細(xì)菌的生理與培養(yǎng)

1、細(xì)菌的生理與培養(yǎng),細(xì)菌的理化性狀,一、化學(xué)組成二、物理性狀,細(xì)菌的化學(xué)組成,構(gòu)成：水（75-90%）、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、 糖、脂類、核酸元素：C、O、N、S、H、P、K、Na、Fe、 Mg、Ca、Cl特有成分：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨 基酸、砒啶二羧酸、二氨基庚二酸,細(xì)菌的物理性狀,光學(xué)性質(zhì)：半透明顆粒（透射、折射）表面積：較一般生物

2、體大一萬倍帶電現(xiàn)象：G+菌，PI 2-3、G-菌，PI 4-5半透性：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜滲透壓：G+菌，20-25個(gè)大氣壓、 G-菌， 5-6個(gè)大氣壓,細(xì)菌的生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng),一、細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境因素二、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型三、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)攝取方式,細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境因素,1、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)2、pH3、溫度4、氣體,組成細(xì)胞的組成成分提供細(xì)胞代謝的介質(zhì)直接參與代謝過程降低細(xì)胞內(nèi)溫度維持生物大分子的天然構(gòu)

3、象,合成含氮物質(zhì)提供能量,合成含碳物質(zhì)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供能量,維持細(xì)菌的代謝、繁殖,酶或輔酶的組成成分酶的調(diào)節(jié)劑維持滲透壓提供能源維持生物大分子與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,細(xì)菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)攝取方式,被動(dòng)擴(kuò)散：簡(jiǎn)單擴(kuò)散 促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：蛋白轉(zhuǎn)運(yùn) 基團(tuán)轉(zhuǎn)移,促進(jìn)擴(kuò)散,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,蛋白轉(zhuǎn)運(yùn),,,,,,,,,,

4、,,,,,,,,,,,,,,,,,ATP,ADP+Pi,呼吸鏈,基團(tuán)轉(zhuǎn)移,,,,,,,,HPr,,,,,,,,,,PEP,丙酮酸,ATP,ADP+Pi,HPr,HPr,HPr,E-II,E-II,E-II,磷酸糖轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)——PTS,營(yíng)養(yǎng)類型,,自養(yǎng)型(autotroph),異養(yǎng)型(heterotroph）,,腐生型(saprophyte),寄生型(parasite),細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)類型,細(xì)菌生長(zhǎng)的酸堿度,pH值：一般病原菌的最適pH值

5、為：7.2-7.6*嗜中性菌、嗜酸性菌、嗜堿性菌,細(xì)菌生長(zhǎng)的溫度,溫度：一般病原菌的最適溫度為37ºC*嗜冷菌、嗜溫菌、嗜熱菌,細(xì)菌生長(zhǎng)的氣體,按氣體需求不同分為：專性需氧菌 微需氧菌 兼性厭氧菌

6、 專性厭氧菌,細(xì)菌的代謝,一、能量代謝二、代謝產(chǎn)物及其意義,細(xì)菌的能量代謝,1、能量代謝的形式 2、能量代謝的主要途徑,細(xì)菌能量代謝的形式,發(fā)酵（以有機(jī)物為受氫體）有氧呼吸（以分子氧為受氫體）厭氧呼吸（以非氧無機(jī)物為受氫體）,細(xì)菌能量代謝的主要途徑,糖酵解途徑需氧呼吸途徑厭氧呼吸途徑,細(xì)菌的代謝產(chǎn)物及其意義,1、分解代謝產(chǎn)物及其意義 2、合成代謝產(chǎn)物及其意義,細(xì)菌

7、的分解代謝產(chǎn)物及其意義,糖酵解試驗(yàn)吲哚(indol)試驗(yàn)甲基紅(methyl red)試驗(yàn)VP (voges-proskauer)試驗(yàn)枸櫞酸鹽利用(citrate utilization)試驗(yàn)?zāi)蛩孛冈囼?yàn)硫化氫試驗(yàn),+,—,,氣泡,不發(fā)酵,產(chǎn)酸,產(chǎn)酸產(chǎn)氣,糖發(fā)酵試驗(yàn),吲哚試驗(yàn),（—）,（+）,色氨酸,,吲哚（靛基質(zhì)）,,玫瑰吲哚（紅色）,+二甲基氨基苯甲醛,甲基紅試驗(yàn),葡萄糖,丙酮酸,乙酰甲基甲醇,,,pH值>5.

8、4,（—）,（+）,（指示劑紅色）,（指示劑黃色）,VP試驗(yàn),葡萄糖,丙酮酸,乙酰甲基甲醇,二乙酰,紅色,,,,OH-,+含胍基化合物,（—）,（+）,,枸櫞酸鹽利用試驗(yàn),（+）,（—）,枸櫞酸鹽（碳源）,碳酸鹽,銨鹽（氮源）,氨,,,,,培養(yǎng)基變?yōu)閴A性,,藍(lán)色,尿素酶試驗(yàn),（—）,（+）,尿素,,氨,,培養(yǎng)基變堿性,,紅色,硫化氫試驗(yàn),（—）,（+）,含硫氨基酸,,硫化氫,黑色硫化物,,+鐵離子或鉛離子,腸道桿菌IMViC

9、試驗(yàn)特性,吲哚 甲基紅 V-P 枸櫞酸鹽埃希菌屬 + + — —沙門菌屬 — + — +志賀菌屬 +/— + —

10、 —克雷伯菌屬 — +/— +/— +/— 變形桿菌屬 +/— + —/+ —/+,,,,細(xì)菌的合成代謝產(chǎn)物及其意義,熱原質(zhì)（pyrogen）——LPS毒素和侵襲性酶色素抗生素細(xì)菌素維生素,概念：

11、細(xì)菌合成的脂多糖，可引起人 或動(dòng)物體發(fā)熱。特點(diǎn)：耐高溫消除方法：高溫干烤法 吸附法 蒸餾法,熱原質(zhì),毒素與侵襲性酶,內(nèi)毒素(endotoxin)：G- 菌細(xì)胞壁的脂多糖外毒素(exotoxin)：細(xì)菌在釋放的毒性蛋白質(zhì)侵襲性酶：細(xì)菌引起宿主機(jī)體組織損傷的酶類,色 素,水溶性色素、脂溶性色素,金黃色,檸檬色,白色,綠色,由微生物代謝過程中產(chǎn)生的一些能抑制或殺死某些其他

12、微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)，稱抗生素。,抗生素,某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，其作用范圍比抗生素狹窄，僅對(duì)與產(chǎn)生菌有親緣關(guān)系的細(xì)菌有殺傷作用。,細(xì)菌素,細(xì)菌在代謝過程中產(chǎn)生的維生素，除供自身所用外，還能分泌到周圍環(huán)境。,維生素,細(xì)菌的生長(zhǎng)與培養(yǎng),一、細(xì)菌的生長(zhǎng) 二、細(xì)菌的人工培養(yǎng),細(xì)菌的生長(zhǎng),1、細(xì)菌的繁殖方式2、細(xì)菌繁殖的生長(zhǎng)曲線,細(xì)菌的繁殖方式,革蘭陽性菌：染色體復(fù)制—與中介體相連—中介體分裂，向兩端移動(dòng)

13、—細(xì)胞膜內(nèi)陷—形成橫隔—細(xì)胞壁長(zhǎng)入（肽聚糖水解酶裂解肽聚糖）革蘭陰性菌：染色體復(fù)制—與鄰近細(xì)胞膜相連—細(xì)胞膜內(nèi)陷分隔染色體—細(xì)胞膜沿橫隔內(nèi)陷—細(xì)胞一分為二,細(xì)菌繁殖的生長(zhǎng)曲線,生長(zhǎng)速度：人工培養(yǎng)條件下，20min/代。（培養(yǎng)7小時(shí)后，可達(dá)200萬）生長(zhǎng)曲線：遲緩期（Lag Phase） 對(duì)數(shù)期（Log Phase） 穩(wěn)定期（Stationary Ph

14、ase） 衰亡期（Death Phase）,,,小時(shí) 0 4 8 12 16 20,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,細(xì)菌總數(shù),活細(xì)菌數(shù),細(xì)菌生長(zhǎng)曲線,遲緩期,對(duì)數(shù)期,穩(wěn)定期,衰亡期,,,,遲緩期：菌體增大，代謝活躍，為細(xì)菌大量繁殖作好

15、 物質(zhì)準(zhǔn)備。對(duì)數(shù)期：細(xì)菌繁殖迅速，菌數(shù)呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，細(xì)菌 的生物學(xué)性狀典型。穩(wěn)定期：隨有害代謝產(chǎn)物的增多，細(xì)菌繁殖速度減慢， 死亡數(shù)增多，細(xì)菌的生物學(xué)性狀發(fā)生某些 改變，芽孢，抗生素等產(chǎn)生。衰亡期：死亡菌數(shù)增多，超過活菌數(shù)，細(xì)菌形態(tài)顯著 改

16、變，生理活動(dòng)趨于停止。,細(xì)菌的人工培養(yǎng),1、細(xì)菌培養(yǎng)基2、人工培養(yǎng)環(huán)境下的細(xì)菌生長(zhǎng)狀態(tài),細(xì)菌培養(yǎng)基,細(xì)菌培養(yǎng)基的概念細(xì)菌培養(yǎng)基的種類,細(xì)菌培養(yǎng)基的概念,由人工方法配制而成的，專供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。,細(xì)菌培養(yǎng)基的類型,按物理狀態(tài)分類： 液體培養(yǎng)基 固體培養(yǎng)

17、基 半固體培養(yǎng)基按用途分類： 基礎(chǔ)培養(yǎng)基 增菌培養(yǎng)基

18、 選擇培養(yǎng)基 鑒別培養(yǎng)基 厭氧培養(yǎng)基按了解之化學(xué)成分分類： 合成培養(yǎng)基

19、 天然培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基,+1.5-2.5%瓊脂,固體培養(yǎng)基,+0.3-0.5%瓊脂,半固體培養(yǎng)基,,,,鑒別培養(yǎng)基,細(xì)菌動(dòng)力鑒別,細(xì)菌生化反應(yīng)鑒別,血平板,巧克力平板,MacConkey平板,X.L.D平板,Sabourand平板,Mycosel平板,選擇培養(yǎng)基,不同細(xì)菌在MacConkey平板上形成的菌落,（選擇培養(yǎng)基的應(yīng)用）,人工培養(yǎng)環(huán)境下的細(xì)菌生長(zhǎng)狀態(tài),液體培養(yǎng)基固

20、體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基,,液體培養(yǎng)基上的細(xì)菌生長(zhǎng),,,,渾濁生長(zhǎng),沉淀生長(zhǎng),表面生長(zhǎng),,,,,,固體培養(yǎng)基上的細(xì)菌菌落,R型菌落,S型菌落,培養(yǎng)基上的細(xì)菌菌落類型,平板劃線接種,,第二次劃線區(qū),第三次劃線區(qū),培養(yǎng)基上的菌落分離（一）,,待分離標(biāo)本涂布點(diǎn),第一次劃線區(qū),培養(yǎng)基上的菌落分離（二）,半固體培養(yǎng)基,有鞭毛的細(xì)菌可沿穿刺線呈羽毛狀或云霧狀混濁生長(zhǎng),無鞭毛細(xì)菌則只能沿穿刺線呈明顯的線狀生長(zhǎng),本章小結(jié),1、細(xì)菌的化學(xué)成分和理化性狀