課件共72頁，創作于2023年2月1、物理性狀光學性質：半透明體；比表面積：細菌體積微小；比表面積（表面積/體積）可達1000；半透性：細胞壁、膜有半透性選擇透過性；第6頁，課件共72頁，創作于2023年2月帶電現象與細菌培養（吸附、吸收營養物質，液體培養物呈現膠體狀態-浮游）、染色反應、凝集反應、藥物的抑止和殺滅作用等密切相關；革蘭陽性菌pI2-3，革蘭陰性菌pI4-5；pI正負電荷相等的PH值，中性環境帶負電荷。第7頁，課件共72頁，創作于2023年2月內滲透壓高高濃度的營養物質和無機鹽；革蘭陽性菌20-25大氣壓、革蘭陰性菌5-6大氣壓；有的種類生活于極端的環境中。第8頁，課件共72頁，創作于2023年2月2、化學組成綠色環保基本元素C、H、O、N、S、P：結構組成Na+

、K+

、Ca2+：滲透壓、電勢Mg2+、Fe2+

、Co2+、Mn2+：輔酶等化合物液體成分固體成分第9頁，課件共72頁，創作于2023年2月液體成分：水固體成分碳源氮源脂類核酸無機鹽生長因子特殊成分：肽聚糖、磷壁酸、吡啶二羧酸第10頁，課件共72頁，創作于2023年2月二、細菌的營養與生長繁殖生長：在適宜環境條件下，細菌從外界攝取營養物質后，一方面進行分解代謝，獲得能量和原料；另一方面進行合成代謝以合成菌體組分，致使菌體重量增加和體積長大的過程；繁殖：菌體細胞增長到一定程度時開始分裂，從而使菌體數目增加的過程。第11頁，課件共72頁，創作于2023年2月（一）營養物質水：菌體重要成分，占其總重量的80-90%作用：作為溶媒，參與細菌營養的吸收、轉運（滲透、分泌、排泄）碳源：合成菌體的必需原料，也是獲取能量的來源，如：葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、果糖、甘露醇第12頁，課件共72頁，創作于2023年2月氮源：合成菌體蛋白（結構、功能）、核酸，主要是有機氮化合物，如蛋白胨、氨基酸等，50-80%是新陳代謝的物質基礎；無機鹽（電解離子）：構成菌體成分、調節滲透壓和電勢、調節酶活性（輔基）、參與能量儲存和運輸；有的元素（如FeVS白喉棒狀桿菌）參與細菌的致病力；第13頁，課件共72頁，創作于2023年2月生長因子：菌體生長所必需，但自身又不能主動合成的微量物質，如：維生素、氨基酸等流感嗜血桿菌：X因子（高鐵血紅素）、V因子（輔酶Ⅰ或Ⅱ）流感嗜血桿菌與金葡菌共培養時，有衛星菌落現象；第14頁，課件共72頁，創作于2023年2月（二）營養類型據自外界獲取以上營養物質方式（含酶類不同，代謝方式不同）分類自養菌：無機化合物合成復雜的有機化合物，有完整的酶系統。異養菌：合成能力差，只以有機物作為營養原料其中，異養型細菌又據營養物質的來源不同分為：腐生菌：以無生命的有機物為營養來源寄生菌：寄生在活的動植物體內吸取營養第15頁，課件共72頁，創作于2023年2月

攝取營養的方式濃度方向載體動力構型改變與否被動擴散高——低—濃度梯度—簡單擴散高——低—濃度梯度—易化擴散高——低—濃度梯度—主動轉運低——高需要能量＋依賴周漿間隙結合蛋白驅使轉運系統低——高周漿間隙受體蛋白高能磷酸鍵（ATP）＋化學滲透驅使轉運系統低——高離子梯度透性酶泵電勢能＋基團轉移低——高磷酸轉移酶系高能磷酸鍵＋附：細菌獲取營養物質的方式第16頁，課件共72頁，創作于2023年2月營養物質的獲取實施、完成，必經由生物膜半透性完成第17頁，課件共72頁，創作于2023年2月（三）細菌生長的條件因素營養物質和能量適宜的環境因子第18頁，課件共72頁，創作于2023年2月營養物質和能量碳源、氮源、水、無機離子、生長因子提供原料、能量第19頁，課件共72頁，創作于2023年2月適宜的環境因子酸堿度溫度滲透壓氣體分壓光照第20頁，課件共72頁，創作于2023年2月酸堿度：即PH值或氫離子濃度，細菌細胞借此調節胞膜的狀態（離子泵系統）以平衡菌體內的PH其量因細菌種類而異一般病原菌的最適值為7.2-7.6；特殊如：偏酸性的結核桿菌，PH為6；偏堿性的霍亂弧菌，PH值為8.4-9.0。第21頁，課件共72頁，創作于2023年2月溫度：致病菌一般37℃，過高殺菌，過低抑菌；據此分為：嗜冷菌：－5-30℃，最適10-20℃；嗜溫菌：10-45℃，最適20-40℃；嗜熱菌：25-95℃，最適50-60℃。第22頁，課件共72頁，創作于2023年2月滲透壓：一般以與0.8%NaCl等滲的環境為宜，但個別細菌有特殊的需求，如：嗜鹽菌需3%NaCl；金黃色葡萄球菌需8%NaCl。第23頁，課件共72頁，創作于2023年2月氣體分壓CO2：少數細菌初次分離培養需5-10%CO2；eg:腦膜炎球菌獲得方法：燭缸法、焦性沒食子酸法、與需氧菌密閉共培養；O2，據代謝時對氧分子的需求程度不同分為專性需氧菌微需氧菌兼性厭氧菌專性厭氧菌

第24頁，課件共72頁，創作于2023年2月專性需氧菌：有完善的呼吸酶系統，僅在有氧時生長，如：結核桿菌、霍亂弧菌；微需氧菌：低氧分壓時長勢良好，過高則抑制，如:空腸彎曲菌、幽門螺桿菌；兼性厭氧菌：兼有需氧呼吸和無氧發酵兩種功能，有無O2

的環境下皆可生長，但以有氧時生長態勢較好，大多數病原菌都屬此類；第25頁，課件共72頁，創作于2023年2月專性厭氧菌：呼吸酶系統不完善，只能在無氧條件下發酵產能；如有游離氧分子存在則對其代謝產生毒害作用如：破傷風芽胞桿菌、肉毒梭菌專性厭氧菌的呼吸酶系統不完善，表現在其體內缺乏：氧化還原電勢高的呼吸酶分解有毒氧基團的酶超氧化物歧化酶：生成H2O2;觸酶：分解H2O2;過氧化物酶：分解H2O2.第26頁，課件共72頁，創作于2023年2月（四）細菌的生長繁殖細菌個體的生長繁殖細菌以簡單的二分裂方式進行繁殖，繁殖一代所需時間約20-30min；但少數細菌代時較長，如:結核分枝桿菌世代周期的代時為18h，第27頁，課件共72頁，創作于2023年2月1、第28頁，課件共72頁，創作于2023年2月細菌群體的生長繁殖細菌生長曲線:將細菌接種于適宜的液體培養基中培養，連續定時取樣檢測活菌濃度，并以培養時間為橫坐標，培養物中活菌數的對數為縱坐標，繪制出一條描述該細菌在此條件下整體生長趨勢的曲線細菌的群體生長曲線分為四期遲緩期

遲緩期

(lagphase):適應、活化期對數期

(logarithmicphase)：迅速生長期，典型性穩定期

(stationaryphase):新生、死亡平衡特征產物積累期衰亡期

(declinephase)：營養少，代謝物蓄積，菌體死亡第29頁，課件共72頁，創作于2023年2月細菌群體的生長曲線（growthcurve）第30頁，課件共72頁，創作于2023年2月

三、細菌的新陳代謝與能量轉換——細菌的新陳代謝是指菌體細胞內分解代謝與合成代謝的總和，其顯著特點是代謝旺盛和代謝類型的多樣化

比表面積（表面積/體積）：人——0.024

細菌——5000

名詞：分解代謝、合成代謝、中間代謝第31頁，課件共72頁，創作于2023年2月1、能量的代謝——主以糖類為底物，通過氧化或酵解釋放能量，并以高能磷酸鍵的形式（ADP、

ATP）儲存起來。——具體的產能方式及其途徑如下：第32頁，課件共72頁，創作于2023年2月（1）發酵

A、EMP（糖酵解）

1×G＝2×丙酮酸＋2×（NADH+H+）+2×ATP

B、磷酸戊糖途徑（一磷酸己糖途徑）己糖——戊糖＋12×（NADPH+H+）+1×ATP第33頁，課件共72頁，創作于2023年2月（2）需氧呼吸：

——EMP＋三羧循環＋電子傳遞鏈（呼吸酶系）

1×G——CO2+H2O+38×ATP（3）厭氧呼吸

1×G——

乳酸＋2×ATP第34頁，課件共72頁，創作于2023年2月2、細菌的代謝產物：

分解產物與合成產物（1）分解代謝產物和細菌的生化反應細菌的生化反應實驗：酶系不同對底物分解能力不同最終代謝產物不同第35頁，課件共72頁，創作于2023年2月常見的生化反應對糖的發酵對蛋白質的發酵枸櫞酸鹽利用試驗尿素酶試驗甲基紅試驗吲哚試驗硫化氫試驗單糖發酵試驗VP試驗其他試驗第36頁，課件共72頁，創作于2023年2月——對糖的分解：

需氧TCAC：CO2、H2O多糖—胞外酶單糖丙酮酸厭氧酸、醛、醇等——對蛋白質的分解：脫氨基酶NH3+酸Pr.—胞外酶短肽、AA

脫羧基酶胺+CO2第37頁，課件共72頁，創作于2023年2月——糖發酵：單糖甲酸CO2+H2O——硫化氫試驗：胱氨酸醋酸鉛硫化鉛硫化氫甲硫氨酸硫酸亞鐵硫化亞鐵第38頁，課件共72頁，創作于2023年2月——尿素酶試驗：尿素——尿素酶氨（酚紅指示劑變紅）——靛基質試驗（霍亂紅反應）：色氨酸靛基質對二甲基氨玫瑰靛基質（吲哚）基苯甲醛（紅色）硝酸鹽亞硝酸濃硫酸亞硝基靛基質

（紅色）第39頁，課件共72頁，創作于2023年2月糖發酵驗試不同細菌分解糖類的能力和代謝產物不同。乳糖：大腸埃希菌可分解，而致病性腸道桿菌不能。第40頁，課件共72頁，創作于2023年2月V-P試驗大腸桿菌：–產氣桿菌：+二分子丙酮酸+乙酰甲基甲醇二乙酰胍基化合物（紅色沉淀）陰性陽性第41頁，課件共72頁，創作于2023年2月驗試紅基甲大腸桿菌：+產氣桿菌：–產氣葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇中性PH>5.4陽性陰性對照第42頁，課件共72頁，創作于2023年2月枸櫞酸利用試驗大腸桿菌：–產氣桿菌：+枸—唯一碳源，銨—N源，生氨，堿性，為陽第43頁，課件共72頁，創作于2023年2月吲哚試驗大腸桿菌：+產氣桿菌：–陽性第44頁，課件共72頁，創作于2023年2月H2S試驗乙型副傷寒沙門氏菌和變形桿菌含硫氨基酸硫化氫遇鐵或鉛硫化物第45頁，課件共72頁，創作于2023年2月尿素酶試驗變形桿菌（尿素酶）尿素氨（堿性）對照陽性陰性第46頁，課件共72頁，創作于2023年2月（2）合成代謝產物及其在醫學上的意義A、具致病作用

1、熱原質(pyrogen)——G—的內毒素（脂多糖）；G＋的致熱性多糖致熱性0.001ug/公斤發熱耐熱性180℃2hr250℃30min

去除方法：干烤、高壓18磅3hr、過濾吸附第47頁，課件共72頁，創作于2023年2月2、毒性酶：透明質酸酶、血漿凝固酶、卵磷脂酶、鏈激酶、DNA酶3、毒素

——G—是內毒素（脂多糖）；G＋是外毒素如破傷風痙攣毒素，肉毒毒素第48頁，課件共72頁，創作于2023年2月B、輔助鑒定細菌、診斷傳染病1、分解糖產物

(1)糖發酵試驗：此類菌具有解氫酶，可分解多糖、單糖產生多種酸和氣體

(2)甲基紅試驗：（3）VP試驗：第49頁，課件共72頁，創作于2023年2月2、分解蛋白：吲哚試驗、硫化氫試驗3、枸櫞酸鹽利用試驗——吲哚（I）、甲基紅（M）、VP（V）、枸掾酸鹽利用（C）四種實驗常用于鑒定腸道桿菌，合稱為IMViC實驗。以上示例中可知：

——大腸桿菌：“＋＋－－”

——產氣腸桿菌：“－－＋＋”第50頁，課件共72頁，創作于2023年2月第51頁，課件共72頁，創作于2023年2月4、尿素酶試驗5、合成產物：如色素6、細菌素（bactericin）

——是細菌產生的類似抗生素的殺菌物質，只作用于與產生細菌素有親緣關系的細菌。

——有種型特異性，可用于分型和流行病學調查第52頁，課件共72頁，創作于2023年2月C、預防疾病

利用類毒素制備疫苗或抗毒素D、治療疾病

1、抗生素（antibiotic）

——是某些微生物產生的抑制或殺滅其它微生物的物質。第53頁，課件共72頁，創作于2023年2月

抗生素細菌素產生放線菌、真菌、少數細菌細菌成分有機化學結構不同均為蛋白質作用范圍廣、抑制或殺滅窄、僅對近緣細菌機理不同，如：青—壁、鏈—蛋相同，改變膜的通透性應用治療疾病細菌分型第54頁，課件共72頁，創作于2023年2月2、維生素：B6、B12、K等。

3、色素

——水溶性：綠膿桿菌

——脂溶性：金葡菌

4、酶類制劑

——透明質酸酶

——鏈道酶，用于膿胸

——

鏈激酶，抗凝劑，治療栓塞性疾病

——

天門冬酰胺酶，大腸桿菌產生，抗癌活性第55頁，課件共72頁，創作于2023年2月金黃色檸檬色白色第56頁，課件共72頁，創作于2023年2月四、細菌的人工培養1、細菌的培養方法根據不同標本及不同培養目的，可選用不同的接踵和培養方法；常用的有分離培養和純培養兩種方法。病原菌的人工培養一般采用35-37℃，培養時間多數為18-24h，但有時需根據菌種及培養目的作最佳選擇。第57頁，課件共72頁，創作于2023年2月2、培養基(culturemedium)——是由人工方法培配置而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養物制品。按其物理狀態分類：

——固體培養基、液體培養基、半固體培養基。按其成分分類：合成培養基、天然培養基。按其營養組成和用途分類：

——基礎培養基、增菌培養基、選擇培養基、鑒別培養基、厭氧培養基第58頁，課件共72頁，創作于2023年2月基礎培養基(basicmedium)——只含有基本營養物質，用于滿足普通細菌生長繁殖的培養基。肉湯培養基普通瓊脂培養基蛋白胨水第59頁，課件共72頁，創作于2023年2月增菌培養基(enrichmentmedium)：基礎培養基中加入一些特殊的營養物質，以滿足營養要求較高的細菌生長。基礎培養基+其他細